“鈷”去“鎳”危？——三元材料的降本之路

導(dǎo)語：近期寧德時(shí)代和比亞迪正在上演神仙打架的戲碼，看似一根針引發(fā)的“血案”，實(shí)際上已經(jīng)上升到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之爭。然而，除了安全性能以外，三元材料的高成本也是一大問題。今年年內(nèi)，特斯拉、蜂巢等知名企業(yè)熱炒“無鈷”概念，正是瞄準(zhǔn)了三元材料成本的軟肋。

01去鈷的意義到底有多大？

在三元材料體系中，雖然鈷金屬的摩爾分?jǐn)?shù)并不高，但是由于其過高的單價(jià)，三元材料降鈷帶來的收益一直是市場的關(guān)注重點(diǎn)。近期以來，隨著特斯拉等企業(yè)的大秀“無鈷”文字游戲，使得金屬鈷再度被推上市場的風(fēng)口浪尖。

各路言論對(duì)于鈷金屬的口誅筆伐，似乎也使得鎳金屬頗為得意,兩者似乎呈現(xiàn)此消彼長。21日夜盤臨收盤，滬鎳快速走低跌停，仿佛在向市場證明相較于鈷而言，鎳的價(jià)格優(yōu)勢(shì)真的很明顯。

不過，就實(shí)際情況來看，三元材料體系降鈷增鎳的路線與降本的目標(biāo)，兩者并不是嚴(yán)格的正相關(guān)性, 我們認(rèn)為“降鈷≠增鎳”。

02降鈷≠降本

來源：鑫欏資訊

以811型三元材料為例，雖然811型三元材料中鈷金屬含量僅為523型的一半，但其單價(jià)卻不降反升，5月25日8系價(jià)格在16萬元/噸以上，對(duì)比523型價(jià)格，8系是5系的1.5倍。811型三元材料比523型三元材料貴在哪里？

簡單來說，從原材料方面來看，811型三元材料降鈷的同時(shí)錳含量下降，且鋰鹽增加額外成本支出。高鎳三元材料的確降低的鈷金屬含量，但價(jià)格低廉的錳含量出現(xiàn)了更大幅度的減少，兩者均被鎳金屬所替代，這使得高鎳三元材料體系的降鈷增鎳不僅未能實(shí)現(xiàn)降本，反而增加了額外的支出。另外，為穩(wěn)定811型三元材料體系性能，需采用價(jià)格更高的氫氧化鋰充當(dāng)鋰源，這也帶來了額外的成本支出。

除原料外在加工方面811型三元材料需要更高的加工成本。由于811型三元材料具有過高的鎳金屬含量，Li/Ni混排情況較523型三元材料更為嚴(yán)重，因此只能在氧氣氛圍下進(jìn)行燒結(jié)，這增加了額外的生產(chǎn)成本。同時(shí)，811型三元材料體系往往也需要更長的燒結(jié)時(shí)間，也就意味著高鎳三元材料在用電、人工、設(shè)備折舊等方面需要更高的成本。

綜合來看，高鎳三元材料體系雖實(shí)現(xiàn)了降鈷目標(biāo)，但在降本方面并沒有達(dá)到理想的效果。未來高鎳三元材料體系無論是往鎳含量更高的超高鎳三元材料體系發(fā)展，還是NCMA四元體系發(fā)展，其更主要的目標(biāo)還是在于追求更高的能量密度，以此來降低單位能量密度的使用成本。

03錳成關(guān)鍵降本因素

在三元材料體系中鎳鈷錳三種金屬元素各自有其重要作用，鈷雖貴但就目前而言，缺鈷不成三元，對(duì)比降鈷后的成本結(jié)構(gòu)，我們認(rèn)為單價(jià)便宜的錳或許才是企業(yè)需要更多關(guān)注的點(diǎn)。金屬錳在三元材料體系中一般起增加安全性與穩(wěn)定性的作用，但過高的錳含量會(huì)降低材料的容量和循環(huán)性能，因此在各三元材料體系中，錳的摩爾分?jǐn)?shù)一般不會(huì)太高，普遍不會(huì)超過40%。

在實(shí)際生產(chǎn)中，不少電池廠會(huì)通過其他手段來實(shí)現(xiàn)增錳降本的目的，在小動(dòng)力與低端數(shù)碼領(lǐng)域尤為流行，目前三元材料摻雜錳酸鋰材料已成為市場公認(rèn)的一種降本手段。

原理是因?yàn)槿牧吓c錳酸鋰材料的相性相對(duì)較好，兩者間的摻混比例并不固定，能夠根據(jù)實(shí)際的市場需求來進(jìn)行調(diào)整。通過三元材料摻雜錳酸鋰的方式，國內(nèi)不少鋰電正極材料中，鈷金屬的含量已經(jīng)能夠降低到3%以下，鎳金屬的含量也能控制在7%以下，極大程度實(shí)現(xiàn)了降本的目的。當(dāng)然，由于三元摻錳體系的能量密度與循環(huán)性能都相對(duì)表現(xiàn)不佳，因此三元摻錳體系在動(dòng)力電池市場的應(yīng)用情況并不理想。

數(shù)據(jù)來源：鑫欏資訊

據(jù)鑫欏資訊了解，國內(nèi)部分正極材料企業(yè)正在積極研發(fā)動(dòng)力電池可用的高電壓鎳錳二元層狀材料。相對(duì)于當(dāng)前主流高鎳三元材料體系而言，高電壓鎳錳二元材料體系中的鎳摩爾分?jǐn)?shù)一般不會(huì)超過80%，這一數(shù)據(jù)既保證了二元體系中低價(jià)金屬錳的含量，又確保了在材料的生產(chǎn)過程中，能夠規(guī)避氫氧化鋰以及氧氣等額外高成本因素的介入，這樣從兩個(gè)維度都實(shí)現(xiàn)降本的目的。

至于鎳含量相對(duì)較低導(dǎo)致的克容上限問題，高電壓鎳錳二元體系可通過提升電壓的方式來提升能量密度。相對(duì)于高鎳三元材料而言，高電壓鎳錳二元體系在安全性與循環(huán)性能方面也有著更為優(yōu)異的表現(xiàn)，這些優(yōu)勢(shì)也符合動(dòng)力電池市場的發(fā)展需要。

總體來看，如果是處于降本角度來看的話，無論是當(dāng)前的三元摻錳體系還是未來的高電壓鎳錳二元體系，影響的都不僅僅是鈷需求，實(shí)際上鎳金屬的需求增長預(yù)期也會(huì)受到很大程度的掣肘。