鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:532次 | 2022年01月20日
充電鋰電池重要金屬未來恐告急 車廠紛紛提高鎳比例應(yīng)對
鋰離子電池技術(shù)獲得諾貝爾化學(xué)獎可說是實(shí)至名歸,鋰離子電池是3C設(shè)備、電動汽車和儲能系統(tǒng)的重心,未來需求量也會逐年攀升,不過鋰、鈷、鎳電池必要金屬材料夠用嗎?許多電動汽車廠已開始考慮到這項(xiàng)問題,開始慢慢改變電池的材料比例。
根據(jù)能源顧問公司W(wǎng)oodMackenzie先前的資料,隨著電動汽車崛起,愈來愈多車廠新增電動汽車產(chǎn)量,車用電池關(guān)鍵材料可能會在2020年中旬出現(xiàn)緊缺現(xiàn)象。因此有些車廠考量到鈷的地球含量低、成本高和毒性問題,決定提高地球含量較多的鎳比例、減少鈷含量。
鋰離子電池分很多種,整體來說可以分為鈷酸鋰(LCO)、磷酸鐵鋰(LFp)和三元材料(NMC),其中三元電池的正極材料使用鋰、鎳、鈷等金屬構(gòu)成,依照調(diào)配比例的不同而來,而現(xiàn)在則有不少廠商想提高鎳的比例,將鎳:鈷:鋰的比例改成8:1:1,也就是「811電池」。
我國電池廠CATL(CATL)在今年初已經(jīng)研發(fā)出811電池原型并成功商業(yè)化,比容量更達(dá)到每公斤304Wh,根據(jù)礦產(chǎn)咨詢公司艾達(dá)馬斯(AdamasIntelligence)資料,在八月份我國車用電池銷售中,約有13%是811電池,相較之下一月的比例只有少少的1%。
而有鑒于CATL在我國的市占第一,以及在全球也有不錯的成績,AdamasIntelligence指出,隨著CATL持續(xù)出貨,其他電池制造商的富鎳電池開始商業(yè)化,預(yù)計(jì)811電池的市占和銷售范圍將在一年半到兩年內(nèi)大幅新增。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
高鎳比例的電池不只有811電池,TSLA已在電池中提高鎳、降低鈷比例,以達(dá)到更高續(xù)航力,象是TSLA在2018年五月初指出,Model3鋰離子電池已經(jīng)在大幅減少鈷用量狀況下達(dá)到高能量密度,且雖然電池鎳含量新增,但還能維持良好熱穩(wěn)定性。
TSLA電池供應(yīng)商panasonic(松下)也先前表示,因應(yīng)鈷價(jià)上漲及未來鈷供應(yīng)短缺可能性,公司已經(jīng)開始研發(fā)無鈷電動汽車電池。
目前全球開采的鎳礦有70%用來制造不銹鋼,只有少部分用在車用電池,而隨著高鎳電池需求新增,情況將會有所改變,瑞銀集團(tuán)分析也指出,高鎳電池現(xiàn)在愈來愈受市場歡迎,因?yàn)殒囋诟邷叵氯阅芊€(wěn)定,且能對抗過度充電。
不過也不是每種鋰離子電池都會用到鈷,象是磷酸鐵鋰離子電池就不含鈷等貴重元素,性能不錯,原料價(jià)格低且磷、鋰、鐵在地球的含量也非常豐富,不會有供料問題,是目前產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為較符合環(huán)保、安全和高性能要求的鋰離子電池,只可惜其能量密度還無法超越三元電池,壓實(shí)密度相對較低,但足以用在其他裝置領(lǐng)域。