關(guān)注新能源汽車的朋友對“三元鋰電池”這個詞并不陌生。這個三元不是指“三元牛奶”而是一種正極材料。

 

用三元材料作為正極材料的動力鋰電池近年來憑借其容量高、循環(huán)穩(wěn)定性（電池壽命）好、成本適中等優(yōu)點，逐漸替代了鎳氫電池、鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池，成為目前市場上最主流的電池。

三元鋰電池的三元指的是鎳（Ni）鈷（Co）錳（Mn）三種元素。

 

而這三種元素中鎳和鈷是活性金屬，錳不參與電化學(xué)反應(yīng)。一般來說，活性金屬成分含量越高，電池容量就越大，但當(dāng)Ni的含量過高時，會引起Ni2+占據(jù)Li+的位置，加劇了陽離子混排，從而導(dǎo)致容量降低。

 

Co也是活性金屬，但能起到抑制陽離子混排的作用，從而穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)。

 

Mn作為非活性金屬主要起到穩(wěn)定反應(yīng)提高安全性的作用。

 

鈷元素相當(dāng)于美羊羊，雖然也有戰(zhàn)斗力，但主要負責(zé)通過美貌改善團隊氛圍。

 

錳元素是慢羊羊，沒有戰(zhàn)斗力，是羊村的精神領(lǐng)袖，起到穩(wěn)定團隊的作用防止羊互相打起來。

鎳鈷錳三元材料通?？梢员硎緸椋篖iNixCoyMnzO2 ，其中x+y+z=1。

 

人們發(fā)現(xiàn)，三元正極材料中鎳鈷錳比例可在一定范圍內(nèi)調(diào)整，并且其性能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化。

 

通過大量的研究，世界各國提出了多個具有不同鎳鈷錳比例組成的三元材料體系，包括333，523，622， 811 體系等。

 

簡單來講第一個數(shù)字越大，電池的性能越強，生產(chǎn)難度越高，使用條件越苛刻。

 

最后一個數(shù)字越大，電池性能越差，生產(chǎn)成本也越低。

 

目前333、523型鋰電池是汽車動力電池的主流型號，而622、811型鋰電池也是我國的重要研究方向。

 

目前國內(nèi)動力電池廠的三元電池產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，三元材料的穩(wěn)定性本身相對于磷酸鐵鋰就弱勢一些，再加上復(fù)雜的工藝要求，所以產(chǎn)能提高有限，還有很長的路要走。但三元鋰電池未來一定是未來汽車動力電池的主流，至于原因開篇已經(jīng)交代了近日，有媒體發(fā)布報告預(yù)測，鈷的短缺潮可能會提前到來，這一動力電池最昂貴材料的緊缺將在未來5~10年對電動汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大的影響。數(shù)據(jù)顯示，剛果(金)的鈷產(chǎn)出占全球鈷礦的2/3，亟待發(fā)現(xiàn)新的資源產(chǎn)地。另外，不少寡頭礦產(chǎn)公司正在大量囤積鈷，導(dǎo)致鈷更加難以獲得。

 

BNEF一位分析師稱：“從目前的情況看，找到新的礦產(chǎn)資源還需要很長時間，如果僅依靠剛果(金)的鈷資源，那么到2020年時很有可能出現(xiàn)鈷供給危機。”寶馬集團表示，正在大力布局電動汽車的汽車制造商都已經(jīng)意識到供應(yīng)危機。

 

值得一提的是，全球最大的新能源汽車市場——中國，市場增速比預(yù)期還要快，短時間內(nèi)將出現(xiàn)一鈷難求的局面。分析師指出，如果鈷的供應(yīng)量無法穩(wěn)步提升，鈷價還將急劇上漲，這將對電動汽車市場的發(fā)展造成嚴(yán)重的影響。數(shù)據(jù)顯示，自2016年初開始，鈷在英國倫敦交易所的價格增長了270%，今年3月再創(chuàng)歷史新高。電動汽車金屬資源集團主管皮特·迪寧在一封郵件中表示，不管剛果(金)的政局是否會影響鈷的出口，現(xiàn)在的高價已經(jīng)充分體現(xiàn)出鈷的緊缺性。

 

當(dāng)前，松下一直在設(shè)法確保其在鈷市場中的穩(wěn)定供貨，業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，到2018年松下的鈷用量將達到近8000噸。此外，寶馬、大眾、三星SDI、LG化學(xué)等企業(yè)也都在尋求穩(wěn)定的供貨源，此前大眾和寶馬希望與鈷供應(yīng)商簽訂長期合同，但進展并不順利。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈷業(yè)分會秘書長徐愛東在日前舉行的中國(青海)鋰產(chǎn)業(yè)與動力電池國際高峰論壇上特地談到了終端用戶向上游供應(yīng)商鎖資源這一話題。她說：“為了鎖住價格，很多企業(yè)要同上游供貨商簽訂長達10年的合同，這一行為不太理智，雖然鈷市現(xiàn)在很熱，但是誰都不能保證現(xiàn)在就是低價。一方面價格鎖不?。涣硪环矫妫芏噔挼V業(yè)加入了‘負責(zé)任供應(yīng)鏈’體系，希望能夠?qū)崿F(xiàn)鈷行業(yè)可持續(xù)的礦產(chǎn)采購。”