À l'ère de l'industrie en plein essor des véhicules énergétiques (NEV), la technologie des batteries, en tant que force motrice de base, a attiré une attention significative à chaque innovation . des batteries sans cobalt, une direction technologique émergente ces dernières années, sont actuellement capturés dans un double jeu de protection environnementale et de considérations de coûts, influençant profondément le paysage de développement de l'industrie entière ..
I . L'arrière-plan de la montée des batteries sans cobalt
A) rareté des ressources en cobalt et des fluctuations des prix
Le cobalt est une ressource stratégique cruciale avec des réserves globales limitées et une distribution inégale . en fonction des données pertinentes, près de 70% de l'approvisionnement mondial de cobalt provient de la République démocratique du Congo . Cobalt joue un rôle vital dans les matériaux de cathode des batteries, en stabilisant la structure en superficie des matériaux et en améliorant leur cycle et en rasant {3} {3} accounts for as much as 40% of the cost of cathode materials in ternary batteries. With the rapid growth in the number of NEVs, the demand for cobalt has surged, while the supply remains relatively limited, leading to high and volatile cobalt prices. In recent months, the international trading price of cobalt has approached 400,000 yuan per ton, reaching a Historical Peak . Cette volatilité des prix a imposé des pressions de coûts importantes aux fabricants de batteries et aux sociétés NEV, ce qui les incite à rechercher des solutions alternatives, donnant naissance à des batteries sans cobalt .
(B) Problèmes environnementaux et sociaux
The mining process of cobalt is fraught with numerous environmental and social problems. Nearly two-thirds of the world's cobalt is mined in the Democratic Republic of the Congo, where it is often a by-product of large-scale nickel and copper mining operations. However, independent miners operate without any supervision, causing severe environmental damage and posing significant safety Les risques . cobaltite contient de l'arsenic, un cancérogène de classe 1 identifié par l'Agence internationale pour la recherche sur le cancer de l'Organisation mondiale de la santé, et son composé, le trioxyde d'arsenic, est l'arsenic que nous nous référons souvent dans les temps anciens . mineurs qui posent une grande menace pour le congo de la congo à la base de la manière manuellement sans protection, qui posent une grande menace pour le congog La santé . En outre, l'exploitation de cobalt peut également déclencher des facteurs d'instabilité sociale locaux, tels que la compétition de ressources et les questions de droits du travail ., du point de vue de la protection de l'environnement et de la responsabilité sociale, réduisant la dépendance à l'égard du cobalt est devenue une tendance inévitable dans le développement de l'industrie .
II . Principes techniques et types de batteries sans cobalt
A) Principes techniques
Les batteries sans cobalt ne signifient pas qu'elles sont entièrement exemptes de cobalt ., ils réduisent ou éliminent ou éliminent les éléments de cobalt dans les matériaux cathodiques des batteries à travers des moyens technologiques . cobalt stabilise principalement la structure en couches des matériaux dans les batteries, empêchant la corrosion cathode et l'amélioration des taux de chargement. Approches . Par exemple, en dopant des éléments spécifiques sans tours d'électrons non appariés, le phénomène du mélange d'électrons est affaibli, réduisant les éléments de dopage au lithium / nickel et à l'amélioration des performances électriques . sécurité .
(B) Types principaux
Batteries au phosphate de fer au lithium (LFP): Les batteries LFP sont intrinsèquement sans cobalt et offrent des avantages tels qu'une sécurité élevée et un faible coût . Tesla est en "négociations approfondies" avec CATL pour utiliser des batteries sans cobalt dans certains de ses produits . Si cette négociation est finalisée, cela signifie que les batteries LFP entrent en ligne de Tesla La densité des batteries LFP limite leur application dans certains segments de véhicules de passagers haut de gamme dans une certaine mesure .
Système de nickel-manmange batteries sans cobalt: La batterie sans cobalt NMX de SVOLT est un type de batterie sans cobalt du système de nickel-manganèse . Il augmente la proportion de nickel après avoir enlevé le cobalt puis dope d'autres éléments pour améliorer la stabilité thermique . par des substances de revêtement, la tension de travail peut augmenter la dens de l'énergie {{5} Équivalent à celui de NCM811 tout en réduisant les coûts des matériaux de 5% -15% et en réduisant en conséquence le coût de la cellule de la batterie d'environ 5%, sans être affecté par les ressources stratégiques .
III . Avantages des coûts des batteries sans cobalt
(A) Réduction des coûts des matières premières
Le cobalt est l'un des éléments les plus chers des matériaux cathodiques des batteries ternaires . réduisant ou éliminant l'utilisation du cobalt peut réduire considérablement les coûts de matières premières des batteries . Selon un rapport de recherche de Southwest Securities, le coût de la production masse à faible cobalt ou de cobalt peut être réduit par 30% Les matériaux de cathode de phosphate de fer lithium représentent moins de 15% du coût total des batteries . des titres de Cinda montrent que le coût total par kWh de batteries ternaires NCM523 est de 724 . 91 yuan, ce qui est de 18,4% de plus que celui des batteries LFP à 612,4 yuan.
(B) Promotion des réductions de prix de la batterie
Cost reductions will directly drive down battery prices and, in turn, lower the overall vehicle costs of NEVs. Taking Tesla as an example, battery costs account for 30%-40% of the total vehicle cost. If Tesla can achieve the application of cobalt-free batteries, it will be expected to further reduce battery costs, thereby creating room for price reductions in models such as the domestically produced Tesla Model 3. Ceci est d'une grande importance pour améliorer la compétitivité du marché des NEV et promouvoir leur vulgarisation .
IV . Défis environnementaux auxquels sont confrontés les batteries sans cobalt
(A) Problèmes de stabilité des performances
Le cobalt joue un rôle important dans la stabilisation de la structure des matériaux de batterie . Après avoir retiré le cobalt, la stabilité des performances des batteries peut être affectée . Actuellement, les batteries sans cobalt sont toujours confrontées à certains problèmes de performances en termes de vitesses et de vitesses de chargement .. De plus, après avoir retiré le cobalt des batteries à haute nickel, la stabilité thermique de la cathode s'aggrave, ce qui les rend très sujets à la fuite thermique . lorsqu'elles sont exposées à des températures élevées ou à des impacts externes, ils sont plus susceptibles de déclencher des explosions et des feux .
(B) Problèmes de substitution des ressources et de recyclage
Although cobalt-free batteries reduce reliance on cobalt, they may increase the demand for other resources. For example, the increase in the nickel proportion in nickel-manganese system cobalt-free batteries may lead to greater supply pressure on nickel resources. At the same time, with the widespread application of cobalt-free batteries, the issue of battery recycling has become increasingly proéminent . Comment recycler efficacement et éliminer efficacement les batteries sans cobalt usées pour éviter la pollution de l'environnement secondaire est un défi important auquel l'industrie est confrontée à l'industrie .
V . Perspectives de développement et contre-mesures pour les batteries sans cobalt
A) Perspectives de développement
Malgré les nombreux défis, les batteries sans cobalt ont encore de larges perspectives de développement à long terme . avec des progrès technologiques continus, la stabilité des performances et la sécurité des batteries sans cobalt devraient être encore améliorées, et les coûts continueront de diminuer . en même temps, car les battements globaux de la protection de l'environnement et du développement durable continuent d'augmenter, devrait devenir l'une des technologies grand public pour les batteries de puissance à l'avenir .
(B) contre-mesures
Renforcement de la recherche technologique et du développement: Les institutions de recherche et les entreprises devraient augmenter leur investissement dans la recherche et le développement de technologies de batterie sans cobalt, explorant en continu de nouveaux systèmes de matériaux et de nouveaux systèmes de processus pour améliorer la stabilité des performances et la sécurité des batteries ., par exemple, en optimisant les types et les proportions des éléments de dopage, la stabilité thermique et la durée de vie du cycle des batteries peuvent être améliorées .
Amélioration du système de sécurité des ressources: Établir des canaux d'offre de ressources diversifiés pour réduire la dépendance à une seule ressource . en même temps, renforcer l'exploration et le développement de ressources alternatives telles que le nickel pour améliorer
Améliorer les conseils politiques: The government should introduce relevant policies to encourage and support the research, development, and application of cobalt-free batteries. For example, providing research subsidies, tax incentives, and other policy supports to promote the development of the cobalt-free battery industry. At the same time, strengthening the regulation of strategic resources such as cobalt, standardizing market order, and ensuring the rational utilization of Ressources .
Les batteries sans cobalt, en tant que direction de développement importante dans la technologie des batteries NEV, sont actuellement confrontées à la fois à des défis et à des opportunités dans le double jeu de la protection de l'environnement et des considérations de coûts . par le biais de mesures telles que le renforcement de la recherche technologique et du développement, l'amélioration du système de sécurité des ressources, et l'amélioration des conseils politiques, il est à espérer que le développement durable des batteries sans coalt peut être fait réaliser, ce qui fait plus de contributions à la prospérité du NEV-Coult Batteries peut être réalisé, ce qui fait plus de contributions à la prospérité du NEV-COALT les batteries de NEV, à faire des contributions, à la prospérité du NEV-Coult, à la recherche de NEV, à faire des effectifs, à la prospérité du NEV-Coules, industrie .