① 钴与锂电池的牵手与分手
如果没有钴,锂电池可能不会那么快广泛用于生活的各个角落。
但是,也就是因为有钴,三元锂电池大量用于电动汽车遇到了障碍。对于这个锂电池“功臣”,电池界不断寻求让它“事了拂衣去,深藏身与名”的方法。近期,终于有了突破。
9月28日,在北京国际汽车展览会期间,蜂巢能源发布了无钴电池产品规划发布会。该公司宣布,将在2021年6月份量产无钴电池。这意味着在高比能材料电池的技术路线上,人类摆脱了钴的制约。
由此,高比能动力电池将具有更大的成本下降空间,同时还能继续提升能量密度,从而推动更长续航、更具经济性的电动汽车进入寻常百姓家。
钴的登场和离场,是人类驯服锂电池奋斗史中有意义的一章。
钴成就了锂电
打开元素周期表,居于左边最上方的是氢,然后就是锂。
锂在元素中有如此地位,和它的特性相关。
锂元素的原子量是6.94,是金属中最轻的。锂元素的标准电极电位是-3.045V;在金属中最低的;此外,锂元素的比容量也是金属中最高的,同时锂元素的电化学当量则最小。以上四大特点,使锂拥有成为高能量密度储能元素的先天优势。
到了20世纪中晚期,金属锂开始用于电池负极,但是因为充电过程产生的锂枝晶等问题,在大规模应用中,锂金属直接用于负极的尝试归于惨败。
资料来源:蜂巢能源
E平台和H平台所诞生的无钴电芯在材料技术上有所不同。其中E平台电芯材料主要采用高浓度阳离子掺杂和纳米网络化包覆、微观粒径控制、嵌锂路径优化,2021年容量做到160mAh/g,2023年能提升至170mAh/g;H平台电芯材料则主要采用纳米网络包覆技术、单晶化技术、阳离子掺杂的氧八面结构,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平台所生产的无钴电芯,对应的是不同的车型定位市场,覆盖从300-800公里以上的全系车型,可实现从A00-D级车型上的全场景应用,并支持全品类终身质保。
目前,蜂巢能源的无钴电池已经装车测试。很快无钴电池就将搭载到量产电动汽车上。高比能动力电池,终于实现了无钴化。
无钴的意义
无钴电池的出世,距离Goodenough团队将钴带入锂电池,已是40年。
40年后的今天,中国引领的电动汽车普及浪潮,蔓延到欧洲,有进一步扩散到全球的趋势。
但细究电动汽车和传统燃油车,电动汽车的普及至少还有两大障碍需要跨越。其一是真实续航,即考虑了冬季、开启热风空调、高速等场景的续航,要继续提升,其二是成本还需继续下降。
前者,在电驱效率短时间内不能大幅提升的背景下,需要更多通过装载更多电池来实现,但是也不能因此增加太多电池自重,也就是说,动力电池还需继续提升能量密度,让现有车型装下更多电池,获取更长续航。原来三元电池探索的高比能方向还要坚持。
后者,在大规模生产的背景下,动力电池的成本无限接近于材料成本。去掉材料当中最贵的钴,才能让动力电池的成本有足够降低空间。
无钴电池的解决方案,找到了锂离子电池的性能和降低成本的一个绝佳平衡点,为电动汽车的发展搬开了一块拦路石。
中国原本在电动汽车普及上扮演了领头羊的角色。最早地将无钴电池付诸商用,也有利于中国继续保持电动汽车的先行优势。
展望未来,无钴电池的历史,也许会比它的前辈——钴酸锂、镍钴锰电池——更加精彩。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
② 钨钴合金的价格是多少一公斤
高钴30%钴报价29000元每公斤,德国进口原装货。一买家只肯出21000元每公斤,估计也难谈成。你技报50000元每公斤,高吗?从历史来看,根本不高。2006年3月31日上海超前投资管理有限公司,含钴11%的钨钴合金每公斤人民币280000元整,有据可查。短短几年工夫,暴跌,这还在次,恼火的是有价无市,加上中国株州也生产这种合金,各牌号都有,国内市场上800到900元每公斤的都能买到,给进口钨钴合金造成莫大的冲击。高价只能面向国外。