? Las baterías eléctricas inician la “guerra de eliminación del cobalto”

Editor|? Wang Shuangshuang

El 18 de mayo, la conferencia de prensa “Cobalt-free, Core Future” de Honeycomb Energy volvió a colocar al metal precioso cobalto en el centro de atención de la opinión pública.

Como metal brillante de color gris plateado, el cobalto fue alguna vez la fuente de un pigmento azul preferido por los artistas. Sin embargo, con el auge de los vehículos eléctricos, el cobalto se ha convertido en un material catódico insustituible en el proceso de fabricación de baterías de litio.

Por un lado, el precio del metal cobalto está aumentando y, por otro, es extraído ilegalmente por un gran número de trabajo infantil a nivel económico e industrial. En el Congo (RDC), el principal productor de cobalto metálico en África, cada gramo de cobalto puede mezclarse con la sangre.

Sin embargo, a partir de este año, esta realidad "mágica" puede mejorar. En febrero de este año, Tesla dijo que desarrollaría de forma independiente nuevas baterías con contenido potencialmente nulo de cobalto; en marzo, BYD lanzó baterías Blade en mayo; Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. reveló sus reservas técnicas para baterías sin cobalto; Energy dijo: La investigación y el desarrollo de la producción en masa de baterías de grafeno pasarán del laboratorio a los vehículos reales... En respuesta a una serie de acciones de muchas compañías automotrices, expertos de la industria dijeron que una "guerra de eliminación de cobalto" para las baterías eléctricas es comienzo.

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La exploración empresarial de la “eliminación de cobalto”

Durante mucho tiempo, en la industria de las baterías eléctricas, ha habido una disputa sobre las rutas técnicas de Fosfato de hierro y litio y baterías ternarias. Nunca para. La batería de fosfato de hierro y litio, más segura, tiene una baja densidad de energía y la batería ternaria con mayor resistencia tiene poca estabilidad. Es particularmente digno de mención que en el proceso de fabricación de baterías ternarias de litio, se debe utilizar cobalto como material del cátodo, un metal caro.

Aunque la mayoría de las empresas de automóviles eligen ahora baterías ternarias de litio al producir vehículos eléctricos, la "eliminación de cobalto" sigue siendo uno de los temas de investigación importantes para las empresas de automóviles gigantes de nuevas energías y los fabricantes de baterías eléctricas.

Como referencia mundial para los vehículos eléctricos de nueva energía, Tesla lleva mucho tiempo preocupada por los costes de las baterías, y el director ejecutivo de la empresa, Musk, siempre ha tenido la idea de "libres de cobalto". 2065438 En junio de 2008, algunas personas creían que la escasez de suministro de cobalto se convertiría en un obstáculo para la expansión del Modelo 3. Musk respondió que el consumo de cobalto de sus baterías ha sido inferior a 3, y el consumo de baterías secundarias se reducirá a cero. El 18 de febrero de este año, Tesla reveló que desarrollaría nuevas baterías de forma independiente. Un experto de la industria dijo a los periodistas: "El contenido de cobalto de esta nueva batería puede ser cero". Se entiende que Tesla anunciará la última tecnología de baterías "sin cobalto" en el "Día de la Batería" que se celebrará en la tercera semana de mayo.

El 29 de marzo, BYD lanzó oficialmente la batería Blade. Los datos oficiales de BYD muestran que la batería Blade tiene una gran seguridad y estabilidad, y ha logrado un gran avance en el problema de la densidad de energía que es difícil de resolver con el fosfato de hierro y litio común. "En los próximos dos años, planeamos aumentar la densidad de energía de las baterías individuales a 180 Wh/kg y la densidad de energía de los sistemas a 160 Wh/kg". En este sentido, los comentarios de la industria decían: "Cuando las baterías de cuchillas más seguras superen el problema de la densidad de energía, las baterías de material ternario pronto perderán su dominio".

El 11 de mayo, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. Nueva investigación y también se revelaron direcciones de desarrollo. En la sesión informativa en línea de vista previa del rendimiento de 2019, Zeng Yuqun, presidente de Contemporary Amp Technology Co., Ltd., dijo que Contemporary Amp Technology Co., Ltd. tiene sus propias reservas de tecnología de baterías sin cobalto, la investigación y el desarrollo avanzan sin problemas, y está trabajando duro para mejorar la cadena de suministro, "porque se trata de un producto totalmente nuevo y disruptivo".

El 13 de mayo, GAC New Energy también anunció que para finales de este año, la investigación y el desarrollo de producción en masa de baterías de grafeno pasarán del laboratorio a vehículos reales, y el modelo GAC New Energy Aian estará equipado. con logros tecnológicos relevantes. Se entiende que esta "batería de carga súper rápida" puede cargar la batería al 85% en solo 8 minutos, y el tiempo de carga es equivalente al tiempo de repostaje de un vehículo de combustible tradicional.

Solo cinco días después, el 18 de mayo, Honeycomb Energy lanzó oficialmente dos baterías sin cobalto. Técnicamente hablando, Honeycomb opta por lograr la "eliminación de cobalto" reemplazando el cobalto con un elemento congénere similar al cobalto. Se entiende que este producto se lanzará al mercado a partir de junio de 2021.

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Múltiples factores impulsan a las empresas a “eliminar el cobalto”

¿Por qué la “eliminación de cobalto” se ha convertido en una tendencia? Esto no sólo implica costos y tecnología, sino también responsabilidad social corporativa.

Los datos públicos muestran que, a día de hoy, las reservas probadas de recursos mundiales de cobalto son sólo de unos 7 millones de toneladas. "Debido a la escasez estratégica, los recursos de cobalto en China, Australia y Canadá han estado en un estado de extracción restringida. Con la popularización del 5G, el precio del cobalto ha ido aumentando, alcanzando un máximo de 280.000 yuanes/tonelada este año, un récord un máximo de 800.000 yuanes/tonelada", dijo a los periodistas un experto en materiales.

Tomemos como ejemplo los datos de consumo de cobalto de la batería del Model 3 de 2018 publicados por Tesla. Según la cotización del cobalto a finales de ese año de 34,7 yuanes/tonelada, Tesla vendió aproximadamente 138.000 vehículos Modelo 3 en 2018 y gastó más de 2,15 millones de yuanes en metal cobalto solo para producir el Modelo 3. Esto supondrá un coste enorme para todas las empresas de automóviles que utilizan baterías ternarias de litio como Tesla.

Además del coste, los cuellos de botella técnicos también son un motivo para la "descarbonización". Xiao Zeng, un experto del grupo general de expertos del programa "863", un importante proyecto nacional de vehículos de nueva energía y conservación de energía, dijo que las baterías ternarias de iones de litio ahora han alcanzado el "techo" de densidad de energía, y las baterías de litio con materiales con alto contenido de níquel y ánodos de carbono-silicio tienen la mayor densidad de energía aproximadamente 300 Wh/kg, sin exceder más o menos los 20 Wh/kg.

Los últimos datos publicados muestran que la densidad de energía de las baterías ternarias de litio actualmente producidas en masa ha alcanzado generalmente los 200 Wh/kg y el contenido es de 160 Wh/kg, lo que significa que el "techo" de la industria es al alcance. Un investigador de Power Battery dijo a los periodistas: "Es difícil para las baterías ternarias de litio lograr avances importantes en el corto plazo. El siguiente paso para los fabricantes es estudiar la eliminación del cobalto para reducir costos o encontrar nuevos avances tecnológicos". p>

Quizás en comparación con el costo y la tecnología, la responsabilidad social corporativa parece tener poco que ver con el metal cobalto, pero de hecho también es una razón importante para que las empresas consideren la "eliminación de cobalto".

La República Democrática del Congo (RDC) en África tiene el 49% de las reservas probadas de cobalto del mundo. Sin embargo, limitadas por el nivel de desarrollo económico e industrial, hay un gran número de minas portátiles. en la República Democrática del Congo (minería manual, a menudo utilizando mano de obra infantil) y minería ilegal. Al mismo tiempo, además del trabajo infantil y la minería ilegal, la minería ilegal también ha traído una serie de contaminación al medio ambiente local. Como resultado, las tasas de cáncer siguen siendo altas en algunas aldeas. Algunos medios describieron alguna vez los vehículos eléctricos que utilizan cobalto como "pecado original".

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Existen infinitas posibilidades para “eliminar el cobalto”

Por un lado, la dependencia del cobalto de la industria del automóvil de nuevas energías sigue siendo alta, y por el otro Por otro lado, el coste, la tecnología y la responsabilidad social corporativa exigen "eliminación de cobalto". "Para las empresas, esto es un dilema", dijo a los periodistas un experto en baterías eléctricas.

Los expertos antes mencionados afirmaron que el cobalto, como una de las materias primas importantes de las baterías ternarias, desempeña principalmente un papel en la estabilización de la estructura. Actualmente no existe ningún otro material nuevo que pueda reemplazar el papel del cobalto en las baterías ternarias. Cuando se habla de 'descarbonización' de las baterías ternarias, sólo podemos decir que supone reducir la cantidad de cobalto utilizado. Si el cobalto se elimina por completo, los fabricantes de baterías de todo el mundo no podrán producirlo en masa en los próximos dos o tres años.

“La dirección de desarrollo actual de los materiales ternarios para la eliminación de cobalto es fabricar materiales con mayor voltaje y mayor capacidad. Entre ellos, en la ruta de mayor voltaje, si se va a eliminar el cobalto, el material ternario níquel cobalto. y el manganeso se convertirá en un material binario, óxido de litio, níquel y manganeso, pero actualmente no existe un electrolito compatible, por lo que la ruta más probable es buscar materiales de alta capacidad después de explicar la ruta de "eliminación de cobalto", dijo también este experto a los periodistas. conjetura sobre la batería sin cobalto de Tesla, tecnología de "tal vez supercondensador de tecnología de batería seca".

Se entiende que Tesla adquirió Global en mayo de 2009. Maxwell, líder en tecnología de supercondensadores y electrodos secos, ha explorado una variedad. de posibilidades en la "eliminación de cobalto" de las baterías

Además de los materiales ternarios, este experto cree que, en esencia, se trata de una batería de láminas basada en una batería de fosfato de hierro y litio que puede superar el límite de densidad de energía. , puede tener la oportunidad de reemplazar la batería ternaria de litio. La última ruta lanzada por Honeycomb Energy también tiene posibilidades ilimitadas para reemplazarla con elementos similares al cobalto. Sin embargo, todo lleva tiempo.

Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.