En l'època de la indústria en expansió de New Energy Vehicle (NEV), la tecnologia de bateries, com a força motriu principal, ha aconseguit una atenció important amb totes les innovacions . Bateries sense cobalt, una direcció tecnològica emergent en els darrers anys, en un joc doble de protecció ambiental i consideracions de costos, influint profundament en el paisatge de desenvolupament de tota la indústria .}}}}}}}}}}}}}}}}}}
I . el fons de l'augment de les bateries sense cobalt
(A) Escassetat de recursos de cobalt i fluctuacions de preus
El cobalt és un recurs estratègic crucial amb reserves globals limitades i distribució desigual . Segons les dades rellevants, gairebé el 70% del subministrament global de cobalt prové de la República Democràtica del Congo . Cobalt té un paper vital en els materials del càtode de les bateries, estabilitzant l'estructura en forma de materials Rendiment . No obstant això, suposa el 40% del cost dels materials càtodes en bateries ternàries . amb el ràpid creixement del nombre de NEVs, la demanda de cobalt ha augmentat, mentre que el subministrament . amb el ràpid i volàtil preus de cobalt . en els últims mesos, el preu de negociació internacional de la coalt ha afrontat 400, 000 yuan per tona, arribant a un pic històric . Aquesta volatilitat de preus ha imposat pressions de costos importants als fabricants de bateries i a les empreses de NEV, cosa que els va provocar que busquin solucions alternatives, donant lloc a bateries sense cobalt .
(B) qüestions mediambientals i socials
El procés miner de cobalt està carregat de nombrosos problemes mediambientals i socials . gairebé dos terços del cobalt mundial que es mostra a la República Democràtica del Congo, on sovint és un subproducte de níquel a gran escala i operacions de mineria de coure {{4}, però, els miners independents funcionen sense cap supervisió, causant un dany ambiental greu i posant una seguretat significativa i posant una seguretat significativa i posant-se significativa i posant una seguretat significativa i posant-se significativa i posant una gran seguretat ambiental i posant una gran seguretat mediambiental i posant una gran seguretat ambiental i un posant significatiu ambientals. Riscos . Cobaltite conté arsènic, un cancerig Health . A més, la mineria de cobalt també pot desencadenar factors d’inestabilitat social locals, com ara la competència de recursos i els problemes de drets laborals . Per tant, des de les perspectives de la protecció ambiental i la responsabilitat social, la reducció de la confiança en el cobalt s’ha convertit en una tendència inevitable en el desenvolupament de la indústria .
Ii . Principis tècnics i tipus de bateries sense cobalt
(A) Principis tècnics
Les bateries lliures de cobalt no vol dir que estiguin completament lliures de cobalt ., en canvi, redueixen o eliminen els elements de cobalt als materials del càtode de les bateries mitjançant mitjans tecnològics . cobalt principalment de l'estructura en capes de materials en les bateries, impedint que la corrosió del càtode i millorant els ritmes de càrrega de la bateria {{3} han adoptat diversos enfocaments tecnològics . Per exemple, dopant elements específics sense filades d’electrons no aparellades, es debilita el fenomen de l’electró superexchange, reduint el liti/níquel i la millora del rendiment elèctric {{6}. Estructura i millora de la vida i la seguretat del cicle .
(B) Tipus principals
Bateries de fosfat de ferro de liti (LFP): Les bateries LFP són inherentment lliures de cobalt i ofereixen avantatges com ara alta seguretat i baix cost . Tesla es troba en "negociacions en profunditat" amb CATL per utilitzar bateries sense cobalt La densitat de bateries LFP limita la seva aplicació en alguns segments de vehicles de passatgers de gamma alta fins a cert punt .
Bateries sense cobalt del sistema de níquel-manganès: La bateria lliure de cobalt NMX de SVolt és un tipus de bateria sense cobalt del sistema de níquel-manganès . Augmenta la proporció de níquel després d’eliminar el cobalt i, després La bateria pot aconseguir una densitat energètica equivalent a la de NCM811 mentre redueix els costos del material un 5%-15%i reduint corresponent el cost de la bateria de la bateria en un 5%, sense haver -se afectat pels recursos estratègics .
Iii . Avantatges de costos de les bateries sense cobalt
(A) Reducció dels costos de matèries primeres
El cobalt és un dels elements més cars dels materials càtodes de les bateries ternàries . Reduir o eliminar l’ús de cobalt pot reduir significativament els costos de matèria primera de les bateries . Producció . El cost dels materials de càtodes de fosfat de ferro de liti representa menys del 15% del cost total de la bateria . de les valors de Cinda demostra que el cost total per kWh de NCM523 bateries ternàries és de 724 . 91 yuan, que és 18,4% superior a la de les bateries LFP a 612.4 yuan.
(B) Promoció de les reduccions del preu de la bateria
Les reduccions de costos reduiran directament els preus de la bateria i, al seu torn, baixaran els costos generals del vehicle de NEVS . prenent Tesla com a exemple, els costos de la bateria representen un 30% -40% del cost total del vehicle . si Tesla pot aconseguir l'aplicació de les bateries sense cobrament Model Tesla produït a nivell nacional 3. Això té una gran importància per millorar la competitivitat del mercat de NEVs i promoure la seva popularització .
IV . Reptes mediambientals amb què s’enfronten les bateries sense cobalt
(A) Problemes d’estabilitat del rendiment
El cobalt té un paper important en l’estabilització de l’estructura dels materials de la bateria . després d’eliminar el cobalt, l’estabilitat de rendiment de les bateries pot afectar Velocitats . A més, després d’eliminar el cobalt de les bateries de níquel elevat, l’estabilitat tèrmica del càtode empitjora, fent-les altament propenses a la fugida tèrmica . quan s’exposa a temperatures altes o impactes externs, és més probable que desencadenin explosions i incendis .
(B) problemes de substitució i reciclatge de recursos
Tot i que les bateries lliures de cobalt redueixen la confiança en el cobalt, poden augmentar la demanda d’altres recursos . per exemple, l’augment de la proporció de níquel en el sistema de níquel-manganès de les bateries sense cobalt pot provocar una major pressió de subministrament sobre els recursos de níquel . al mateix temps, amb l’aplicació generalitzada de les bateries de cobalt, la qüestió de la bateria es converteix en una quantitat de bateries que es fa cada vegada que es fa cada cop destacat . Com reciclar i disposar eficaçment les bateries sense cobalt gastades per evitar la contaminació ambiental secundària és un repte important que té la indústria .
V . perspectives de desenvolupament i contramedes per a bateries sense cobalt
(A) Perspectives de desenvolupament
Malgrat els nombrosos reptes, les bateries sense cobalt encara tenen àmplies perspectives de desenvolupament a llarg termini . amb un progrés tecnològic continu, l’estabilitat de rendiment i la seguretat de les bateries lliures de cobalt es milloraran i els costos continuaran disminuint . alhora Es preveu que es converteixi en una de les tecnologies principals de les bateries de potència en el futur .
(B) Contestres
Reforçar la investigació i el desenvolupament tecnològics: Les institucions de recerca i les empreses haurien d’augmentar la seva inversió en la investigació i el desenvolupament de tecnologies de bateries sense cobalt, explorant contínuament nous sistemes de materials i tecnologies de processos per millorar l’estabilitat del rendiment i la seguretat de les bateries . per exemple, optimitzant els tipus i les proporcions d’elements de dopatge, es pot millorar l’estabilitat tèrmica i la vida cicle de les bateries .}}
Millorar el sistema de seguretat de recursos: Establir canals de subministrament de recursos diversificats per reduir la confiança en un sol recurs . Al mateix temps, reforçar l'exploració i el desenvolupament de recursos alternatius com el níquel per millorar les capacitats de seguretat dels recursos ., a més, s'han de fer els esforços per reforçar el reciclatge i utilitzar les bateries gastades i establir un sistema de reciclatge complet per millorar els ritmes de recuperació de recursos
Millorar les orientacions polítiques: El govern hauria d’introduir polítiques rellevants per fomentar i donar suport a la investigació, el desenvolupament i l’aplicació de bateries lliures de cobalt ., per exemple, proporcionant subvencions a la investigació, incentius fiscals i altres polítiques donen suport a promoure el desenvolupament de la indústria de la bateria lliure de cobalts . Recursos .
Les bateries sense cobalt, com a important direcció de desenvolupament en la tecnologia de bateries NEV, actualment s’enfronten tant a reptes com a oportunitats en el joc doble de protecció ambiental i en consideracions de costos . a través de mesures com reforçar la investigació tecnològica i el desenvolupament, millorar el sistema de seguretat de recursos i millorar les orientacions polítiques, s’espera que el desenvolupament sostenible de les bateries de cobalt-lliures es pugui aconseguir, aportant major contribucions a la prosperitat de la prosperitat del Nev, a la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la prosperitat de la. Indústria .