今年2月中旬,一纸关于特斯拉的爆料引爆了整个新能源车市场:特斯拉正在制造“无钴”电池,并将应用到上海超级工厂出产的Model 3身上。消息一出,新能源车最重要的上游之一:钴概念立刻被猛斩一刀,主要的上市企业估价从2月中旬到月底连续下跌。为了避免推介的风险,具体都有哪只股票就不方便明说了。
在这个消息刚出来的时候,渡帆就和朋友吐槽(如上图),市场上真对新能源电池的创新能力有自信啊!散户不说,基金经理都不调研的吗。果不其然,工信部3月6日发文《新能源汽车推广应用车型目录》,特斯拉的电池果然还是“三元锂离子电池”,也就是说钴还是重要的组成部分。这么一反复,钴概念的黄金坑算是砸出来了,预计下周会有反转。
在这里,渡帆也翻出了自己的笔记本,给大家科普一下新能源汽车的燃料:
新能源汽车是相对于传统燃油车的新型汽车,其对不可再生的化石燃料的消耗少,是汽车行业的未来发展方向。按照动力来源,新能源汽车可划分为三种类型:纯电动汽车、燃料汽车和混合动力汽车。其中,混合动力汽车主要为油电混动,是纯电动车和传统燃油车之间的结合体,车内集成电动车、燃油车两套系统,相对于单纯的电动车和燃油车均有劣势,仅能作为燃油车向纯电动车的过渡体存在。
纯电动汽车和燃料汽车的技术路线之争已持续了很久。燃料汽车主要使用车载氢燃料电池作为动力来源,与大气中的氧结合发生化学反应放出电能,无任何污染物排放。目前,氢燃料电池技术领先者主要为日本丰田和韩国现代,丰田早在数年前即推出了“TOYOTA MIRAI”燃料电池汽车。相对于纯电动车而言,燃料汽车存在以下优点:
(1)氢燃料电池密度较大,电池寿命长,氢燃料汽车续航里程能力较强;
(2)氢气补充速度较快,电池充能时间较短;
(3)锂电池在低温条件下性能下降明显,表现不及燃料电池。
但同时,当前氢燃料汽车技术较纯电动技术存在诸多不足:
(1)氢燃料汽车需经过能量转化方可产生电能,转化过程至少损耗30%的能量(传统燃油车约损耗60%的能量),而纯电动车不需要能量转化,几乎无损耗;
(2)氢气在一定浓度下遇火即炸,威力强于汽油爆炸,为燃料汽车的安全性提出挑战;
(3)氢气的自身的生产成本高,为了保证燃料汽车安全性,氢燃料汽车需配置高压储氢罐,极大的提升了生产成本;
(4)同样出于安全性考虑,加氢站的建设成本远高于充电站,可能为加氢站的遍布造成困难。
除此之外,还要考虑到我国近年来主要推动纯电动车的发展,氢燃料汽车的技术储备严重不足,因此可以预计政府支持的重心将长期集中在纯电动车上。对于纯电动车而言,约50%的成本集中于动力电池。拥有先进动力电池技术的企业,便在新能源汽车的竞争中占据了先机。
动力电池的最主要的组成部分为电池管理系统(Battery Management System)与电池模块。电池管理系统主要起到监控和管理电池工作状态的功能,是传统汽车工程与电子工程技术的体现。电池模块来源于一个个电芯的组合。电芯正极的实际比容量较负极小,制约着电池整体容量的提升。从材质而言,负极材质主要采用石墨,正极的材质主要有以下选择:
(1)磷酸铁锂:作为电芯材质,磷酸铁锂有价格低廉、稳定性高的优点,目前产量占比较大,但能量密度较低,难以满足纯电动汽车的进一步发展。当前,比亚迪是磷酸铁锂电池的领先者,日产LEAF同样采用磷酸铁锂电池;
(2)镍钴铝酸锂(NCA):三元材质,特斯拉选择的电池技术,能量密度较磷酸铁锂高,镍的含量决定了电池容量,钴提高材料的循环和倍率功能,铝改善结构稳定性;
(3)镍钴锰酸锂(NCM):三元材质,和NCA类似。
目前,NCM和NCA应逐渐成为国内纯电动车电池技术的主流。这两种三元电池均必须的元素就是镍和钴。镍在世界的资源勘探量十分丰富,而钴的产量则十分稀少,且仅能从铜钴矿、镍钴矿中提炼出来,且现已勘探出的优质钴矿主要位于刚果(金)。由此可见,钴矿的产量是制约三元动力电池产量的重要因素。
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