Ternäre Lithiumbatterie-Materialformel für die Revolution

Der japanische Batterielieferant panasonic hat angekündigt, kobaltfreie Autobatterien zu entwickeln. Während sich der Markt für Elektrofahrzeuge weiter erwärmt, "steigt" auch die Kernbatterie seiner Kernkomponenten, die derzeitige Nachfrage nach Mainstream-Batterien - Lithiumbatterien wächst weiter. Als eines der Kathodenmaterialien von Lithiumbatterien ist Kobalt aufgrund seiner Knappheit zu einer strategischen Seltenmetallressource geworden. Die politisch instabile demokratische Republik Kongo produziert 66% der weltweiten Kobaltproduktion, was zu begrenzten Reserven und steigenden Preisen führt, was zum Hindernis für die Entwicklung neuer Energiefahrzeuge geworden ist. Infolgedessen arbeiten Autohersteller und Batterieunternehmen an Möglichkeiten, den Kobaltanteil in der Formel für ternäre Lithiumbatteriematerialien zu verringern, und einige haben sogar begonnen, kobaltfreie Batterien zu entwickeln, obwohl kobaltfreie Lösungen derzeit schwierig sind erreichen.

Die Kobaltpreise steigen, wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt

Ein neuer Bericht von Bloomberg New Energy Finance (BNEF) prognostiziert, dass ein früher Kobaltmangel, das teuerste Material für Strombatterien, in den nächsten fünf bis zehn Jahren große Auswirkungen auf die Elektroautobranche haben wird. Der Kongo, der zwei Drittel des weltweiten Kobaltanteils produziert, benötigt dringend neue Quellen, wie Zahlen belegen. Darüber hinaus horten viele oligopolistische Bergbauunternehmen Kobalt, was die Beschaffung erschwert.

"Aus heutiger Sicht wird es lange dauern, bis neue Bodenschätze gefunden werden", sagte ein BNEF-Analyst. "Wenn die Kobaltressourcen des Kongo alles sind, was benötigt wird, ist eine Kobaltversorgungskrise bis 2020 wahrscheinlich." Die BMW Group sagt, dass Autohersteller, die einen großen Schub in Elektroautos machen, sich der Versorgungskrise bewusst sind.

Es ist erwähnenswert, dass China, der weltweit größte Markt für neue Energiefahrzeuge, schneller als erwartet wächst und Kobalt in kurzer Zeit schwer zu finden sein wird. Wenn das Angebot an Kobalt nicht stetig steigt, wird der Preis stark steigen, was schwerwiegende Auswirkungen auf die Entwicklung des Elektroautomarktes hat, so Analysten. Der Kobaltpreis an der Londoner Börse in Großbritannien ist seit Anfang 2016 um 270 Prozent gestiegen und hat laut Zahlen im März ein Rekordhoch erreicht. Peter Dinin, Leiter der Metallressourcengruppe für Elektrofahrzeuge, sagte in einer E-Mail, dass der hohe Kobaltpreis ein Zeichen für die Knappheit sei, unabhängig davon, ob die Politik der demokratischen Republik Kongo die Kobaltexporte beeinträchtige oder nicht.

Panasonic hat versucht, eine stetige Versorgung mit Kobalt auf dem Markt sicherzustellen. Branchenkenner prognostizieren, dass bis 2018 fast 8.000 Tonnen verbraucht werden. Darüber hinaus suchen BMW, Volkswagen, Samsung SDI, LG Chemical und andere Unternehmen nach einer stabilen Versorgung Volkswagen und BMW hatten zuvor gehofft, langfristige Verträge mit Kobaltlieferanten abzuschließen, aber die Fortschritte sind nicht reibungslos. Xu Aidong, Generalsekretär des Verbandes der Kobaltindustrie der chinesischen Nichteisenmetallindustrie, sprach auf dem kürzlich in China (Qinghai) abgehaltenen internationalen Gipfel der Lithiumindustrie und der energiebatterie (BBS) speziell über das Thema der Endbenutzer, die Ressourcen von vorgelagerten Lieferanten einsperren. . "Um die Preise zu sichern, müssen viele Unternehmen Verträge mit vorgelagerten Lieferanten für bis zu 10 Jahre abschließen", sagte sie. Einerseits können Preise nicht gesperrt werden; "Auf der anderen Seite haben sich viele Kobaltbergleute dem System der verantwortungsvollen Lieferkette angeschlossen, um eine nachhaltige Mineralbeschaffung in der Kobaltindustrie zu erreichen.

High Nickel und Low Cobalt sind der Trend

Angesichts steigender Kosten suchen Batterielieferanten auf der ganzen Welt nach Möglichkeiten, die Kobaltmenge in ternären Batterien zu reduzieren. Viele chinesische Unternehmen für Strombatterien befassen sich auch mit ternären Batterien mit hohem Nickelgehalt. Ein hoher Nickel- und ein niedriger Kobaltgehalt sollen einerseits die Energiedichte verbessern, andererseits die Kosten senken.

Autohersteller beeilen sich auch, fortschrittliche Technologien zu entwickeln, um die Menge an Kobalt in Batterien zu reduzieren. Byd plant nun, das Nickel-Kobalt-Mangan-Verhältnis bis Ende dieses Jahres auf 8: 1: 1 zu erhöhen, und BMW wird die Formel voraussichtlich 2021 übernehmen. Solche kobaltarmen Batterien werden voraussichtlich 7 Prozent des Stroms ausmachen Fahrzeugbatterien bis 2020 und 57 Prozent bis 2030, wodurch die Auswirkungen von Rohstoffen auf die Batteriepreise verringert werden.

Anscheinend ist panasonic aggressiver und hofft, den Kobaltgehalt in ternären Batterien auf Null zu reduzieren. "Wir haben die Menge an Kobalt in der Batterie erheblich reduziert, und zwar auf 3 Prozent in der Dreifachbatterie", sagte Ken Tamura, Leiter der Automobilbatteriesparte von panasonic. Als exklusiver Batterielieferant von Tesla Model3 produziert panasonic derzeit Batterien in seiner Superanlage in Nevada, USA. Panasonic minimiert nicht nur die Menge an Kobalt, die in der Batterietechnologie verwendet wird, sondern verhandelt aktiv mit Kobaltlieferanten, um langfristige, stabile Lieferverträge zu erhalten, "damit das Unternehmen das Risiko eines Anstiegs der Rohstoffpreise vermeidet", sagte Panasonic jiro ITO, Leiter des Automobilgeschäfts von panasonic.

Anfang Mai gab Tesla bekannt, dass die in seinem Modell 3 installierten Batterien die Kobaltmenge stark reduziert und gleichzeitig die Nickelmenge erhöht haben, wodurch die höchste jemals aufgezeichnete Energiedichte erreicht und eine extreme Wärmebeständigkeit erreicht wurde. Elon mosch, CEO von Tesla, sagte in den sozialen Medien, dass die Kobaltmenge in der Batterie des Tesla Model3 auf weniger als 3 Prozent gesunken ist. Sie werden die Technologie weiter verbessern, sich bemühen, Kobalt in der nächsten Generation von Batterien vollständig aufzugeben und den Ruf der "Blutbatterie" zu ändern.

Kobaltfrei ist kurzfristig unwahrscheinlich

Neben der Reduzierung des Kobaltanteils in Batterien ist das Recycling von Kobalt auch eine Lösung. Laut dem BNEF-Bericht beträgt die derzeitige Rückgewinnungsrate für Kobalt nur 25 bis 50 Prozent. Wenn das gesamte Kobalt in Pkw-Batterien recycelt werden kann, wird die Gesamtmenge an zurückgewonnenem Kobalt bis 2030 voraussichtlich 100.000 Tonnen pro Jahr erreichen. Unternehmen wie Samsung SDI und BMW suchen nach Möglichkeiten, Kobalt aus Mobiltelefonen und Autobatterien zu recyceln. Die Reduzierung der Kobaltmenge in Batterien oder deren Recycling wird dieses Dilemma jedoch nur für eine Weile lindern und das Versorgungsproblem nicht wirklich lösen.

Sind kobaltfreie Batterien also wirklich machbar? Als einer der wichtigsten Rohstoffe für Lithiumbatterien kann Kobalt offensichtlich die Energieintensität von Lithiumbatterien verbessern. Um Kobalt zu ersetzen, neigen Batteriehersteller dazu, die Menge an Nickel zu erhöhen, die sie zur Erhöhung der Energiedichte ihrer Batterien verwenden. Wenn jedoch die Nickelmenge erhöht wird, nimmt die Strukturstabilität der entsprechenden Elektrodenmaterialien ab, was die Lebensdauer und Sicherheit des Batteriezyklus beeinträchtigt. Einige Branchenkenner glauben, dass die derzeitigen Automobilhersteller und Batterielieferanten nur den Anteil von Kobalt an ternären Batteriematerialien reduzieren, Kobalt jedoch noch nicht ersetzt wird.

"In Bezug auf die Lithiumbatterietechnologie erreicht die Batterieenergiedichte 300 Wattstunden / kg, wenn das Nickel-Kobalt-Mangan-Verhältnis 8: 1: 1 beträgt, und die 'Decke' ist deutlich zu erkennen, die möglicherweise nicht gebrochen wird in den nächsten 10 Jahren. " Sun Xiaodong, Vizepräsident von Ningbo Shanshan Co., LTD., Sagte auf dem internationalen Gipfel der Lithiumindustrie und der Power Battery BBS. Viele Leute in der Branche sagten auch, dass zwar viele Batterielieferanten den Einsatz von Kobalt reduzieren, die meisten Hersteller jedoch bei der Anwendung der Massenproduktion keinen 8: 1: 1-Technologierouten erreichten, wie dies zur Zeit des Marktes ohne Kobaltbatterie der Fall war. Ich fürchte, es ist viel länger.

Xu aidong sagte auch: "Tatsächlich macht die derzeitige ternäre 8: 1: 1-Batterieproduktion weniger als 10% der Gesamtproduktion aus, da Batterieunternehmen Sicherheitsprobleme berücksichtigen und gleichzeitig die Kosten senken müssen." Hoher Nickel- und niedriger Kobaltgehalt sind aus strategischer Sicht sicherlich der Weg in die Zukunft, aber Kobalt ist kurzfristig immer noch unersetzlich, sagte sie. Einerseits stellt die Änderung des Formelverhältnisses die Batterieverpackung vor Herausforderungen. Gegenwärtig sind Lithiumbatterien hauptsächlich zylindrische Verpackungen, und die Soft-Package- und Square-Technologie ist noch nicht ausgereift. Um andererseits die Kosten für Elektrofahrzeuge zu senken und die Entwicklung zu erreichen, sollten Sicherheit und Qualität als Voraussetzung gewährleistet sein. "Sie können nicht eilen, um die Kosten zu senken." Sie sagte.

Mittel- und langfristige Kobaltpreise dürften sich stabilisieren

Die gute Nachricht ist, dass die Kobaltpreise nicht weiter steigen werden. Die neuesten Daten zeigen, dass der inländische Kobaltpreis seit dem 1. Juni weiter gesunken ist und der Kobaltpreis am 26. Juni 542.600 Yuan / Tonne betrug. Der Preis für Kobalt, der seit mehr als einem Jahr wild gestiegen war, kam schließlich kreischend zum Stillstand. Xu Aidong sagte, dass die Entwicklung neuer Energiefahrzeuge und der Batterieindustrie die vorgelagerten Materialien offensichtlich angekurbelt habe. Seit dem letzten Jahr war der Preisanstieg für Kobalt sehr hoch, was die Aufmerksamkeit des Marktes auf sich gezogen hat. Wenn der Preis jedoch auf ein bestimmtes Niveau steigt, wird er durch die Anpassung der Lieferkette stabilisiert.

Zi-dong wang, Direktor des nordchinesischen Instituts für Fahrzeugbatterielabor, sagte zuvor in einem Interview mit den chinesischen Automobilnachrichten "Reporter sagte, dass die Preise zu fallen begonnen haben, zeigt, dass die Auswirkungen von Kobalt auf die Autobatterie nicht so groß sind, und Die Batterie ist kein "Tigerbalsam", drei Yuan, er glaubt, dass die lithium-eisenphosphat-batterie auch gute Entwicklungsaussichten hat. Luo Huanta, Präsident des Forschungsinstituts der Gaogong-Industrie, stimmt zu: "Im ersten Quartal inländische Produktion von ternären Batterien um 63 Prozent erhöht. Nach dem Anstieg des Preises für Kathodenmaterialien, insbesondere für Kobalt, denken viele Unternehmen jedoch darüber nach oder versuchen, die Änderung des Anteils ternärer Materialien zu verlangsamen oder den Weg von lithiumeisenphosphat einzuschlagen, und nun haben einige Unternehmen damit begonnen Versuche diesbezüglich.

Xu aidong weist schließlich darauf hin, dass Kobalt bei der Entwicklung von 3-Yuan-Lithiumbatteriematerial die Verbrauchsintensität voraussichtlich sinken lässt, der Gesamtverbrauch jedoch weiter steigt. Im Vergleich zu Lithium und Nickel wird sich das Wachstum des Kobaltverbrauchs verlangsamen. Gleichzeitig wirken sich höhere Nickelpreise und engere Lieferketten auch auf die Aussichten für Kobaltverbrauch und -investitionen aus. Solange die Kobaltpreise auf ein bescheideneres Niveau zurückkehren, wird dies den Verbrauch weiter ankurbeln. Im Allgemeinen glaubt sie, dass sich mit der Popularität von Elektrofahrzeugen auch die Batterietechnologie stark verändern wird und alle Aspekte eine umfassende Rolle spielen werden, damit sich die Batterieindustrie reibungslos entwickelt.

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