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新能源电车需要什么有色金属

标致的樱桃
超帅的盼望
2022-12-24 08:40:27

新能源汽车需要什么金属

最佳答案
典雅的香氛
健壮的嚓茶
2026-05-06 14:14:10

在新能源汽车中,核心材料就是电池,其他部件基本都一样,要么是铁,铜、锌、铬和碳钢等。电动车加速替代燃油车积极响应国家碳中和政策目标,同时新能源车未来的需求仍有较大的增长空间,镍将成为继钴、理之后,新能源车的重要使用金属。

新能源汽车需要稀有金属介绍:钴元素符号Co,银白色铁磁性金属,表面呈银白略带淡粉色,在周期表中位于第4周期、第VIII族,原子序数27,原子量58.9332,密排六方晶体,常见化合价为+

2、+3。 钴是具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆,有铁磁性,加热到1150°C时磁性消失。钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300°C以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。

新能源汽车需要稀有金属介绍:锂锂(Li)是一种银白色的金属元素,质软,是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等。锂和它的化合物并不像其他的碱金属那么典型,因为锂的电荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层,使得锂容易极化其他的分子或离子,本身却不容易受到极化。这一点就影响到它和它的化合物的稳定性。

由于电极电势最负,锂是已知元素(包括放射性元素)中金属活动性最强(注意不是金属性,已知元素中金属性最强的是铯)的。

新能源汽车需要稀有金属介绍:铟铟是一种银灰色,质地极软的易熔金属。熔点156.61°C。沸点2060°C。相对密度d7.30。液态铟能浸润玻璃,并且会粘附在接触过的表面上留下黑色的痕迹。

铟有微弱的放射性,天然铟有两种主要同位素,

其一为In-113为稳定核素,In-115为β- 衰变。因此,在使用中尽可能避免直接接触。

铟是银白色并略带淡蓝色的金属 ,质地非常软,能用指甲刻痕。铟的可塑性强,有延展性,可压成片。金属铟主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。

(图/文/摄: 问答叫兽)问界M5 小鹏汽车P7 AION V 传祺GS8 小鹏P5 理想ONE @2019

最新回答
清秀的飞鸟
纯真的歌曲
2026-05-06 14:14:10

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。

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

年轻的洋葱
负责的电脑
2026-05-06 14:14:10
汽车需要铜作为新能源。新能源汽车和自行车的铜消耗量远高于传统汽车。目前 混合动力 电池的铜耗为每辆60 kg, 纯电动 汽车至少每辆83 kg。其中,电动客车铜消耗量为每辆224公斤至369公斤不等,纯电动新能源汽车暂按每辆100公斤计算。

新能源汽车介绍:

新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力源,集成了汽车动力控制和驱动的先进技术,具有先进技术原理、新技术和新结构的汽车。

新能源电车的分类:

新能源汽车包括混合动力汽车和纯电动汽车四大类,包括太阳能汽车、燃料电池电动汽车和其他新能源汽车。非常规车用燃料是指汽油和柴油以外的燃料。

干净的春天
紧张的滑板
2026-05-06 14:14:10

作者 | 首财君

上周五“有色”涨势凶猛,尾盘有色指数收在最高点,并且有色指数创了2018年以来近2年的新高。

有色板块虽然大涨,但是A股众多投资者却表示很“纠结”。一是因为有色这类周期性品种的估值天花板很低,我现在去追会不会买在高点?二是有色品种这么多,无从下手,买啥能跑出超额收益呢?

有色做的好,财富自由早

首财君知道投资圈里有句老话,有色做得好,财富自由早。

这是说有色金属行情一旦真正发动,往往暗含着经济形势的变化、货币政策的调整以及一波中级别周期的开启,同时也会给投资人带来巨大的超额收益。

那么本轮有色上涨究竟是短期的反弹?还是中期风格的切换?

有啥逻辑?

一、高盛认为以有色为代表的大宗商品将在明年迎来牛市

二、哪些细分有色品种能够跑出超额收益?

不知道大家有没有复盘?在A股这些有色个股中启动的早的、涨幅大的,基本都是锂、钴这些和新能源 汽车 密切相关的金属。

有的朋友表示锂、钴这些品种近期内涨的都很高了,对它们的成长空间表示很“忧虑”。

前不久投行瑞银发文称未来十年后全球新电动 汽车 的渗透率将达到40%,同时这也意味着将大幅提高市场对锂电池和相关原材料的需求。因此未来10年内锂、钴、稀土、铜等将大幅短缺。

据瑞银的估算,2030年电动 汽车 渗透率为40%——高于市场的平均预期30%。瑞银做出如此判断的理由是,电动车成本和燃油车成本的差异将在2024年完全被抹去,加上各国政府大力推广电动车,在十年后,电动车的渗透率将达到40%。

2、新能源 汽车 +储能,锂电池大爆发。

当新能源 汽车 在高飞猛进的时候,作为新能源 汽车 心脏的

——锂电池自然也差不了。

根据瑞银的数据,到2030年锂离子电池需求为2596GWh,而目前仅为148GWh;同时目前全球各国都在大力倡导低碳环保,都在大力发展光伏和风力发电,但大家要知道“风光”发电是不能直接用的,需要储能才能用,因此到2023年储能系统有望给锂电池带来136Gwh额外需求。

按照瑞银对电动车普及率的假设,在未来十年,电池需求预计增长

13倍将改变电池制造原材料需求步伐。

瑞银预计,锂需求增长8倍以上,天然石墨增长5倍,稀土(钕镨)和钴市场规模扩大3倍。

4、如此强大的需求,将促使相关矿产在未来10年内出现短缺。

据瑞银称,

目前镍的短缺已经在今年出现,短缺102.3万吨,短缺21%。到2023年,钴和稀土都将陷入短缺,其中稀土将短缺4.11万吨,短缺比例达47%;钴将短缺6.8万吨,短缺比例23%。

投资机会:

国内机构认为新能源 汽车 产业链2021Q1排产计划预期环比继续增加,叠加因钴、锂价格快速上行,下游企业备货意愿增强,产业链各环节需求现“长鞭效应”,建议重点关注各细分领域龙头公司。

1、钴方面,近期市场新一轮收储传言兴起,此外由于海外疫情加剧港口运力下降,钴原料紧张情绪加剧,钴价或进入快速上行区间;

2、锂方面,SQM与LG签署9年合计5.5万吨锂盐供应长单,AVZ和赣锋签订最长10年包销协议,产业链龙头效应愈显,电动车资源稀缺性需得到重视;

3、镍方面,上周镍价格大涨。硫酸镍价格收报3.03万元/吨,周内价格上涨9.0%。电解锰价格收报12400元/吨,周内价格上涨11.7%;

根据权威机构预测,到2030年,动力电池对镍的需求量将从2020年的13.9万吨飙升10倍到140万吨,占镍总需求的30%。

国内机构也表示镍受益于单位用量和电池车产销量双升,未来十年镍将是最有前途的电池金属。

4、稀土方面,稀土下游最大应用方向为钕铁硼,主要应用于传统 汽车 、新能源 汽车 、变频空调、风电等领域,我国稀土储量、产量、出口量、消费量均全球领先,拥有全球最完整的稀土产业链。

近年来国内稀土行业供给侧结构性改革持续推进,下游磁材、催化、储氢等应用高速发展,供需基本面有望逐步改善,逆全球化下稀土资源的战略地位有望大幅提升,稀土价格有望持续提升。建议持续关注稀土板块战略配置价值。

机智的铅笔
冷酷的书本
2026-05-06 14:14:10

【太平洋汽车网】三元材料是几种多元金属材料的复合氧化物。并且可以充分发挥金属的优势,而且电池容量相对较高,所以在乘用车上应用广泛。目前市场上的新能源汽车多采用三元锂电池。

新能源汽车的电池是汽车的核心。但是电池材料是什么?

一、阴极材料介绍三元锂电池分布在生活的每一个角落。除了汽车,还有手机和电脑。没有锂电池,人类的生活会受到很大的影响。正极材料是目前锂离子电池中锂离子的主要储存场所,其性能直接影响锂离子电池的性能。新能源汽车的续航里程很大程度上与阴极材料有关。

二.常见阴极材料的比较正极材料主要分为四类:三元、磷酸亚铁锂、钴酸锂和锰酸锂。这四种阴极材料各有特点,可以对新能源汽车产生很大的影响。三元材料是几种多元金属材料的复合氧化物。并且可以充分发挥金属的优势,而且电池容量相对较高,所以在乘用车上应用广泛。目前市场上的新能源汽车多采用三元锂电池。

磷酸亚铁锂原料含量低,具有良好的可回收性和安全性。缺点是容量低,所以主要用于动力电池中的公交车和物流车。锰酸锂资源丰富,价格便宜。循环不良,高温时衰减严重,所以在动力电池中少量使用。钴酸锂能量密度高,但价格高,不环保。目前主要用于3C电子产品。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

漂亮的含羞草
积极的鞋子
2026-05-06 14:14:10

【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)

包容的月饼
现代的凉面
2026-05-06 14:14:10
如果不是偶然在股市狠赚了一笔,股民老张可能永远不会认识一种叫“钴”的东西。虽然近期中国股市并不景气,但几只带有“钴”字的股票却一路走高,今年A股第一个交易日,也正是在钴概念的带动下“涨”声一片。

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。

冷艳的毛巾
内向的网络
2026-05-06 14:14:10
在进行行业分析的时候,一般会对整个产业链进行分析,结合整个产业链的供求关系进行综合评估,选出合适的公司。

一般来说,新能源上游产业为有色金属矿产等原材料及化合物,比如锂矿、钴矿、铝矿等与电池制造的相关矿产资源,这部分矿产资源中,比较典型的例子是:盐湖股份,其主营为氯化钾、碳酸锂。这些矿产资源主要依靠进口。

中游一般是指电池材料这块,包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、逆变器等相关产业。正极材料包括:钴酸锂、三元锂等与锂相关的产品;电解液包括:六氟磷酸锂等相关产品;负极材料包括石墨(烯)、钛酸锂等;隔膜包括聚乙烯、聚烯烃等。中游产业主要是电话生产这块。

相对整个产业链来说,上游和中游构成供给端,下游构成需求端。比如新能源车、家用电器产品以及光伏发电、风力发电等。

因些,对这行业行进行综合分析,决定投资思路,最终决定具体公司。

幸福的豆芽
冷艳的小鸭子
2026-05-06 14:14:10
洪晓峰 编辑 技术学堂2022-04-12 00:10

化学制取与常见反应

镍是铁系第三 元素 ( 查成交价 | 车型详解 ),外观上面和铁、钴一样,高纯度情况下都是银白色密度很高的金属非常的坚硬,高纯度镍棒常在实验室作为电极使用,颗粒状的镍也叫镍花在实验室中使用的更多。

镍金属的稳定性极高,镍颗粒直接在高温火焰下灼烧,部分位置会像铁一样生成黑色氧化物,还有些部位会被亮蓝色氧化物包裹。镍有三种氧化物,即氧化亚镍(NiO),四氧化三镍(Ni3O4)及三氧化二镍(Ni2O3)。三氧化二镍仅在低温时稳定,加热至400~450℃,即离解为四氧化三镍,进一步提高温度最终变成氧化亚镍。

高纯度镍对酸腐蚀也有很高抗性,镍花置于硫酸中加热只会产生少量气泡,室温中放置一周也只会让溶液微微变绿,参加反应的镍少得可怜,如果你加大硫酸的浓度,镍会和铁一样发生钝化,表面产生致密的氧化物保护内部的镍,导致反应停止。

强碱对于镍来说也是一样,甚至在熔融氢氧化物的时候主要使用的都是镍制坩埚,离谱的是单质氟的相关反应实验也采用镍制容器,镍连被称作死亡 元 素的单质氟都不怕,(氟是卤素元素,单质氟化学性质极其活跃,最强的氧化剂之一,甚至在一定条件下能够和部分惰性气体反应)。

镍的化学性质过于稳定,所以实验室中采用的大多是颗粒更细的镍粉。镍粉制取可以采用氧化镍与氢气反应,这个反应的制取量小,纯度不高。

氧化镍与氢气加热生成镍粉与水

更纯的镍粉则是采用四羰基合镍的热分解来得到的,四羰基镍是一种剧毒气体,蒸汽混合空气见火 星 还会爆炸,所以用这玩意儿制镍很可能就要造镍了,危。实验室里四羰基合镍难以保存,所以工业上多采用羰基镍粉来制备纯镍。制备镍粉还可以通过分解镍的另一种化合物二茂镍来获得,深绿色晶体状的二环戊二烯合镍Ni(C5H5)2对热敏感需要充氮气保存。

镍粉活泼性就很高了,和稀硫酸反应就和之前完全不同,加热后会剧烈反应快速溶解在硫酸之中,溶液的颜色也转为绿色,这个溶液可以提纯出七水合硫酸镍。镍和稀硝酸反应会更加的暴力,稍微一加热镍粉就消失不见了。

镍粉与稀硫酸反应(上)镍粉与稀硝酸反应(下)

镍与强碱反应与和强酸完全不同,镍粉甚至无法和大部分强碱进行反应,氢氧化镍的制取只能采用土办法,往镍盐溶液中添加强碱制取的氢氧化镍。

硫酸镍与氢氧化钾反应生成氢氧化镍和硫酸钾

镍粉和氧气可以很轻松的反应,如果在反应中掺杂点水蒸气,镍粉甚至能够自燃,生成的镍氧化物是绿色粉末状,没错和抹茶粉一模一样,很容易和强酸生成对应的镍盐。与氧气长时间反应,会生成三价镍组成的三氧化二镍,3价镍是一种超强的氧化剂,在氧化反应中会被还原成稳定的2价镍。

镍粉非常的怕氨水,镍粉和浓氨水的混合物放在一起加热,镍粉很容易就被氨水侵蚀,氨对于镍离子有非常强大的络合能力。在镍盐溶液中加入浓氨水,氨能够赶跑镍盐水合物中的水,行程氨络合离子。在三元前驱体制取中需要用到一定浓度的氨水最为络合剂。

六水合硫酸镍与浓氨水反应

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化学制取与常见反应

镍是铁系第三 元素 ,外观上面和铁、钴一样,高纯度情况下都是银白色密度很高的金属非常的坚硬,高纯度镍棒常在实验室作为电极使用,颗粒状的镍也叫镍花在实验室中使用的更多。

镍金属的稳定性极高,镍颗粒直接在高温火焰下灼烧,部分位置会像铁一样生成黑色氧化物,还有些部位会被亮蓝色氧化物包裹。镍有三种氧化物,即氧化亚镍(NiO),四氧化三镍(Ni3O4)及三氧化二镍(Ni2O3)。三氧化二镍仅在低温时稳定,加热至400~450℃,即离解为四氧化三镍,进一步提高温度最终变成氧化亚镍。

高纯度镍对酸腐蚀也有很高抗性,镍花置于硫酸中加热只会产生少量气泡,室温中放置一周也只会让溶液微微变绿,参加反应的镍少得可怜,如果你加大硫酸的浓度,镍会和铁一样发生钝化,表面产生致密的氧化物保护内部的镍,导致反应停止。

强碱对于镍来说也是一样,甚至在熔融氢氧化物的时候主要使用的都是镍制坩埚,离谱的是单质氟的相关反应实验也采用镍制容器,镍连被称作死亡 元 素的单质氟都不怕,(氟是卤素元素,单质氟化学性质极其活跃,最强的氧化剂之一,甚至在一定条件下能够和部分惰性气体反应)。

镍的化学性质过于稳定,所以实验室中采用的大多是颗粒更细的镍粉。镍粉制取可以采用氧化镍与氢气反应,这个反应的制取量小,纯度不高。

氧化镍与氢气加热生成镍粉与水

更纯的镍粉则是采用四羰基合镍的热分解来得到的,四羰基镍是一种剧毒气体,蒸汽混合空气见火 星 还会爆炸,所以用这玩意儿制镍很可能就要造镍了,危。实验室里四羰基合镍难以保存,所以工业上多采用羰基镍粉来制备纯镍。制备镍粉还可以通过分解镍的另一种化合物二茂镍来获得,深绿色晶体状的二环戊二烯合镍Ni(C5H5)2对热敏感需要充氮气保存。

镍粉活泼性就很高了,和稀硫酸反应就和之前完全不同,加热后会剧烈反应快速溶解在硫酸之中,溶液的颜色也转为绿色,这个溶液可以提纯出七水合硫酸镍。镍和稀硝酸反应会更加的暴力,稍微一加热镍粉就消失不见了。

镍粉与稀硫酸反应(上)镍粉与稀硝酸反应(下)

镍与强碱反应与和强酸完全不同,镍粉甚至无法和大部分强碱进行反应,氢氧化镍的制取只能采用土办法,往镍盐溶液中添加强碱制取的氢氧化镍。

硫酸镍与氢氧化钾反应生成氢氧化镍和硫酸钾

镍粉和氧气可以很轻松的反应,如果在反应中掺杂点水蒸气,镍粉甚至能够自燃,生成的镍氧化物是绿色粉末状,没错和抹茶粉一模一样,很容易和强酸生成对应的镍盐。与氧气长时间反应,会生成三价镍组成的三氧化二镍,3价镍是一种超强的氧化剂,在氧化反应中会被还原成稳定的2价镍。

镍粉非常的怕氨水,镍粉和浓氨水的混合物放在一起加热,镍粉很容易就被氨水侵蚀,氨对于镍离子有非常强大的络合能力。在镍盐溶液中加入浓氨水,氨能够赶跑镍盐水合物中的水,行程氨络合离子。在三元前驱体制取中需要用到一定浓度的氨水最为络合剂。

六水合硫酸镍与浓氨水反应

3 新能源应用 镍产业解析 回顶部

新能源产业应用

我们常见的三 元 锂电池NCM的N都是指的镍,NCM是指含锂的多层金属氧化物——镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2,制造镍钴锰酸锂的原料中镍的部分采用的是硫酸镍。我们上一趴介绍的关于镍的各种常见反应和各种化合物基本上都与制备三元锂前驱体相关。

镍盐有许多种,硝酸镍、氯化镍都算,那为什么只采用硫酸镍而非其他镍盐呢?氯化镍中有氯离子的存在,容易腐蚀不锈钢材质对反应设备的要求较高,如果氯离子残留在前驱体中,后续烧结工艺时容易腐蚀窑炉;硝酸镍价格高,而且N03-硝酸根离子残留在前驱体中,在烧结工艺中会产生NO一氧化氮、NO2二氧化氮等有害气体,在工业制取中不被采用。

硫酸镍的制取有三个来源,由原生物料生产、镍铁溶解、废料生产:

镍铁直接溶解

化学法制取硫酸镍方法历史悠久,最简单的就是采用硝酸和硫酸的混酸来氧化溶解金属镍,和上面我们谈到的实验室中镍与强酸反应是一样的。也就是常说的镍豆/镍粉直接溶解得到硫酸镍,这种方法设备复杂腐蚀严重、利用率低、环境污染较为严重。再通过电解又可以重新获得电解镍,也就是纯镍产品,每吨电解镍的耗电量在800-1000kWh。

原生物料生产

根据原料矿物不同分为两种,硫化镍矿与红土镍矿线路;硫化镍矿品位高很容易就能制取高冰镍,高冰镍可以制取电解镍和硫酸镍。而红土镍矿就比较复杂了,作为最主要的镍矿原料,红土镍矿分层,上层品位低但储量高,可以使用湿法高压酸浸的方法处理成MHP等湿法中间品;下层品位高,用火法处理。目前镍的主要生产路径是下层红土镍矿通过火法RKEF到镍铁,再到不锈钢(该路径占比超过50%)。

总体来说红土镍矿生成硫酸镍共有四类方法 :

湿法高压酸浸路径 ,上层低品位红土镍矿的湿法冶炼-MHP等湿法中间品-硫酸镍+硫酸钴;

火法前硫化路径 ,下层高品位红土镍矿的火法冶炼硫化到低冰镍-高冰镍-硫酸镍;

火法后硫化路径 ,下层高品位红土镍矿的火法冶炼-镍铁-高冰镍-硫酸镍;

富氧侧吹方式 ,用熔炼炉替代电炉,对原材料的适用度高,增加热反应效率,核心在于硫化方式的改变。

最具代表性的企业包括瑞木、华友、青山、盛屯、中伟等等。

镍 有色金属产业

作为有色金属大宗 商 品,镍期货也是行业风向标,最近镍期货的走势可谓是跌宕起伏,国内方面沪镍在3月初和中下旬两次上攻,虽然今日已经回到较为合理的价格位置,但是伦敦金属交易所LME似乎还没有从“妖镍”闹剧中解脱,从铝到锌LME六大主要金属合约的可用库存目前已降至1997年以来的最低水平。

随着2021年全球工业活动在疫情后附属,LME的金属库存已经在下降,而且目前全球物流和航运系统还是处于混乱的状态。俄乌冲突爆发后,俄罗斯作为高纯度镍储量丰富的国家,从其供应商处获得货物变得完全不可能,同时交易所库存较低的时候也很容易遭受到逼空行情的冲击,“妖镍”风波之后LME甚至对金属价格市场波动幅度设置了15%的上限。

金属镍在全球市场中,74%用于不锈钢生产制造,在电池用途方面目前仅占5~8%,但是中国2021年的纯电动汽车新车销量增加到了上年的2.6倍,以目前全球电动车发展的趋势来看,预计对电池用途的需求会进一步扩大。

目前青山控股作为国内第一大镍铁生产商,已经蜕变成为全球最大的镍铁生产商,也是3月伦敦金属交易所LME“妖镍”事件的主角之一。青山控股在印尼拥有两大工业园区,2020年镍产量46万吨,未来还会继续大幅度扩容,来应对国内及全球快速增长的新能源电池需求。

产业前景

镍钴锰酸锂三元材料中,镍呈现正二价是主要的电化学活性 元素 ,三元材料NCM:让钴Co来防止镍Li-锂Ni混排,让锰Mn来稳定材料的结构,镍Ni作为提供高容量的主力。所以目前主流的三元锂NCM811、NCM622、NCM523、NCM111中镍含量越高能量密度也就越高。同时镍的成本相对来说较低,高镍配方在成本上也还是有优势的,所以客观上对于镍的需求整体是会上升的。

但目前全球经济形势不容乐观,受到多重因素影响,疫情、逆全球化、美元加息周期、全球CPI飙升、民粹主义抬头、俄乌战争,这些都时时刻刻影响着正常的经济活动和社会发展。有色金属产业从LME库存储量就能 发现 ,全球产业链体系供需正在出现问题,疫情导致停工停产、国际航运混乱,全球大宗商品价格飙升,PPI CPI产生恐怖的剪刀差,目前正值美元加息周期,叠加疫情影响已经有部分国家出现国家破产的危机,黎巴嫩、斯里兰卡首当其冲,未来还有更多国家陷入经济困境,我国经济也已明确进入滞胀。所以对于新能源产业是否能够继续高速增长可能会取决于许多未知因素,目前国内电动车已经出现全面涨价的情况,PPI端的涨价终会传到到CPI端,美元从 无限 QE到瞬间加息50个基点,最终又将是谁来抗下一切?

回到镍的话题来,镍作为一种不是非常稀缺的有色金属,主要还是应用于不锈钢,从二级市场来看,新能源端带来的增长已经反应在了相应公司的股价上,资本的速度总是最快的,市场表现也总是如实反应资本预期的,未来镍的增长可能要从《“十四五”原材料工业发展规划》提出的开发“城市矿山”资源中挖掘了,有色金属稀有金属的回收再利用。或者抓准美元加息周期,在外汇储备被摧毁的国家中也实施马歇尔计划,可以把放的水流到海外的基建项目中去,掌控产业链源头、控制能源、削弱美元霸权、收获国际友谊等等好处还是很多的,可别再让水流进房地产了。

镍产业链非常清晰,最主要的用途就是镍合金(铸币)、电池(镍氢、镍铬、三元锂)、电镀、不锈钢。除此之外,还能成为许多化学反应不可或缺的催化剂,纳米铁酸镍NiFe2O4在新兴材料领域价值很大,它可以催化二氧化碳分解,使其重新变成碳和氧气,从而在太空等高精尖领域得以应用。然而镍与我们生活也是息息相关,平均每5个人里就有1个人,会对镍离子存在或轻或重的过敏反应,镍甚至被指与诱发某些癌症相关,所以目前对于日常使用的不锈钢中该添加多少镍仍然存在争议。

如果你带钢制手表时间一长会烂手腕,恭喜你,你对镍过敏,真的是造镍啊。

(图/文/摄: 洪晓峰)

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