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四元电池,你比三元“多一元”!

发布日期:2021-06-23  来源:电池中国网

核心提示:四元电池,你比三元“多一元”!

钴是稀有金属,不仅储量少,而且价格太贵,有时候高得离谱。
 
就目前来看,全球已勘测的钴资源储量非常稀少,仅有710万吨。长期来看,钴还有资源枯竭的风险。据业内测算,生产一辆特斯拉Model S将消耗13.68公斤钴。如果全球钴储量的30%用在电动汽车上,约可支撑1.7亿辆车的生产规模,按每年500万辆的销量来算,如果钴没有新的来源,那么30年左右钴将消耗殆尽。
 
截至今年6月,钴的价格大概在35万元/吨。虽然短期有所回落,但钴价未来涨势可能依然凶猛。有业内人士甚至预计,2021年钴价将暴涨到50万元/吨,钴粉价格将暴涨到60万元/吨。而在历史上,钴最高价曾经达到过骇人的86万元/吨。
 
西南钢铁指数分析师分析称,从资本角度来看,供应紧张、供应链脆弱、钴需求大幅增加、战略储备意义重大等因素,都可能刺激钴价新一轮崛起。该机构甚至认为,可以预期在40年内,钴价是无止境的。
 
显而易见,三元电池对“钴奶奶”的依赖性太强,对电池生产厂商来说,终究不是长久之计。如何摆脱“钴奶奶”的虐待,对电池企业可谓灵魂之拷问。
 
而破局之道,唯有技术进步。在三元之后又有了四元。
 
01
 
成本比三元少“很多元”
 
NCMA四元电池算不上是颠覆,但却是对NCM和NCA共同的创新,可谓集两种技术路线之大成。四元电池虽然只比三元多了一元,但价格昂贵的钴用量却在高镍三元的基础上进一步减少,相应增加了价格较低的铝;与此同时,落实到成本价格上,四元电池会比三元少“很多元”。
 
据业内机构研究,高镍的NCMA四元电池可将钴含量降低至10%以内,促使电池成本降至100美元/KWh(约合人民币650元/KWh)以下。中泰证券报告测算,目前市场上三元电池成本在800-850元/KWh区间,按照单车带电60KWh计算,使用NCMA电池单车可以节省6000-9000元。
 
更重要的是,四元电池的成本优势不仅仅只限于三元电池。国际著名的罗兰·贝格咨询公司曾表示,高镍电池路线很可能成为未来的新趋势,四元电池由于自身技术特性的优势,除了对三元电池拥有成本优势外,也有望在更多车型上对磷酸铁锂电池产生替代。
 
不仅如此,除了成本上的优势外,四元电池的能量密度也很高。正极材料配合高效的氧化硅材料负极,可使电池系统能量密度达到300Wh/kg以上,搭载这种电池的电动车一次充电可续航650公里。另外,如果加上先进的热管理技术,可以大幅提升充电速度,充电5分钟就可行驶近300公里。
 
“四元电池在超高镍含量电池中加入掺杂剂,同时降低高价值稀有金属钴的含量,提高电池容量的同时,还能降低成本,一举多得。”业内人士总结称。
 
 
02
 
与三元、铁锂三分天下?
 
在商业化进程上,特斯拉或将成为全球首家搭载四元电池的汽车制造商。今年7月开始,特斯拉将在其(上海产)Model Y车型上采用LG新能源的NCMA电池,其中镍含量高达90%,钴含量降低至 5%以下。该电池的形状为21700圆柱型,目前LG向特斯拉(上海产)车型供应的是NCM 811型21700圆柱电池。
 
除了供货特斯拉外,LG新能源还将为通用的悍马电动汽车提供NCMA正极材料。除了LG外,浦项化学于去年宣布其 NCMA 正极材料将镍含量增加到 80%以上,大大提高了电池容量,同时将铝均匀排列在材料物理结构内,采用表面涂层技术,共同提高输出功率和稳定性。
 
在国内方面,蜂巢能源在行业内率先成功研发 NCMA 四元正极材料,预计2021年正式量产。在去年12月举办的“蜂巢电池日”上,蜂巢能源曾透露,公司的四元NCMA正极材料在提高安全性的同时,可以做到与811电池相当的能量密度。由于四元材料中镍的使用比例下降,成本进一步下降。
 
此外,有报道称中伟股份的NCMA前驱体材料已大规模量产?;杨芤灯煜禄研履茉茨瓴?2500吨NCMA四元前驱体材料项目已于去年年底启动建设,建设周期为2年。据格林美透露,公司NCMA四元前驱体产品正在进行客户吨级认证,已经开始根据客户需求情况批量化生产。
 
去年12月,格林美曾发布公告称,LG化学向公司正式下达了新能源动力电池用高镍电池前驱体产品批量采购订单,公司开始全面向LG化学供应高镍电池前驱体产品。结合特斯拉将装配LG四元电池的报道,这是否说明格林美或为特斯拉NCMA电池前驱体产品的主要供应商,很值得玩味。
 
需要注意的是,作为全球动力电池龙头老大,宁德时代目前没有对外宣布进行NCMA电池研发的相关情况。不过有业内认为,考虑到格林美是宁德时代正极材料的供应商之一,因此宁德时代同样有可能在悄悄进行NCMA电池的研发工作,“待时机成熟适时放出大招”。
 
在降成本、去钴化的大背景和趋势下,随着越来越多的产业链企业涌入四元的赛道,业内预计NCMA四元电池将在接下来几年快速上量。那么,未来四元电池是否将与三元、铁锂三分天下?我们拭目以待!

 
 
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