钴在新能源汽车中的作用

【太平洋汽车网】新能源汽车电池是锂电池，镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，使用遗弃后对环境会造成污染。

但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。

镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，使用遗弃后对环境会造成污染。

镍氢动力电池刚刚进入成熟期，是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池，商业化的代表是丰田的普锐斯。目前全球主要的汽车动力电池厂商主要有日本的PEVE和Sanyo，PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额，目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和EsTIma，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。长安杰勋、奇瑞A

5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，他们采用的也都是镍氢电池，不过电池主要向国外采购，国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。

三元锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。相对于钴酸锂电池安全性高，但是电压太低。能量密度介于磷酸铁锂电池和钴酸锂18650电池之间。未来新能源汽车电池的发展趋势，适合北方的天气，低温时电池更加稳定。

代表车型：北汽新能源EV20

0、北汽新能源EU26

0、特斯拉Model3。

石墨烯电池锂电池内添加石墨烯，可以帮助锂电池降低产能时的热量，达到减少能量损失的目的，最终避免大量能量被浪费，同时也能减少热量对电池的损害，提高电池的使用寿命。墨烯电池的普及将会是电动汽车的飞跃，一旦石墨烯电池应用到新能源汽车上，对整个汽车行业将是颠覆性的改变。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

这说明目前特斯拉还在忙于大幅的横向扩张，对于纵向的电池技术无钴化这个命题的研究，仅仅是个实验室中的项目罢了。

01特斯拉大跨越扩张

特斯拉虽然在中国市场Model3的接连降价，被一众媒体和车主吐槽割韭菜。就连韩寒也自称被特斯拉割了韭菜。但是进入到30万之内的特斯拉Model3，在这个市场是爆炸级的。李斌也曾无奈的表示，特斯拉能做到那么低的价格，但是我们确实没办法。

吐槽归吐槽，特斯拉的价格下沉，迅速助力了特斯拉股价破千，正式打败 丰田 成为全球市值排名第一的车企。特斯拉的步伐还在扩张，尤其是在中国。

今年1-4月，国产特斯拉共计上险20,169辆，其中北上广深四地的上险量占到了57.5%。5月中旬，特斯拉中国副 总裁 陶琳表示，上海工厂预计今年6月就可实现周生产4000辆的目标。特斯拉计划新增入住包括东西南北四大区位，共45座城市，这一计划落地之后，意味着特斯拉体验中心将会遍布了全国34个省份和自治区。

而且马上特斯拉还要在中国推出新车：ModelY，这将会是对市场的又一大刺激措施。以特斯拉的这种扩张速度来看，它未来一年在中国销量目标是奔着翻倍去的。所以根据消息，特斯拉每年需求钴的供应量约为6000吨，约占今年新能源车钴需求量的21%左右。

据外媒报道，特斯拉正与美国得克萨斯州特拉维斯县（Travis）政府就建厂事宜谈判，后者针对工厂建设提出一系列补贴政策，以吸引特斯拉的投资。据悉，一旦双方合作达成，特斯拉有望在得州首府奥斯汀再添一座电动车装配厂。

也就是说，目前的特斯拉已经在为扩产后的工厂准备材料了，而钴在特斯拉的电池里依旧必不可少。

02为什么特斯拉离不开钴？

此前，特斯拉一直强调其未来方向是使用"无钴电池"。今年2月，特斯拉同意自宁德时代购买不含钴的磷酸铁锂电池，以用于国产Model3车型。6月11日工信部发布的新能源汽车推广应用推荐车型目录(2020年第7批)中，特斯拉Model3标准续航版搭载为无钴的磷酸铁锂电池。该电池重1,745千克，较之前使用三元电池重131千克。

但是为什么特斯拉扭头又买了这么多钴？

首先因为特斯拉作为一家典型的股价驱动型企业，除了要生产研发和卖好产品以外，还要时不时的搞一些新概念刺激市场。所以特斯拉提出的这个无钴概念，真的可能是未来的大方向，但是要实现可能要等到十数年之后。

目前中高端动力电池仍然以含钴的三元材料为主流。三元材料现在占据高能量密度的高端市场主流，低钴高镍已是不争的大势所趋，但当前主流仍是NCM523、622，NCM811渗透率仍然有限，低钴高镍仍然任重道远。

虽然钴相关上市公司当时被特斯拉和宁德时代一个无钴的会晤直接把股价打到夭折，但是根据行业内的分析，钴在未来几年中，还会持续性的稳健的增长。智能手机和智能汽车依旧会是供应主力。

但是下一步特斯拉会往哪走？就是解决ModelY的中国产能。

根据业内人员预计，2020-2021年钴的供需缺口在1万吨以上，结合2020-2021年钴供需缺口来看，2021年的供给缺口将比2020年更大，供需反转将催生钴金属价格的第三轮牛市。

而特斯拉在此时签订钴金属的订购大单，实则是抢筹。虚晃"无钴化"的一枪之后，面对国际市场即将飙升的钴价，还有自身发展的巨大需求缺口，特斯拉先一步进行抢购钴资源。

在搞定钴之后，对于特斯拉来说，目前最大的瓶颈就是产能，尤其是中国的产能。特斯拉在来华建厂之前，松下一直是其唯一的电池供应商。特斯拉CEO埃隆——马斯克曾发推文抱怨称，松下电池产量不足耽误Model3轿车的生产。而松下则表示，虽然特斯拉在产量和单车售价上不断提高，但其经常被特斯拉要求"压低"电池价格。

虽然外媒报道，目前特斯拉ModelY的产能已经实现了提升，周期缩短了一个月，但是从目前的情况来看，这仅仅是松下的电池供应和特斯拉北美工厂突破了一个瓶颈。特斯拉在提交给美国证券交易委员会（SEC）的文件中披露，公司与日本松下公司签署了一项为期三年的定价协议，涉及美国内华达州超级工厂锂电池的制造和供应。

但是特斯拉能否更近一步还要看中国市场，根据目前得到的消息，虽然北美市场ModelY已经很成熟，但是特斯拉想要在中国交付ModelY至少也要等到明年，而且这还是要在和宁德时代完成电池方面供应和匹配需求的情况下。所以现在对于特斯拉来说，时间紧任务重，抢钴保生产才是当下要紧的。浪费时间琢磨给旗下都换上无钴电池，那可能是几年之后再琢磨的事情了。@2019

正极的材料主要分为三元，磷酸铁锂，钴酸锂和锰酸锂四大类。这四种正极的材料各有各的特点，并且能对新能源车型产生很大的影响。三元材料是几种多元金属材料的复合氧化物。并且能够充分发挥金属的优势，电池的容量比较高，所以广泛用于乘用车当中。目前市面上的新能源车型多用三元锂电池。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车的定义：因国家不同其提法也不相同，在日本通常被称为“低公害汽车”，2001年以日本国土交通省、 环境省和经济产业省制定了“低公害车开发普及行动计划”。

该计划所指的低公害车包括5类，即：以天然气为燃料的汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料的汽车、排污和燃效限制标准最严格的清洁汽油汽车。

（图/文/摄： 问答叫兽）蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

近期，市场翘首以盼的《新能源 汽车 产业发展规划（2021—2035年）》正式公布，不仅利好新能源 汽车 行业，也带动上游例如钴等金属的需求。

一方面规划指出到2025年，新能源 汽车 新车销售量要达到 汽车 新车销售总量的20％左右。相比2019年12月3日的征求意见稿下调5％。2019年新能源 汽车 补贴退坡，2020年新能源 汽车 行业又面临疫情的重创，虽目前新能源 汽车 市场正逐步回暖，但根据中汽协数据显示，1-9月新能源 汽车 产销73.8万辆和73.4万辆，同比分别下降18.7％和17.7％。

另一方面到2025年，我国纯电动乘用车新车平均电耗要降至12.0千瓦时/百公里。

此外规划指出推动动力电池全价值链发展。鼓励企业提高锂、镍、钴、铂等关键资源保障能力。建立健全动力电池模块化标准体系，加快突破关键制造装备，提高工艺水平和生产效率。完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系，鼓励共建共用回收渠道。建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、退役退出、回收利用等环节管理制度，加强全生命周期监管。

值得注意的是，规划表示加快充换电基础设施建设。今年换电模式来势汹汹，迎来前所未有的发展机遇，像蔚来推出电池租用服务，采用BaaS模式，购车价格将降7万元，正式开启车电分离模式。而吉利 科技 集团已在全国签约换电站超过1000座。

中金公司认为，智能化与充换电基础设施的进一步完备有望强化消费需求主导的趋势。“我们认为新势力与特斯拉引领的智能化将有力引导消费认知，同时充换电基础设施的完备也将持续缓解消费者的用车焦虑，结合平价，进一步强化消费需求主导的新能源车中长期增长趋势。”

“十四五规划” 预期对新能源及钴行业影响

SMM认为，此次《规划》对中国新能源 汽车 市场进行全方位的规划，更合理的对2025年及之后的新能源市场销量进行规划，也能相应带动动力锂电池的未来需求量，其中钴、锂原料在锂电池中占比较高，因此未来5年及长远来看钴、锂原料的需求量仍会保持较高增速。

其中，乐观预期考虑：

1、地方补贴政策大幅增加；

2、电池换电需求增加；

3、中国“造车新势力”产量或超特斯拉等。

悲观预期考虑：

1、国家补贴政策将退坡；

2、电池换电模式政策力度支持不够等。

短期来看，SMM中性预期2021年中国新能源 汽车 产量拉动对钴需求同比增速近31％，至17000金属吨；预期2022年中国新能源 汽车 产量拉动对钴需求同比增速近35％，至23000金属吨。

本文源自SMM

【太平洋汽车网】锂和钴是制备新能源汽车锂电池的基本原料，而铟、镓和硒制成的铜铟镓硒CIGS薄膜太阳电池是充电桩的关键材料。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

当前，新能源汽车动力电池属锂离子电池，其构造可分为正极材料、负极材料、电池隔膜、电解液等几部分。从正极材料上看，新能源汽车动力电池大致可分为磷酸铁锂电池和三元锂电池两种。

所谓磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，而三元锂电池则是正极使用镍钴铝或镍钴锰三种材料按一定比例搭配而成的锂离子电池。

1.循环寿命长。实验室中，工程师以1C的充放电倍率持续不间断地进行试验，发现磷酸铁锂电池要经过2000次充电循环才会衰减到新电池状态的80%，远高于三元锂电池的800次。

2.安全性能好。研究表明，磷酸铁锂电池在800°C的时候才会发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧，安全性能高；而三元锂电池在300°C左右就会发生分解，燃烧的概率比磷酸铁锂电池更高。

3.制造成本低。磷酸铁锂电池电芯每瓦时的成本已降至0.7元以下，而三元锂电池电芯成本依然在每瓦时0.9元左右。一个50kWh的动力电池包，使用磷酸铁锂电池电芯，成本可降低1万元。

另外，磷酸铁锂电池不含重金属，不会对环境造成污染，是一种绿色电池。

磷酸铁锂电池最大的弊端，就是能量密度低。当前，磷酸铁锂电池的能量密度最高只有180Wh/kg，普通产品的能量密度基本只有140Wh/kg。不过，前几天，比亚迪宣布，将于明年推出的磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池在能量密度上将与现行三元锂电池持平，差不多可达210-270Wh/kg，将可使电动汽车续驶里程轻松突破400公里，完全能满足用户对续驶里程的要求，所以，磷酸铁锂电池此前的最大弊端将消失。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

同样，在现货市场上，钴的价格从去年至今已翻了一番。今年3月，国内主要有色金属现货市场金属钴报价均价超过60万元/吨。而在一年前，一吨金属钴的报价还不到30万元。

钴与新能源汽车共舞

钴，这种灰白色、并不起眼的金属价格一路狂涨，为投资者和投机客提供了无数获利机会。

在2018胡润全球富豪榜上，多位来自新能源行业的富豪进入，背后的钴和锂功不可没。

其实，早在2008年到2016年，钴的价格一直比较稳定，甚至由于过于小众，一度被忽视。

那么缘何在近期出现爆发性增长？不难发现，钴价的飙升和新能源汽车市场的井喷有着非常密切而统一的步伐。

作为一种重要的战略金属元素，钴广泛应用于电池材料和合金制造领域，也是三元锂电池的必备原料。而三元锂电池是目前新能源汽车的使用主流，目前还没有可替代品。

从2016年下半年开始，随着各国相继给出禁售燃油汽车时间表，大大加快了电动汽车的发展速度，对钴这种电池阴极成分的需求也直线上升。

由此可见，三元锂电池是拉动“钴”需的最大动力。仅2016年，中国80%以上的钴需求来自电池领域。

另据分析预计，到2025年钴需求将达到20万吨以上。

数据显示，全球已探明钴的资源量是2500万吨，储量720万吨，储量高度集中在刚果（金）、澳大利亚和古巴。这3国储量就占到了全球总储量的70%。而中国储量仅为8万吨，占全球储量的1.1%。我国近90%钴原料进口量来自刚果。

与预期的需求相比，钴的稀缺性一下就凸显出来了。

前不久，全球最大的电池原材料供应商、矿业巨头瑞士嘉能可首席执行官伊万•格拉森博格称：“如果钴全部落到中国公司手里，那么就别想再看到欧洲产的电动汽车”。不难听出，伊万•格拉森博格的言外之意就是：谁拥有了钴，谁就掌握了电动汽车的命运。

在投资市场雀跃飞舞的“钴”，在新能源汽车产业被争得头破血流。

继石油和稀土之后，一场夺“钴”大战正在全球激烈地展开，不少车企与电池厂商也已纷纷布局，一时间硝烟弥漫。

宝马、大众等在布局新能源汽车的同时，还向新能源汽车产业链上游的钴资源端延伸，以此保证原材料供应。

大众则表示目前正在推动建立一个长期的供应合同保障，从而避免材料出现短缺。去年12月初，大众已经邀请钴原料生产商到沃尔夫堡总部展开会谈。宝马也正与钴等电池原材料供应商们举行会谈。

电池的烦恼

一直以来，新能源汽车的发展受制于电池的续航里程、安全性等重要因素制约。除此之外，电池的高成本也是新能源汽车的一大心病。

“目前动力电池的研发和制造投入都是非常高的，光电池成本可能就占了车子成本的一半以上”。爱驰汽车一位专业人士表示，这主要因为目前新能源汽车还处于市场培育期，产量并不很大，加上电池所需的原材料价格过高，导致了前期投资的分摊费用非常高。

而钴价走高对电池价格影响非常大。这位专业人士算了一笔账。现在1KWh三元电池的成本是1200元左右，钴成本占比约10%。

尽管价格一路走高，但仍然有钱难求一“钴”。

国内最大的钴供应商之一的华友钴业销售部门的工作人员透露，现在下订单，差不多要等两个月才能拿到货，而且要先付款。

格林美、华友钴业、金川集团三家占据了这个市场的半壁江山。从供应上看，格林美的情况和华友钴业类似。该公司一个人士同样表示，货量并不大。

因此，当人们惊叹于中国新能源汽车的“蓬勃发展”之时，也有声音指出：我国新能源汽车市场的红利，有很大一部分被国外原材料商拿走了。

“钴的价格上涨，其实也跟国外生产方有意识地提高定价有关。” 一位证券行业分析师表示：钴的主要生产商都在国外，定价权也在国外的生产方手上。

另外一个业内人士同样认为，钴矿资源现阶段仍是寡头控制，从供需来看，钴供给短期其实并不存在缺口，但卖方市场导致出货量及定价权在矿端。

作为全球最大的钴生产国，日前，刚果(金)议会通过了新的采矿法草案，钴被归为战略金属而将被收取5%的专利税。

不受制于“钴”

尽管夺“钴”之战打得火热，但国内一些生产新能源的主机厂表示：对此并不需要过多担心。

虽然目前钴等原材料价格上涨传导至了动力电池生产厂家，但国内动力电池这块存在产能过剩情况，其电池价格甚至有略微下行态势，所以汽车整车厂家暂时并未有钴价格上涨带来的压力。

除此之外，随着电池技术升级，现在很多厂商已经减少钴的用量来降低生产成本，“现在622型或811型三元都在降低钴的比例。”爱驰汽车的这位人士指出。

高企的成本，也倒逼动力电池企业在提高电池能量密度的同时降低成本。该人士坦言，“钴”作为稀有金属，难免会出现紧缺感。但是，市场的发展一定会找个一个平衡，如果技术上过多依赖一种不可持续的东西，那么这种技术不会长久。

这位人士表示：对于像钴这样的稀缺资源价值永久看高是不理性的，能源的多样化一直是国家提倡的，现在的很多技术都有可能是将来的方向。

国外的一些机构也对此早有意识。德国一家研究机表示，“为了减少这些风险并减少对钴和锂储备的压力，应将研究活动扩大到电池原料替代技术的领域”，

丰田汽车上个月还表示，已经找到了一种使电动汽车更便宜且不易受钴‘锂’供应因素影响的方法。

石器时代的终结并不是世界用尽了石器，而是不断涌现更新的技术完结了石器时代。同样，对于新能源汽车产业来说，受制于“钴”的时代，也终将会被不断涌现更新的技术所完结。

身为手机电池里的功臣元素，为什么钴被妖魔化了？钴对电池的密度,能量性能更我优异,但钴太稀有,价格太高.2016年底价格约10万每吨,2017年底是30多万,接近40万每吨.我说的是含量65%左右的三氧化二钴,电池钴不懂,想必主要的原材料钴是一样的,只是制作方法不同而已严格意义上来说，锂是更稀缺的资源！首先，我国有自己丰富的钴矿。虽然矿产是不可再生资源，但钴矿还没有到稀缺的地步。其次，作为新能源汽车用的正极材料，主要有磷酸铁锂（比亚迪），三元材料（镍钴锰酸锂），按元素比例而言，锂的需求是1，而钴元素可能只有0.3左右了。最后，锂矿资源的分步。智利、中国和阿根廷是碳酸锂产能最大的3个国家，2007年，该3国满足了全球94%的碳酸锂需求。据美国地质勘探局的汇报说乌尤尼盐沼下的锂储量大得惊人，几乎占有全世界锂的一半。以上3个方面，我们就更加能够看出，锂是属于新能源发展最重要的战略资源了。

钴比锂更稀缺，全世界的钴矿就掌控在几个巨头手中。但在新能源汽车的动力电池中，钴是可以被替代的。锂作为相对大宗的金属，在动力电池中目前无法被替代。中期看是锂。目前的动力电池发展方向中，既有理论基础，又有实际研发实验的方案中最有前景的是锂硫固态电池，硫没有资源问题，而且如果锂硫电池成功商用的话，电池能量密度基本上翻倍，成本下降，可能推动电动车真的的普及。三元方案是有天花板的，三元体系开创了电动车产业，但是应该是前期过渡的技术。