In het tijdperk van de bloeiende New Energy Vehicle (NEV) -industrie heeft de batterijtechnologie, als de kerndrijvende kracht, veel aandacht gekregen bij elke innovatie . kobaltvrije batterijen, een opkomende technologische richting in de afgelopen jaren, zijn momenteel gevangen in een dubbele game van milieubescherming en kostenoverwegingen, profilatie van de hele industrie van de hele industrie.
I . De achtergrond van de opkomst van kobaltvrije batterijen
(A) Schaarste van kobaltbronnen en prijsschommelingen
Cobalt is een cruciale strategische bron met beperkte globale reserves en ongelijke distributie . Volgens relevante gegevens komt bijna 70% van het wereldwijde kobaltvoorraad afkomstig van de Democratische Republiek van de Congo . Cobalt speelt een vitale rol in het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal in het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal van het kathodemateriaal, het stabiliseren van de gelegde structuur van de materialen en het verbeteren van hun fietsen. Vertelt maar liefst 40% van de kosten van kathodematerialen in ternaire batterijen . met de snelle groei van het aantal NEV's, is de vraag naar cobalt gestegen, terwijl het aanbod relatief beperkt blijft, wat leidt tot hoge en volatiele colasprijzen . in de afgelopen maanden, de internationale handelsprijs van Cobalt van Cobalt is nadert 400,000 Historische piek . Deze prijsvolatiliteit heeft aanzienlijke kostendruk opgelegd aan batterijfabrikanten en NEV-bedrijven, waardoor ze alternatieve oplossingen zoeken, wat aanleiding geeft tot kobaltvrije batterijen .
(B) Milieu- en sociale kwesties
Het mijnbouwproces van Cobalt is beladen met talloze milieu- en sociale problemen . Bijna tweederde van de kobalt van de wereld wordt gedolven in de Democratische Republiek van Congo, waar het vaak een bijproduct is van grootschalige schade en een veiligheidszekerheid, onafhankelijke milieuverhoge, onafhankelijke milieuvriendelijke, onafhankelijke milieu-operatie, risks. Cobaltite contains arsenic, a Class 1 carcinogen identified by the International Agency for Research on Cancer of the World Health Organization, and its compound, arsenic trioxide, is the arsenic we often refer to in ancient times. Miners in the Democratic Republic of the Congo basically mine manually without any protection, which poses a great threat to their Gezondheid . Bovendien kan kobalt mijnbouw ook lokale sociale instabiliteitsfactoren veroorzaken, zoals hulpbronnenconcurrentie en arbeidsrechtenkwesties . Daarom is vanuit de perspectieven van milieubescherming en sociale verantwoordelijkheid, het verminderen van de afhankelijkheid van kobalt is een onvermijdelijke trend geworden in de ontwikkeling van de industrie .}
II . Technische principes en soorten kobaltvrije batterijen
(A) Technische principes
Cobalt-free batteries do not mean they are completely free of cobalt. Instead, they reduce or eliminate cobalt elements in the cathode materials of batteries through technological means. Cobalt mainly stabilizes the layered structure of materials in batteries, preventing cathode corrosion and improving battery charging rates. To achieve cobalt-free status, researchers have adopted various technological approaches. For example, by doping specific elements with no unpaired electron spins, the phenomenon of electron superexchange is weakened, reducing lithium/nickel mixing and improving electrical performance. Doping elements with large MO bond energies slows down the volume change of crystals during the charge-discharge process, stabilizing the structure and improving cycle life and Veiligheid .
(B) Hoofdtypen
Lithium ijzerfosfaat (LFP) batterijen: LFP-batterijen zijn inherent Cobalt-vrij en bieden voordelen zoals hoge veiligheid en lage kosten . Tesla bevindt zich in "diepgaande onderhandelingen" met CATL met CATL om kobaltvrije batterijen te gebruiken in sommige van zijn producten . Als deze onderhandeling is afgerond, betekent dit dat LFP-batterijen de productie van de TESLA zullen invoeren. van LFP-batterijen beperkt hun toepassing in sommige high-end passagiersvoertuigsegmenten tot op zekere hoogte .
Nikkel-Manganese systeem kobaltvrije batterijen: Svolt's NMX Cobalt-Free Battery is een type nikkel-Manganese systeem Cobalt-vrije batterij . Het verhoogt het nikkelverhoudingsverdeel na het verwijderen van kobalt en dopeert vervolgens andere elementen om de thermische stabiliteit te verbeteren . door coating-stoffen, de werkende spanning is verhoogd, de werking van de energie is verhoogd, de werking van de energie is verhoogd. Equivalent aan die van NCM811, terwijl de materiaalkosten met 5%-15%verlagen en de bomkosten van de batterijcel met ongeveer 5%verlaagt, zonder te worden beïnvloed door strategische bronnen .
Iii . kostenvoordelen van kobaltvrije batterijen
(A) Verlaging van de grondstofkosten
Cobalt is een van de duurste elementen in de kathodematerialen van ternaire batterijen . Het verminderen of elimineren van het gebruik van kobalt kan de grondstofkosten van batterijen aanzienlijk verlagen . Volgens een onderzoeksrapport door Southwest Securities, de kosten van lage cobalt of cobalt-vrije batterijen kunnen worden verlaagd na massaproductie {{}} De kosten van de kosten van de kosten van de kosten van de kosten van een massa-productie. Lithium ijzerfosfaat kathodematerialen zijn goed voor minder dan 15% van de totale batterijkosten . gegevens van Cinda Securities laten zien dat de totale kosten per kWh van NCM523 ternaire batterijen 724 . 91 yuan is, die 18,4% hoger is dan die van LFP -batterijen bij 612.4 yuan.
(B) Promotie van batterijprijsverlagingen
Kostenreducties zullen de batterijprijzen rechtstreeks verlagen en op hun beurt de totale voertuigkosten van NEVS . verlaagt die Tesla als voorbeeld neemt, zijn de batterijkosten goed voor 30% -40% van de totale voertuigkosten .} Als TESLA de toepassing van cobaltvrije batterijen kan bereiken, is het om de batterijen te creëren in de batterijen in de batterijen in de batterijen in de batterij. Tesla Model 3. Dit is van groot belang voor het verbeteren van het marktconcurrentievermogen van NEV's en het bevorderen van hun popularisatie .
Iv . milieu-uitdagingen waarmee kobaltvrije batterijen worden geconfronteerd
(A) Problemen met prestaties
Cobalt speelt een belangrijke rol bij het stabiliseren van de structuur van batterijmaterialen . Na het verwijderen van kobalt kan de prestatiestabiliteit van batterijen worden getroffen . Momenteel hebben kobaltvrije batterijen nog steeds geconfronteerd met bepaalde prestatieproblemen in termen van levensduur en laadsnelheid. Na het verwijderen van kobalt uit high-nickel-batterijen wordt de thermische stabiliteit van de kathode erger, waardoor ze zeer gevoelig zijn voor thermische wegloper . wanneer blootgesteld aan hoge temperaturen of externe effecten, zijn ze waarschijnlijker om explosies en branden te activeren .}}}}}}}}}}}
(B) Problemen voor middelenvervanging en recycling
Hoewel kobaltvrije batterijen het vertrouwen op kobalt verminderen, kunnen ze de vraag naar andere bronnen verhogen . bijvoorbeeld, de toename van het nikkelverhoudingsverdeel in nikkel-Manganese systeem kobaltvrije batterijen kan leiden tot een grotere leveringsdruk op nikkelbronnen . . . . .} . . . . . . is bijvoorbeeld tegelijk Hoe u effectief kunt recyclen en weggooien van gebruikte kobaltvrije batterijen om secundaire milieuvervuiling te voorkomen, is een belangrijke uitdaging voor de industrie .
V {. Ontwikkelingsperspectieven en tegenmaatregelen voor kobaltvrije batterijen
(A) Ontwikkelingsperspectieven
Ondanks de vele uitdagingen, hebben kobaltvrije batterijen nog steeds brede ontwikkelingsperspectieven op de lange termijn . met continue technologische vooruitgang, de prestatiestabiliteit en veiligheid van kobaltvrije batterijen zullen naar verwachting verder worden verbeterd en de kosten zullen blijven dalen . . . . . . . . . . . . . . zullen tegelijkertijd, wat een overzicht van de ontwikkeling van de ontwikkeling van de milieubeveiliging blijven, cobalt, cobalt, wat aline is, wat aline is, wat aline is. Verwacht wordt dat ze in de toekomst een van de reguliere technologieën worden voor stroombatterijen .
(B) tegenmaatregelen
Het versterken van technologisch onderzoek en ontwikkeling: Onderzoeksinstellingen en ondernemingen moeten hun investering in het onderzoek en de ontwikkeling van kobaltvrije batterijtechnologieën vergroten, door nieuwe materiaalsystemen en procestechnologieën continu te verkennen om de prestatiestabiliteit en veiligheid van batterijen te verbeteren . Bijvoorbeeld door de soorten en verhoudingen van doping-elementen te optimaliseren, de thermische stabiliteit en cycle-levensduur van batterijen kunnen zijn.
Verbetering van het resource -beveiligingssysteem: Diversified Resource Supply -kanalen instellen om het vertrouwen op een enkele bron te verminderen . tegelijkertijd de verkenning en ontwikkeling van alternatieve bronnen zoals Nickel versterken om resource beveiligingsmogelijkheden te verbeteren . Bovendien moeten inspanningen worden gedaan om het recyclen en gebruik te maken van batterijen en een uitgebreide recycling -herstelpercentages {}
Beleidsrichtlijnen verbeteren: 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 bronnen .
Cobalt-free batteries, as an important development direction in NEV battery technology, are currently facing both challenges and opportunities in the dual game of environmental protection and cost considerations. Through measures such as strengthening technological research and development, improving the resource security system, and enhancing policy guidance, it is hoped that the sustainable development of cobalt-free batteries can be achieved, making greater contributions to the prosperity of the NEV Industrie .