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无钴电池风口将至 或推动三氧化钨需求增长中国钨业新闻网

无钴电池风口将至 或推动三氧化钨需求增长

近期,在全球宏观经济相对低迷的背景下,低生产成本的无钴电池再次成为了储能领域最炙手可热的话题。无钴电池时代的到来,不仅能有效减轻汽车制造商的压力,还可以促进更多新矿产资源的开发,比如钨矿。据材料研究者表示,钨氧化物中的三氧化钨超细颗粒能很好的代替市场化三元电池中的钴元素,除了可以确保所生产的电池产品拥有较高的安全性外,还能在一定程度上缓解钴供应难题。

进入2020年,动力电池行业在经历了疫情危机后,又一次热闹起来了。从年初特斯拉牵手宁德时代,到其放风将研发无钴电池,再到宁德时代与比亚迪就刀片电池隔空“互怼”,以及广汽新能源宣布石墨烯电池取得了突破。然而,最劲的风头却被让大家意想不到的蜂巢能源科技有限公司抢走了。

三氧化钨图片

蜂巢能源科在今年5月18日正式对外发布两款零钴电芯,分别是115Ah容量无钴电芯和L6薄片无钴长电芯,成为全球第一家成功研发出无钴电池的企业。那么,无钴电池能否与磷酸铁锂电池等同起来呢?

从字面上来看,无钴电池可以理解为不含有钴元素的锂电池,因此说磷酸铁锂电池是无钴电池也确实是挑不出毛病的。不过,我们这里所要说的无钴电池是指钴元素被取代后的三元锂电池。

三元锂电池主要是由正负极、隔膜和电解液组成的,并且依靠锂离子穿越隔膜在正负极之间游走而产生电流,从而实现电池的充放电。作为三元锂电池重要的组成结构之一,正极材料主要有镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)两种。受到现有生产技术的限制,目前国内车企大部分使用的是镍钴锰酸锂电池。

前几年,在国家政策的鼓励引导下,纯电动汽车开始向高能量密度、高续航的发展方向转变,为拿到国家的高额“补贴”,众多主机厂选择了三元锂电池来取代磷酸铁锂电池。据统计,2019年三元锂电池装车量40.5GWh,超过同期磷酸铁锂电池一倍,占总装车量的65.2%。

然而好景不长,2019年新能源汽车补贴的大幅度退坡,给汽车制造商带来了巨大压力,再加上受今年疫情的冲击,车市活跃度更是大大下降,促使降本增效几乎成为了全球车企必须要考虑的首要任务。换句话来说,这也就是近几年电池企业都在追求“无钴化”的原因。

无钴电池图片

钴是一种稀有金属,在全球的储量相当有限,且价格昂贵。据悉,2019年全球钴矿储量在700万吨左右,其中有一半以上在刚果,而由于当地的政局长期处于不稳定状态,导致钴矿出口存在极大不确定性。另外,再加上此前5G手机普及度的提升,对钴的需求量日益加大,预计2026年以后,钴将供不应求,进而导致其价格进一步水涨船高,居高不下。

在三元电池中,钴主要是起到一个维持基础结构稳定,以及提高材料的循环和倍率性能、降低电芯内阻等重要作用。

经过这几年材料科学家的不断努力探索,他们发现三氧化钨超细颗粒有望成为无钴电池正极材料的优先添加剂。这主要是因为:在成本方面,钨材料价格相对合理,在这两年内有所下降;在性能方面,三氧化钨粉末的理论容量高达693mAh/g,灼烧失重小于0.05%,离子传输速率远超过二氧化钛,为12cm2/Vs,因此作为无钴电池正极的活性物质,能更有利于锂离子在本体中的运动,进而提高产品的结构稳定性和循环性能等特点。

因此,在未来几年内三氧化钨半导体材料很有可能取代三元材料中的钴元素。无钴电池风口的到来,或能推动三氧化钨需求增长。

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