① 鈷與鋰電池的牽手與分手
如果沒有鈷,鋰電池可能不會那麼快廣泛用於生活的各個角落。
但是,也就是因為有鈷,三元鋰電池大量用於電動汽車遇到了障礙。對於這個鋰電池「功臣」,電池界不斷尋求讓它「事了拂衣去,深藏身與名」的方法。近期,終於有了突破。
9月28日,在北京國際汽車展覽會期間,蜂巢能源發布了無鈷電池產品規劃發布會。該公司宣布,將在2021年6月份量產無鈷電池。這意味著在高比能材料電池的技術路線上,人類擺脫了鈷的制約。
由此,高比能動力電池將具有更大的成本下降空間,同時還能繼續提升能量密度,從而推動更長續航、更具經濟性的電動汽車進入尋常百姓家。
鈷的登場和離場,是人類馴服鋰電池奮斗史中有意義的一章。
鈷成就了鋰電
打開元素周期表,居於左邊最上方的是氫,然後就是鋰。
鋰在元素中有如此地位,和它的特性相關。
鋰元素的原子量是6.94,是金屬中最輕的。鋰元素的標准電極電位是-3.045V;在金屬中最低的;此外,鋰元素的比容量也是金屬中最高的,同時鋰元素的電化學當量則最小。以上四大特點,使鋰擁有成為高能量密度儲能元素的先天優勢。
到了20世紀中晚期,金屬鋰開始用於電池負極,但是因為充電過程產生的鋰枝晶等問題,在大規模應用中,鋰金屬直接用於負極的嘗試歸於慘敗。
資料來源:蜂巢能源
E平台和H平台所誕生的無鈷電芯在材料技術上有所不同。其中E平台電芯材料主要採用高濃度陽離子摻雜和納米網路化包覆、微觀粒徑控制、嵌鋰路徑優化,2021年容量做到160mAh/g,2023年能提升至170mAh/g;H平台電芯材料則主要採用納米網路包覆技術、單晶化技術、陽離子摻雜的氧八面結構,2020年容量做到180mAh/g,2022年能提升至185mAh/g。
蜂巢能源H平台和E平台所生產的無鈷電芯,對應的是不同的車型定位市場,覆蓋從300-800公里以上的全系車型,可實現從A00-D級車型上的全場景應用,並支持全品類終身質保。
目前,蜂巢能源的無鈷電池已經裝車測試。很快無鈷電池就將搭載到量產電動汽車上。高比能動力電池,終於實現了無鈷化。
無鈷的意義
無鈷電池的出世,距離Goodenough團隊將鈷帶入鋰電池,已是40年。
40年後的今天,中國引領的電動汽車普及浪潮,蔓延到歐洲,有進一步擴散到全球的趨勢。
但細究電動汽車和傳統燃油車,電動汽車的普及至少還有兩大障礙需要跨越。其一是真實續航,即考慮了冬季、開啟熱風空調、高速等場景的續航,要繼續提升,其二是成本還需繼續下降。
前者,在電驅效率短時間內不能大幅提升的背景下,需要更多通過裝載更多電池來實現,但是也不能因此增加太多電池自重,也就是說,動力電池還需繼續提升能量密度,讓現有車型裝下更多電池,獲取更長續航。原來三元電池探索的高比能方向還要堅持。
後者,在大規模生產的背景下,動力電池的成本無限接近於材料成本。去掉材料當中最貴的鈷,才能讓動力電池的成本有足夠降低空間。
無鈷電池的解決方案,找到了鋰離子電池的性能和降低成本的一個絕佳平衡點,為電動汽車的發展搬開了一塊攔路石。
中國原本在電動汽車普及上扮演了領頭羊的角色。最早地將無鈷電池付諸商用,也有利於中國繼續保持電動汽車的先行優勢。
展望未來,無鈷電池的歷史,也許會比它的前輩——鈷酸鋰、鎳鈷錳電池——更加精彩。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
② 鎢鈷合金的價格是多少一公斤
高鈷30%鈷報價29000元每公斤,德國進口原裝貨。一買家只肯出21000元每公斤,估計也難談成。你技報50000元每公斤,高嗎?從歷史來看,根本不高。2006年3月31日上海超前投資管理有限公司,含鈷11%的鎢鈷合金每公斤人民幣280000元整,有據可查。短短幾年工夫,暴跌,這還在次,惱火的是有價無市,加上中國株州也生產這種合金,各牌號都有,國內市場上800到900元每公斤的都能買到,給進口鎢鈷合金造成莫大的沖擊。高價只能面向國外。