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钴价飙升迫使电池企业考虑新材料 高镍成动力电池进化方向

日期: 2018-03-28
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原材料涨价尤其是钴价大幅飙升,已成为动力电池生产厂家不可承受之重。

1月22日,全球最大的基本金属及其它金属的期货、期权市场——伦敦金属交易所,挂牌出售的现货金属钴价格为80000美元/吨,而在2017年初这一价格为32500美元/吨,仅过一年,钴价大涨近150%,令业界咂舌。

当前新能源汽车的动力电池普遍采用三元材料,即正极材料为镍、钴、锰组成,其中钴必不可少,起到稳定材料层状结构、提高材料循环和倍率性能的作用。

高镍电池成未来方向

采访中,记者了解到,为解决原材料成本快速上涨问题,推广具有更高能量密度的高镍三元电池成为行业共识。

三元电池中,按照镍、钴、锰三者用量比例,具体可细分为111型、523型、622型和811型等。2017年动力电池主要是以三元111型、523型为主,今年及未来三元622型和811型将成为新的风向。

“2017年上游原材料的涨价让电池生产商都感受到了压力,其中正极材料价格上涨传递的成本压力最大。比克选择三元正极材料创新来降低钴的使用比例,也就是811高镍正极材料。”比克电池副总裁李丹在接受记者采访时毫不讳言行业处境。

据介绍,比克是目前国内首家可以使用高镍811材料实现电池量产的生产企业,其在811高镍电池材料创新应用方面,不仅实现电池能量密度的提升,同时提高了镍的比重、降低钴的使用,在成本方面抵御了普通三元材料价格上涨带来的成本压力。

“目前来看,由523型过渡到622型意义不大,将直接过渡到811型。”业内分析师表示,“鉴于811型技术门槛高,尤其是安全问题,将会出现一种中间形态,即7:1.5:1.5。据了解,这种形态在安全性上好很多,且已有几家企业在做。”

他进一步指出,“钴价飙升,考验着电池厂商的功力,规模大、生产管理控制好的企业将会胜出,而粗放式管理的企业则会很难过,将进一步加剧行业洗牌。”

“面临钴价飞涨,企业要加快技术进步。”国联证券分析师马松这样告诉记者。尽管高镍电池是未来发展方向,且不少大的电池厂家也在积极研发和量产,但是高镍技术路线,却有着很高的技术门槛。“高镍路线对材料纯度、含氧量、湿度、洁净度等要求很高,这些都成为技术壁垒。如果中小企业切入高镍路线,不管是在资金投入还是技术指标上,都是很大的负担。”马松表示。

除选择高镍路线外,智能制造升级、提高自动化程度、从内部管理和工艺创新等方面进行成本控制也成为不少企业的选项。

电池行业洗牌加剧

有媒体报道称,行业弃钴用镍,而高镍电池的技术要求很高,这将带来中小电池厂的倒闭潮。

对此,业内分析师认为,“中小电池企业遭淘汰,这是大概率事件,毕竟一方面钴价上涨,而另一方面动力电池价格下降,两头受压,在高比能量的高镍电池生产上,小厂家很难与大厂家竞争。”

数据显示,2016年我国动力电池厂家109家,而到2017年原有的109家仅剩至80家(加上2017年新投产的电池厂家9家,2017年电池厂家共计89家),也即意味着2017年有29家企业倒闭。“两头挤压下,预计今年还会有30家左右的电池企业关门。”业内分析师介绍。

此外,三元电池中推广高镍技术,随着镍比例的提升,并不会推升镍的价格。墨柯和马松均认为,“用在锂离子电池中的镍不足其产能的10%,对价格不会有直接影响。”

在日前举行的电动汽车百人会上,中国电动汽车百人会执行副理事长、中国科学院院士欧阳明高提出,“钴和镍都是战略物资,下一步目标——高比能量电池正极主要是无钴无镍材料。”不少受访人士坦言,“理论上可能实现,但这是一个长期的历程。”

“3-5年内还不会看到,不过尽管无钴无镍的新型电池已在实验室能达到能量密度要求,但在循环寿命、衰减性等性能上还面临很多难关,此外,从小试到中试再到产业化,也需要有一个过程。”马松认为。

钴价继续看涨

2017年以来,钴价上涨带动国内钴相关上市公司,如华友钴业、格林美和金川集团等业绩飘红,钴产品曾一度一货难求。钴价上涨势头,是延续还是会终止?多位受访人士均认为,上涨将是主旋律。

钴价上涨有其客观因素。除商品贸易投机因素外,主要由供需基本面决定。首先,从需求侧来看,钴产能的70%用于电池领域,而近年来新能源汽车发展势头迅猛,以我国为例,按照我国新能源汽车发展规划,到2020年,中国新能源汽车保有量将达到500万辆。这带来动力电池的强劲市场空间,并因此带来对钴的长期需求。其次从供给侧来看,钴属于伴生矿,产能供给释放慢,而需求侧看涨,自2016年以来每年钴需求保持8%以上的增速。

“钴价会在今年达到历史性新高,或突破每吨80万元人民币,这对电池企业来说是难熬的时刻,考验着其承压能力。”业内分析师认为。

钴回收利用市场渐起

钴供应偏紧且价格上扬的背景下,不少业内人士认为,从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属所创造的市场规模将会在2018年爆发。钴的回收再利用或成为化解钴价高企的一个办法。

“回收利用钴是一条重要途径。我国钴矿中含钴量仅有0.02%,探明可开采量也仅有4万吨;目前70%的钴用于电池生产,而我国钴严重依赖进口,如能从退役电池中有效回收钴,将在很大程度上缓解我国稀有金属资源对外依赖度。”清华大学教授、江西理工大学副校长徐盛明此前在接受记者采访时表示。

去年以来,废旧电池回收体系不断完善,《生产者责任延伸制度推行方案》《车用动力电池回收利用拆解规范》《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》《汽车动力蓄电池编码规则》《车用动力电池回收利用余能检测》等政策、标准相继出台,使动力电池回收不断向前发展。

“废旧手机电池中钴占比在60%,三元电池中钴占比在16%-18%。回收利用是一个导向,但目前来看,还不具备经济效益,国家应尽快推出相关政策、措施来完善、加快回收。不过钴价的持续上涨,同时政策配套双管齐下,相信钴回收会有一个大发展。”墨柯直言。

已有企业将目光瞄向回收利用环节。此前桑顿新能源副总工程师李海波曾指出,“打造产业链闭环,从正极到电芯到整车系统到梯次利用再到原材料回收,以此来降成本、提高交易效率。”

据悉,桑顿新能源的母公司桑德集团投资10亿在长沙建设国内最大废电池资源化项目,预计今年上半年投用,金属回收率可达到97%以上,“资源得到循环利用的同时,将保证桑顿新能源正极材料业务的原料供应,降低生产成本。”李海波说。


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