鉅大LARGE | 點擊量：348次 | 2023年01月12日
無鈷電池破滅？TSLA每年采購6000噸鈷的背后
近日，據外媒CNBC援引業(yè)內人士消息，TSLA計劃向全球最大的金屬礦商Glencore采購鈷原料。按照雙方的長期合作協(xié)議，Glencore將向TSLA每年供應6000噸的鈷。更加有消息稱，這些鈷將計劃用于上海廠和柏林廠。
今年二月，路透社報道稱，TSLA將在國產車型中應用無鈷電池，隨后，TSLA在短視頻平臺故弄玄虛地回復網友『無鈷，不代表一定是磷酸鐵鋰』，吊足眾人胃口。一石激起千層浪，當時鈷相關產業(yè)的股價大片跌停。
如今，TSLA大規(guī)模采購鈷礦，傳言似乎不攻自破，至少TSLA短時間還將依賴含鈷的電池。
鈷是什么？
目前的純電車重要線路是三元鋰電池，重要分為NCM（鎳鈷錳）和NCA（鎳鈷鋁）兩種方法，以TSLAModel3為例，目前它采用的是和松下合作研發(fā)的21700電池，它本質上也是一種NCA電池，這里的C就代表鈷元素。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
為何非要鈷不可呢？從目前的材料技術來看，鈷是三元鋰電池正極中不可或缺的材料，重要起到穩(wěn)定結構的用途，可以防止電池過熱和延長使用壽命，重點是，目前還沒有找到鈷的完美替代品。
鈷金屬有兩個特點，一是不可再生、二是非常稀缺。根據《礦產利用和保護》期刊的研究，鈷在地殼中的含量很低，地殼中鈷的平均豐度僅為0.0025%，且地殼中的鈷90%呈分散狀態(tài)。比起大洋錳結核和大洋富鈷結殼等大洋底部的礦藏，陸地上的鈷含量就更不足了。
鈷金屬
2019年，全球已探明的鈷礦儲量大約700萬噸，按照2019年全球14萬噸的開采量計算，鈷僅剩50年的余量，這和鎳、錳、鋁等礦產數十億乃至百億噸級別的儲量相比，少得有點可憐。
除了稀缺性，鈷礦的分布也非常集中。剛果、澳大利亞和古巴是全球鈷的重要產地，三個國家的鈷儲量加起來約占全球儲量的70%左右。而咱們我國已探明的鈷儲量為8萬噸，僅占全球總儲量的1.14%。
為何都在追求無鈷？
一是成本問題，二是資源限制，三是人道主義。
根據有色金屬產業(yè)咨詢機構安泰科的統(tǒng)計，2018年全球鈷消費量約為12.6萬噸，其中電池行業(yè)的用鈷量占比60.86%，達到7.8萬噸。
2014年的鈷價是20萬元/噸，到2018年一度沖高到66萬元/噸，據上海有色網數據顯示，截止今年五月，鈷價依舊高達25.3萬元/噸。相比之下，正極材料中的鎳、鋁、錳的價格分別約為10萬元/噸、1.3萬元/噸、1萬元/噸。肉眼可見的成本差距。
考慮到這個問題，TSLA一直在走降鈷路線，其產品中鈷的含量確實從2018年的10%不斷下降，目前已經到不足3%。但鈷在TSLA的電池中依舊不可或缺。根據電池供應鏈研究機構Benchmark的計算，現(xiàn)在每輛ModelS上要的鈷為11公斤，每輛Model3所需鈷的約4.5公斤。
那么，上面提到的TSLA將要每年采購6000噸鈷，大概是什么概念呢？
去年全球鈷的產量為14萬噸，TSLA的采購量大概占全球的4.2%。作為全球最大的鈷供應商，Glencore去年的鈷產量約4.63萬噸，TSLA每年向其采購6000噸，相當于拿走了其七分之一的年產量。
假如以每輛Model3所需4.5公斤鈷計算，每年這6000噸的鈷，將能夠滿足TSLA133萬輛車的鈷量需求。想象一下，假如這133萬輛車的實現(xiàn)無鈷化，將省下多少成本？
再說資源限制。21世紀能源轉型，石油逐漸被電氣取代，而隨著智能手機、電腦、數碼終端等電池設備愈發(fā)普及，再加上汽車逐漸電氣化，鋰電池產業(yè)越發(fā)重要，各國也開始意識到鈷礦的價值。我們前面也說到了，剛果、澳大利亞和古巴是全球鈷的重要產地，三個國家的鈷儲量加起來約占全球儲量的70%左右。資源集中的弊端就是容易引發(fā)資源爭奪。
上世紀7、80年代，美國為了控制波斯灣的石油選擇了和伊拉克結盟，而伊朗為了將石油的開采權收歸國有，和西方國家、伊拉克展開了歷時八年的戰(zhàn)爭。假如未來純電動汽車全球普及后依然離不開鈷，那鈷戰(zhàn)爭可能一觸即發(fā)。
最后是人道主義。和很多非洲國家相同，雖然剛果有著豐富的銅、鈷、錫、鎳礦產資源，但幾十年來剛果一直飽受著資源詛咒，除了開采業(yè)外，剛果其他產業(yè)的發(fā)展都停滯不前（采礦業(yè)占剛果收入80%左右），加上戰(zhàn)火洗禮、政權的原因，社會發(fā)展近乎停滯。
手工采礦的兒童
由于設備落后，為了養(yǎng)家糊口，很多剛果人家傾巢出動參和手工采礦。根據剛果政府估算，目前國內出口的鈷中有20%都由手工采礦者開采。其中約有4萬名兒童從事采礦工作（2014年數據），有些兒童每天在礦場工作高達12小時，每天只能賺1000~2000剛果法郎（折合4.1～8.2元人民幣）。出于人道主義考慮，全球電池產業(yè)也在減少對鈷的需求。
無鈷電池是什么？
基于上述幾個原因，全球電池供應商和車企在電池產品研發(fā)中，都在盡力降鈷甚至是去鈷化。目前動力鋰電池兩大主流技術路線中，能量密度具備優(yōu)勢的三元鋰電池，從NCM111、NCM523、NCM622發(fā)展到NCM811，鈷的比例在逐步降低；而另一路線磷酸鐵鋰電池本身不含鈷，但能量密度天然存在短板，因此車企試圖通過結構創(chuàng)新來進行彌補，例如比亞迪今年推出的刀片結構磷酸鐵鋰電池。
除上述兩種路線之外，今年五月，國內蜂巢能源科技還公布了兩款無鈷電池，這兩款電池將采用鎳錳酸鋰結構。這一技術其實在20年前就已經有了理論基礎，但受限于電解液和循環(huán)性能的問題，一直未能產業(yè)化。而蜂巢能源通過陽離子摻雜技術、單晶技術、納米網絡化包覆三項關鍵技術，實現(xiàn)這種電池的規(guī)?；瘧谩?/p>
今年蜂巢能源公布的兩款產品中，第一款電芯容量為115Ah，能量密度為245wh/kg，在整車端能夠實現(xiàn)15年120萬公里的質保，計劃在2021年六月份推向市場；另一款電芯容量為225Ah，以B級轎車為模型，仿真測得NEDC工況續(xù)航里程最高可達880公里。假如它們真的能夠實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化，或許真的能取代含鈷的三元鋰電池。
TSLA到底無鈷不無鈷？
2019年二月，TSLA宣布將以2.18億美元溢價55%收購Maxwell，后者擁有的干電池電極技術和超級電容器技術，能夠提升電池能量密度和簡化電池制造工藝。
2019年十月，據外媒Electrek報道，TSLA秘密收購了加拿大的電池制造和工程公司HibarSystems。后者是一家專業(yè)生產電池單體設備的公司，在美國、我國均設有廠。
2020年五月，TSLA和韓國韓華集團簽訂了電池制造機器的訂單。再加上近期的采購鈷的消息，TSLA的一系列動作都在指向自主生產電池。
五月二十二日，TSLACEO馬斯克在推特上宣布，暫定今年九月十五日舉辦TSLA電池日活動，活動將包括參觀電池生產系統(tǒng)。據悉，本次電池日，TSLA或將帶來一款壽命高達百萬英里的全新電池。有內部人士透露，這款電池將是TSLA和CATL攜手研發(fā)。
五月初，CATL表示，已經準備好制造一款壽命高達124萬英里（約200萬公里）的電池，或采用無鈷結構，這將是目前三元鋰電池壽命的3~5倍。目前還不確定這款電池是否就是將在TSLA電池日公布的合作項目。
馬斯克告訴我，TSLA希望自己做電池，CATL董事長曾毓群在2019年度業(yè)績網上說明會上表示，據我了解，他們的技術路線對我們不會有沖擊，雙方在共同探討如何把電池做得更好。
從市場角度來說，TSLA一只手要去鈷，另一只手又要買鈷，這正是馬斯克的高明之處，一來一回將談判的主動權掌握在自己手中。TSLA要自己產電池估計是沒跑了，但是不是無鈷的呢？我們只能希望TSLA九月的電池日不要再跳票了。
