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编者按
动力电池对新能源的意义 , 可从电池概念股近期在股市上演“满江红”的态势一览而知 。 自问世以来 , 动力电池就在不断进化演变 , 变的是成分内容与比例 , 不变的是能量密度与安全的双诉求 。 高镍电池的登场 , 一举把镍从幕后推至台前 , 顿时成为香饽饽 , 镍之角逐 , 悄然开场 。
当今世界的竞争主要是先天资源的攫取与后天技术的垄断 。
先天资源就是自然资源 , 比如暗藏各种金属的矿物、化石燃料、森林、甚至连廉价的水也都是先天资源 。
镍 , 就是潜藏在矿物中的一种稀有金属 , 目前已知含镍矿物约50余种 , 其价值最初是应用于合金钢等军工行业 , 后逐渐应用于电池领域 , 并迅速崭露头角 。
2019年4月 , 比亚迪的内部人士表示“能否获得足够的镍供应是电动汽车公司的一大担忧” 。 镍 , 开始牵动上市公司的神经 。
2020年8月 , 韩国锂电巨头SK 表示 , 已商业化了其研制的全球首个镍含量为90%、钴含量为5%、锰含量为5%的NCM9电池 , 福特汽车将在2023年搭载该电池 。
2020年9月 , 宁德时代对外表示“多条线路并行是宁德时代发展电芯事业的核心思想 , 短期内NCM811电池仍是宁德时代的主攻战略 。 ”NCM811电池代表镍含量为80%、钴为10%、锰为10% 。
2020年的业绩发布会上 , 马斯克表示“如果矿商以对环境有益的方式开采镍矿 , 并保持有效供给 , 特斯拉将提供一笔可观的长期大订单 。 ”后来马斯克又发出“将最大限度利用镍 , 把钴减少到零”的言论 , 与宁德时代、SK的“爱镍”心理 , 异曲同工 。
LG近期表示 , 将于2021年7月向特斯拉供应镍钴锰铝(NCMA) , 四元锂电呼之欲出 , 镍的含量将达90% , 将用于为特斯拉 Model Y供应的圆柱形电池 。
在大巨头的加持之下 , 镍之高潮 , 席卷而来 。
01“镍”盘重生忆往昔 , 镍与电池结缘 , 历史久矣 。
1899年 , 瑞典人沃尔德玛发明了镉镍电池;
1890年 , 爱迪生成功研制出镍铁碱电池 , 被当时成为“爱迪生蓄电池”;
1976年 , 镍氢电池问世 , 1898年中国镍氢电池被列入国家计划 。
但 , 随着锂电的出现 , 顿时让镍电池黯然失色 。
回顾锂电池历史一个个节点:1980年钴酸锂材料问世 → 1982年锰酸锂材料问世 → 1991年第一款商用锂电池钴酸锂电池被日本索尼推出 → 1997年锂离子阴极材料磷酸铁锂问世 。
被称为“锂电之父”的古迪纳夫 , 是上述进程中的奠基人 , 相继推出钴酸锂材料、锰酸锂材料、磷酸铁锂材料 , 为锂电池的出世做了足够的铺垫 。
钴酸锂电池虽能量密度较高 , 但化学结构高温性能较差 , 安全性较差 , 同时不易做成高容量单体 , 只能用于手机等电子产品 , 很难移用于汽车等大型物体 。
另外 , 全球98%的钴是镍和铜生产中的副产品 , 钴的开采量有限 , 又长期依赖于刚果等海外出口 , 刚果政局不稳 , 限制钴矿的出口 , 加剧缺货、价格的飙升 , 钴一下子卡住了电池厂商的脖子 , 被迫踏上去钴之路 。
磷酸铁锂电池就此应运而生 ,既解决了钴酸锂电池的安全问题 , 又因不含钴 , 成本大大降低 , 成功用于电动汽车 , 前几年的电动汽车用的多是它 , 即人们常说的“铁电池” 。 在很长的一段时间里 , 铁电池占据着汽车动力电池的主导地位 。
但磷酸铁锂电池的弊端很明显——能量密度低 , 面对下游车企的高续航要求 , 倍显无力 。
这种情况下 , 镍登场了 , 镍钴锰酸锂电池(NCM电池)很好的兼容了高续航与低成本的双需求 。
镍钴锰酸锂电池就是常说的三元锂电 , 以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴 , 采用镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种材料 , NCM电池的这三种金属的比例可以调整 , 优势很明显 。
新能源汽车的竞争 , 很大一部分是取决于动力系统 , 即续航能力的竞争 , 多加一点镍 , 能量密度就提高一些 , 于是乎 , 镍在三元锂电的成分不断提高 , 重要性不断被拔高 。
高镍三元锂电自诞生以来 , 与铁锂电池的PK就没间断过——成本、安全性、能力密度 , 厂家们围绕这三个方面进行比较 。
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