作者 | 金不換
出品 | 電動公會
圖片 | 網絡
2017年,全球動力電池出貨量排名前十的企業中,有七家來自中國,寧德時代更是以12GWh的出貨量,力壓松下,坐上了動力電池全球銷量冠軍的寶座。
就在中國動力電池界“喜大普奔”時,LG化學、SKI和三星SDI幾乎同時宣布,將開發NCM 811高鎳電池,并于一年后實現量產。
原因是,他們意識到在動力電池正極材料中的鈷元素將日益緊俏,而鈷的價格波動將直接影響動力電池甚至是電動汽車整車的成本。
純電動汽車的生產成本中,動力電池占3-4成。而電池中正極材料所使用的鈷等主要原料的成本超過1成。從用于正極材料的各種材料的重量來看,鈷被認為占到2成左右。
果不其然,長期低迷的鈷概念股,在2018年11月7日全線爆發。當日,寒銳鈷業等多只鈷行業個股觸及漲停。
誘因來自于大宗商品巨頭——嘉能可。
2018年11月6日,嘉能可在剛果(金)的子公司Katanga Minin在其礦石中發現高濃度鈾,此放射性金屬的含量超過了通過非洲主要港口出口的可接受限度,因此剛果決定暫時停止鈷礦出口。
鈷在地球上分布廣泛,但含量很低,主要集中在剛果(金)、澳大利亞、古巴、新喀里多尼亞、贊比亞和俄羅斯,分布極其不均。
而剛果(金)是全球最大的鈷生產國,全球54%左右的鈷供應都來自這里。
各國都意識到剛果(金)對電動汽車的重要性,這不亞于盛產石油的沙特對內燃機的意義。
搶占先機、大筆投資、掌握開采與銷售網絡,中國企業早已將眼光瞄準這個政局動蕩的非洲國家。
根據英國金屬供貨商DartonCommodities統計,剛果(金)生產的3萬噸至4萬噸鈷大部分來自自由身礦工,以及洛陽鉬業、浙江華友鈷業等中資企業。
而中國中介商已掌握大部分自由身礦工的供應,換言之,中國已主宰剛果(金)鈷礦的出口網絡。
然而,剛果(金)的礦產雖獲垂涎,但該國政治不穩使得全球鈷資源供應鏈十分脆弱。加之2018年年初礦業法修訂,大幅調高開采權費用,令當地礦場成本大增。
嘉能可的停售,意味著鈷價上漲已無懸念。
雖然停售為低迷的鈷市場帶來了轉機,但這一動力電池最昂貴材料的緊缺將會對電動汽車成本產生巨大影響。
我們查了一下,鈷的價格從2016年的12萬元/噸一度飆升至2018年底的60萬元/噸。后期隨著國內鈷量產的提升,價格方才回落。
最新數據顯示,鈷的價格維持在24萬元/噸左右,但這也比三年前貴了兩倍多。
面對日益增加的成本,全球電池供應商都在想方設法減少鈷在三元電池中的含量,他們更改了電池正極材料的配方比例,將三元電池中鎳鈷錳或者鎳鈷鋁的配比從6:2:2改為8:1:1。
如今,“無鈷”電池也已登場。
目前市場上無鈷電池方案主要有兩個方向:
第一種是傳統磷酸鐵鋰電池路徑,通過提升單個電芯能量密度以及CTP、刀片電池等技術,做到降本增效。
3月29日,比亞迪推出的“刀片電池”就屬于磷酸鐵鋰的無鈷電池路徑,該電池實現體積比能量密度提升50%,成本下降30%,整車壽命可達百萬公里以上。
去年寧德時代推出的CTP技術,通過省去電池模組,對電池包結構優化,從而實現大幅降本,也算是磷酸鐵鋰的無鈷電池路徑。
第二種是新型無鈷材料電池。
去年7月份,蜂巢能源發布的新型無鈷材料電池,首次被業界熟知。
蜂巢無鈷電池材料性能可以達到NCM811同等水平,但電池材料成本會下降5~15%,這樣使得電芯的整體綜合成本可以降低5%,而且原材料的供應更加穩定。
相比之下,已經在高鎳領域研發多年的日韓電池企業在“去鈷”的道路上表現更為激進。
2018年的時候,松下汽車電池業務高管田村健二就曾表示,我們已經大大降低了鈷在電池中的含量,鈷在三元電池中的比例已經降到3%,現在我們的目標是實現無鈷化,這項技術已經在研發當中。
雖然無鈷研發方向有眾多不確定性,但在降本的大背景下,少鈷乃至無鈷已經是國內外不少電池企業都在進行的一個研發方向。
特斯拉在擺脫依賴松下電池局面后,新增LG化學和寧德時代兩家合作伙伴,同時收購了超級電容器制造商Maxwell開始自研“干電池技術+超級電容”技術,其目的也是要探索無鈷方案的各種可能。
今年初,一則“特斯拉正在與寧德時代磋商采用無鈷電池”的消息橫空出世,這個消息劇烈攪動了國內二級市場,鈷概念板塊大幅下跌,同時引發了業界對動力電池“無鈷”技術的討論。
5月11日,寧德時代發布2019年業績報告,拋出多個重磅信息,其中就包括對特斯拉供貨“無鈷電池”的消息。
寧德時代稱,將向特斯拉提供的電池不限于磷酸鐵鋰或者三元電池,也就是說其已經開始自主研發新型無鈷電池了。
作為霸榜全球動力電池出貨量的寧德時代也宣布“無鈷”,標志著新一輪“殺鈷”大戰已經開始。
從起步開始就同時選擇磷酸鐵鋰電池與三元電池兩條腿走路的寧德時代,抓住了政策的窗口。從2017年開始連續三年位居全球動力電池裝機量第一,但當動力電池“白名單”廢止后,無論是技術路線還是產業格局,都發生了重大的變化。
2020年以來,日韓電池廠商來勢洶洶。今年一季度LG化學以5.5 GWh的動力電池裝機量,占據全球27.1%的市場份額,位居全球第一。
長期霸榜的寧德時代則以17.4%的市場份額不敵第二名的松下,退居全球第三。
至于原因,除受一季度國內疫情影響外,搭載LG動力電池的國產特斯拉Model 3暢銷亦是助推LG化學“登頂”的一大因素。
寧德時代想要重回榜首,新型無鈷電池的表現(研發進度、產品質量以及供貨能力)將至關重要。
當然了,雖然目前電池的高鎳低鈷趨勢一方面滿足了企業的降本需求,但另一方面高鎳低鈷可能會導致電池過熱,容易引起自燃,安全性會受到影響。
從戰略角度來看,高鎳低鈷肯定是發展方向,但短期內,鈷還是很難替代的。
一方面,配方比例改變給電池封裝方式帶來挑戰;另一方面,電動汽車要降低成本,還是要以保證安全和質量為前提。
因此,未來要做到完全無鈷化,技術上必須要有重大突破。從短期來看,相對“無鈷”的高鎳低鈷材料或許更切實際。