所谓的三元锂电池,则是指正极材料使用镍钴锰酸锂(NCM)或者是镍钴铝酸锂(NCA)的锂离子电池。目前,NCA的核心技术被松下牢牢掌握,专供特斯拉。国内主要生产的是NCM。蔚来用的都是三元锂电池。
无论是是三元还是磷酸铁锂,所有的技术路线都少不了对“锂”的开发,锂也被认为是新能源时代的“白色石油”,全球大部分锂资源主要分布南美和澳大利亚的“三湖七矿”中,按理说,锂应该是各方争夺最激烈的资源,但事实并非如此。
从2015年开始,由于全球新能源汽车市场的爆发,上游锂矿和锂盐的投资不断增加,并且在2017-2019年持续放量,但是没想到,在经历2019年全球汽车市场负增长之后,又碰到了2020年的新冠疫情,下游需求骤降,导致锂盐价格一路走低,从2018年的16万/吨跌到去年的4-5万元/吨。
换句话说,过去两年锂资源的供给其实是相对过剩的。那么作为三元电池的核心材料,含量最高的镍、钴的战略价值逐渐凸显。
其中,钴金属大部分分布在刚果(金),因为长年战乱,供给极不稳定,价格波动剧烈,很多电池厂商一直在想办法降低钴含量,包括特斯拉和长城旗下的丰巢能源都喊出“无钴电池”,钴的价格也从2018年上半年的9万美元/吨下降至现在的4.45万美元左右,近乎腰斩。
相比之下,镍的重要性则更加无可取代:在三元锂电池中,镍含量基本上直接决定了能量密度,等于决定了电池的续航。锂过剩,锰既不贵也不缺,钴的含量和价格也在持续下降,如此一来,镍的重要性则水涨船高,怎么避免被镍“卡脖子”,也成了新能源车品牌绕不开的问题。
马斯克的心病
2008年,特斯拉推出第一款跑车Roadster时,市场并不看好,其中一个原因在于它用的是18650钴酸锂电池,而非更廉价的磷酸铁锂电池,虽然续航不错,但是售价也高达10.9万美元起。
所谓18650就是,直径18mm,高65mm的圆柱形锂电池(0代表圆形),之前被大量用在笔记本电脑中,技术比较成熟,一致性和安全性都比较好,能量密度也比较大,特斯拉做的,就是把6831节18650电池通过串并联的方式结合在一起,为汽车提供动力。
为了进入大众市场,特斯拉在Model S中虽然也用的是18650电池,但把正极材料变成了价格更低的镍钴铝(NCA)电池,提高了镍含量,减少了钴,电芯的能量密度提升到243Wh/kg,比Roadster高出了三成左右,但是价格却减少了1万美元。和ModelS源于同一个平台的Model X,用的也是18650。