Fórmula de material de batería de litio ternaria para hacer frente a la revolución

El proveedor japonés de baterías panasonic ha anunciado que desarrollará baterías automotrices sin cobalto. A medida que el mercado de vehículos eléctricos continúa calentándose, sus componentes centrales alimentan la batería también está "aumentando", la demanda actual de baterías de litio continúa creciendo. Como uno de los materiales del cátodo de la batería de litio, el cobalto se ha convertido en un recurso estratégico de metales raros debido a su escasez. La república democrática del Congo, políticamente inestable, produce el 66% de la producción mundial de cobalto, lo que resulta en reservas limitadas y precios en aumento, lo que se ha convertido en la limitación para el desarrollo de nuevos vehículos energéticos. Como resultado, los fabricantes de automóviles y las compañías de baterías están trabajando en formas de reducir la proporción de cobalto en la fórmula de los materiales de las baterías de litio ternarias, y algunos incluso han comenzado a desarrollar baterías sin cobalto, aunque en la actualidad, las soluciones sin cobalto son difíciles. conseguir.

Los precios del cobalto aumentan a medida que la demanda supera la oferta

Un nuevo informe de Bloomberg New Energy Finance (BNEF) predice que una escasez temprana de cobalto, el material más caro para las baterías eléctricas, tendrá un gran impacto en la industria del automóvil eléctrico en los próximos cinco a diez años. El Congo, que produce dos tercios del cobalto del mundo, necesita urgentemente nuevas fuentes, según muestran las cifras. Además, muchas empresas mineras oligopólicas están acumulando cobalto, lo que dificulta su obtención.

"Tal como están las cosas, pasará mucho tiempo antes de que se encuentren nuevos recursos minerales", dijo un analista de BNEF. "Si los recursos de cobalto del Congo son todo lo que se necesita, es probable que se produzca una crisis de suministro de cobalto en 2020". El grupo BMW dice que los fabricantes de automóviles que están dando un gran impulso a los automóviles eléctricos son conscientes de la escasez de suministro.

Vale la pena mencionar que China, el mercado de vehículos de nueva energía más grande del mundo, está creciendo más rápido de lo esperado, y será difícil encontrar cobalto en poco tiempo. Si la oferta de cobalto no aumenta de manera constante, el precio aumentará drásticamente, con serias implicaciones para el desarrollo del mercado de automóviles eléctricos, dijeron analistas. El precio del cobalto en la bolsa de valores de Londres en el Reino Unido ha aumentado un 270 por ciento desde principios de 2016 y alcanzó un récord en marzo, según las cifras. Peter dinin, jefe del grupo de recursos metálicos para vehículos eléctricos, dijo en un correo electrónico que el alto precio del cobalto era una señal de escasez, ya sea que la política de la República Democrática del Congo haya afectado o no a las exportaciones de cobalto.

Panasonic ha estado tratando de asegurar un suministro constante de cobalto en el mercado, y los expertos de la industria predicen que utilizará casi 8.000 toneladas para 2018. Además, BMW, Volkswagen, Samsung SDI, LG Chemical y otras empresas también están buscando un suministro estable. de bienes, Volkswagen y BMW esperaban anteriormente firmar contratos a largo plazo con proveedores de cobalto, pero el progreso no es fluido. Xu aidong, secretario general de la rama de la industria del cobalto de la asociación de la industria de metales no ferrosos de China, habló especialmente sobre el tema de los usuarios finales que bloquean los recursos de los proveedores ascendentes en la cumbre internacional de la industria del litio y baterías de energía (BBS) celebrada recientemente en China (qinghai) . "Para fijar los precios, muchas empresas tienen que firmar contratos con proveedores upstream por hasta 10 años", dijo. Por un lado, los precios no se pueden bloquear; “Por otro lado, muchos mineros de cobalto se han unido al sistema de 'cadena de suministro responsable' con la esperanza de lograr la obtención sostenible de minerales en la industria del cobalto.

Alto contenido en níquel y bajo en cobalto son la tendencia

Frente al aumento de los costos, los proveedores de baterías de todo el mundo están buscando formas de reducir la cantidad de cobalto en las baterías ternarias. Muchas empresas chinas de baterías de energía también están en el diseño de baterías ternarias con alto contenido de níquel. Alto en níquel y bajo en cobalto, por un lado es para mejorar la densidad de energía, por otro lado es para reducir costos.

Los fabricantes de automóviles también se apresuran a desarrollar tecnología avanzada para reducir la cantidad de cobalto en las baterías. Byd ahora planea aumentar su proporción de níquel-cobalto-manganeso a 8: 1: 1 para fines de este año, y se espera que BMW adopte la fórmula en 2021. Se espera que tales baterías bajas en cobalto representen el 7 por ciento de la electricidad. baterías de vehículos para 2020 y un 57% para 2030, lo que reduce el impacto de las materias primas en los precios de las baterías.

Aparentemente, panasonic es más agresivo, con la esperanza de reducir a cero el contenido de cobalto en las baterías ternarias. "Hemos reducido significativamente la cantidad de cobalto en la batería, hasta un 3 por ciento en la batería triple", dijo Ken Tamura, director de la división de baterías automotrices de Panasonic. Como proveedor exclusivo de baterías de tesla Model3, panasonic actualmente produce baterías en su superplanta en Nevada, EE. UU. Además de minimizar la cantidad de cobalto utilizada en la tecnología de baterías, panasonic está negociando activamente con los proveedores de cobalto con la esperanza de asegurar contratos de suministro estables a largo plazo "para que la empresa evite el riesgo de un aumento en los precios de las materias primas", dijo. jiro ITO, director del negocio de automoción de Panasonic.

A principios de mayo, tesla anunció que las baterías que había instalado en su Model3 habían reducido en gran medida la cantidad de cobalto, al tiempo que aumentaba la cantidad de níquel, logrando la densidad de energía más alta jamás registrada y logrando una resistencia al calor extrema. El director ejecutivo de Tesla, elon musk, dijo en las redes sociales que la cantidad de cobalto en la batería del tesla Model3 se ha reducido a menos del 3 por ciento. Continuarán mejorando la tecnología, se esforzarán por abandonar completamente el cobalto en la próxima generación de baterías, cambiarán la reputación de "batería de sangre".

Sin cobalto es poco probable a corto plazo

Además de reducir la proporción de cobalto en las baterías, reciclar el cobalto también es una solución. Según el informe de BNEF, la tasa de recuperación actual de cobalto es solo del 25 al 50 por ciento, y si se puede reciclar todo el cobalto en las baterías de los automóviles de pasajeros, se espera que la cantidad total de cobalto recuperado alcance las 100,000 toneladas métricas por año para 2030. Empresas como Samsung SDI y BMW están explorando formas de reciclar el cobalto de los teléfonos móviles y las baterías de los automóviles. Pero reducir la cantidad de cobalto en las baterías, o reciclarlo, solo aliviará ese dilema por un tiempo, no resolverá realmente el problema del suministro.

Entonces, ¿son realmente factibles las baterías sin cobalto? Como una de las materias primas importantes de la batería de litio, el cobalto obviamente puede mejorar la intensidad energética de la batería de litio. Para reemplazar el cobalto, los fabricantes de baterías tienden a aumentar la cantidad de níquel que utilizan para aumentar la densidad de energía de sus baterías. Sin embargo, cuando se aumenta la cantidad de níquel, la estabilidad de la estructura de los materiales de los electrodos correspondientes disminuirá, lo que afectará la vida útil y la seguridad del ciclo de la batería. Algunos expertos de la industria creen que las compañías automotrices y los proveedores de baterías actuales solo reducen la proporción de cobalto en los materiales de las baterías ternarias, pero el cobalto aún no se reemplaza.

"En términos de tecnología de batería de litio, cuando la relación níquel-cobalto-manganeso es de 8: 1: 1, la densidad de energía de la batería alcanza los 300 vatios-hora / kg, y el 'techo' se puede ver claramente, que no puede romperse. en los próximos 10 años ". Sun xiaodong, vicepresidente de ningbo shanshan co., LTD., Dijo en la cumbre internacional de la industria del litio y la batería de energía BBS. Muchas personas en la industria también dijeron que aunque muchos proveedores de baterías están reduciendo el uso de cobalto, pero la mayoría de los fabricantes no lograron la ruta de la tecnología 8: 1: 1 en la aplicación de la producción en masa, en cuanto al tiempo del mercado sin batería de cobalto, Me temo que es mucho más largo.

Xu aidong también dijo: "de hecho, la producción actual de baterías ternarias 8: 1: 1 es menos del 10% del total, porque las compañías de baterías tienen que considerar los problemas de seguridad mientras reducen los costos". El alto contenido de níquel y el bajo nivel de cobalto son sin duda el camino a seguir desde una perspectiva estratégica, pero el cobalto sigue siendo insustituible a corto plazo, dijo. Por un lado, el cambio de la relación de la fórmula plantea desafíos al embalaje de la batería. En la actualidad, las baterías de litio son principalmente envases cilíndricos, y el paquete blando y la tecnología cuadrada no están maduros. Por otro lado, para reducir el costo de los vehículos eléctricos y lograr el desarrollo, se debe garantizar la seguridad y la calidad como premisa. "No se puede apresurar a reducir los costos". Ella dijo.

Se espera que los precios del cobalto a mediano y largo plazo se estabilicen

La buena noticia es que los precios del cobalto no seguirán subiendo. Los últimos datos muestran que desde el 1 de junio, el precio nacional del cobalto ha seguido bajando, y el precio del cobalto el 26 de junio fue de 542.600 yuanes / tonelada. El precio del cobalto, que había aumentado enormemente durante más de un año, finalmente se detuvo en seco. Xu aidong dijo que el desarrollo de vehículos de nueva energía y la industria de baterías de energía obviamente ha impulsado los materiales upstream. Desde el año pasado, el aumento de precio del cobalto ha sido muy elevado, lo que ha atraído una gran atención del mercado. Pero cuando el precio sube a cierto nivel, el ajuste de la cadena de suministro lo estabilizará.

Zi-dong wang, director del laboratorio de baterías de energía para vehículos del instituto del norte de China, anteriormente en una entrevista con el reportero de noticias automotrices de China, dijo que los precios han comenzado a caer, muestra que los efectos del cobalto en la batería del automóvil no son tan grandes, y la batería no es un "bálsamo de tigre" tres yuanes, él cree que la batería de fosfato de hierro y litio también tiene buenas perspectivas de desarrollo. Luo huanta, presidente del instituto de investigación de la industria de gaogong, está de acuerdo: "en el primer trimestre, la producción nacional de baterías ternarias aumentó en un 63 por ciento. Sin embargo, después del aumento del precio de los materiales catódicos, especialmente el cobalto, muchas empresas están pensando o tratando de frenar el cambio de la proporción de materiales ternarios, o tomando la ruta del fosfato de hierro y litio, y ahora algunas empresas han comenzado a hacer intentos en este sentido.

Xu aidong señala finalmente, como el desarrollo de material de batería de litio de 3 yuanes, el cobalto dará la bienvenida a la intensidad del consumo a caer, pero el consumo total aún aumenta. En comparación con el litio y el níquel, el crecimiento del consumo de cobalto se ralentizará. Al mismo tiempo, los precios más altos del níquel y las cadenas de suministro más estrictas también están afectando las perspectivas para el consumo y la inversión de cobalto. Mientras los precios del cobalto vuelvan a niveles más modestos, eso seguirá impulsando el consumo. En general, cree que con la popularidad de los vehículos eléctricos, la tecnología de las baterías también verá cambios importantes, y todos los aspectos desempeñarán un papel integral para que la industria de las baterías se desarrolle sin problemas.

La página contiene el contenido de la traducción automática.