如今,许多投资者都将用于锂离子电池的无钴材料视为目标。一家新的初创公司发布了新消息,获得了数百万美元的融资。松下正考虑对特斯拉的内华达州超级工厂进行额外投资时,其他人越来越多地看到研究支持的好处,以寻找在政治,结构和地理上有问题的钴的替代品。
无钴锂离子电池的下一代电极材料
Conamix是一家鲜为人知的初创公司,总部位于纽约州伊萨卡,已筹集了数百万美元,以加速其用于锂离子电池的无钴材料的开发。该公司已经开发出一种新的材料和工艺,用于生产低成本,高能量和无钴的电极材料。Conamix的技术具有降低锂基电池的成本的潜力,这些锂基电池可用于许多应用,包括电动汽车,电网存储以及电动飞行中的下一件大事。
沃尔塔能源技术公司(Volta)的投资是另一个迹象,表明许多公司正在积极寻求与钴不同的途径,用于电动汽车电池和其他应用。
Volta于2017年12月启动,其使命是识别和投资可能影响拥挤的储能市场的突破性技术。随着Conamix技术的发展,这家初创公司将能够从Volta与Argonne国家实验室的合作中受益。Volta的模型将国家实验室系统的基础架构与团队的技术和投资背景相结合。
“ Conamix很高兴与Volta合作,以加快我们推出用于锂离子电池的下一代电极材料的速度。我们正在关注可用于全球锂离子电池市场的现有制造系统中的新型低成本和高能材料,” Conamix创始人兼首席执行官Charles Hamilton说。“ Volta是一个合作伙伴,为Conamix提供了独特的技术和业务专长组合。他们既拥有国家实验室系统中的联系,又拥有丰富的经验和判断力,可以帮助我们应对在推出全球产品的过程中遇到的正确挑战。”
在传统的锂基电池中,锂离子存储在阴极(带负电的电极)中。这些阴极是分层结构,钴是在充电过程中不会移动的少数元素之一,这对电池行业至关紧要。
随着便携式储能需求的增加,钴基电池材料的低成本和高能替代品将变得越来越重要。世界钴的供应是有限的,价格随着需求的增加而急剧增加。我们的方法专注于直接替换锂离子中现有的电极材料,而无需重新想象现有的电池架构或新的制造方法。– Conamix创始人兼首席执行官Charles Hamilton
“我们很高兴欢迎Conamix加入Volta的智能,可持续技术投资组合,” Volta首席执行官Jeff Chamberlain说。“ Volta的存在是为了确定并促进能够加速电动汽车和可再生能源发电的普遍采用的技术的发展,同时,通过满足投资者的战略需求迎接新一代投资者,改变投资者的游戏方式储能技术。Volta对Conamix能够同时降低成本,增加能源并消除锂电池中钴需求的潜力感到特别兴奋。”
松下正考虑在内华达州的超级工厂进行额外投资
开发具有更大存储容量和更快充电时间的电池的需求使特斯拉等电动汽车制造商望而却步。松下汽车业务负责人伊藤佳雄表示,松下正试图与客户签订合同,“以一种允许该公司对冲材料价格飞涨的风险的方式”。伊藤表示,松下与特斯拉密切合作,以增加电池的产量,并协助实现Model 3轿车每周生产5,000辆的目标。
图片由特斯拉提供
路透社报道称,日本松下公司正在测试众所周知的水域,以查看全电动汽车制造商是否会对特斯拉在内华达州的汽车电池厂进行额外投资感兴趣。高管在2018年7月2日星期一表示。该公司是特斯拉当前生产模型的独家电池供应商,在日本以及由松下共同运营的Gigafactory生产它们。
松下汽车业务负责人伊藤佳雄在媒体圆桌会议上说,松下将向特斯拉的50亿美元的Gigafactory贡献约16亿美元,“如果要求我们这样做,它将考虑追加投资”。伊藤上周在松下的股东大会上表示,特斯拉Model 3汽车的生产量增加导致偶尔出现电池短缺的情况。
据特斯拉称,Gigafactory正在分阶段建造,因此它可以立即在成品区域内开始制造,并在此后继续扩大规模。目前,该结构的占地面积已超过190万平方英尺,在数个楼层中可容纳490万平方英尺的运营空间。尽管如此,Gigafactory的完成率还不到30%。建成后,特斯拉预计Gigafactory将成为世界上最大的建筑,并完全由可再生能源提供动力,以实现净零能耗的目标。
随着Gigafactory产量的提高,特斯拉的电池成本将“通过规模经济,创新制造,减少浪费以及将大多数制造过程置于一个屋顶的简单优化而显着下降。”
钴的问题
锂离子电池中钴含量的下降有几个原因。近年来,矿物的价格成倍增长。钴相对稀缺,而钴通常与电动汽车电池中的镍和锰结合。据彭博新能源财经报道,鉴于锂离子生产商的雄心勃勃的扩张计划,到2020年代初,世界将面临钴短缺的问题。这将使锂离子电池的价格保持高位,并阻止大型汽车制造商以优惠条件达成长期供应协议。
世界上大多数钴都是在刚果民主共和国(DRC)开采的,刚果民主共和国以腐败和侵犯人权而闻名,包括其钴“手工采矿者”,他们通常是儿童。2016年,国际特赦组织发布了一份报告,追踪了锂矿电池中钴的销售情况,这些钴是从7岁的孩子和成年人在危险的条件下工作的矿山销售的。报告的商业和人权研究人员马克·杜米特(Mark Dummett)说:“富有魅力的商店陈列和最先进的技术营销与儿童背着岩石袋,矿工在狭窄的人造隧道中冒着永久性肺病形成鲜明对比。损伤。”孩子们告诉国际特赦组织,他们每天在矿场里工作长达12个小时,搬运重物一天赚1-2美元。根据联合国儿童基金会的资料,2014年,刚果民主共和国南部约有40,000名儿童在矿场工作,其中许多人开采钴。
刚果民主共和国最近增加了钴税,这也给电动汽车制造商带来了新的紧迫性。科技公司已经开始关注与刚果民主共和国钴供应商停止贸易关系的呼声,因为钱包与他们的良心一道高呼。
图片来源:集体进化
最后的想法
确实,钴对电动汽车增长的威胁越来越大,促使越来越多的公司开始探索其他解决方案,并转向能量密度更高,钴含量更低的新化学方法。
LG化学正试图开发高容量和安全性的锂离子可充电电池三元(+)电极材料,据三星称,已将两块电池中镍的比例提高到90%以上,钴的比例提高到5%。该公司现在正着手从这两种技术中去除钴。三星公司一位高级官员说:“我们的目标是大幅减少钴的含量。”(注意:特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)最近表示,特斯拉将在未来将其电池中的钴从3%减少到0%。)去年,对下一代电池技术的投资使庄信万丰获得了近十年来最大的收益。铂金化工专家上涨了14.6%,至33.90英镑。该公司制定了计划投资2亿英镑将无钴电池材料推向市场的计划,该公司声称这将降低成本并扩大电动汽车的使用范围。Benchmark Mineral Intelligence指出,阴极和电池制造商一直在努力降低对钴的依赖性,“因为这是最昂贵的原材料投入。”尽管有良好的意愿和对研发的投资,Benchmark估计,从现在到2026年,随着电动汽车的需求浪潮席卷整个行业,钴在锂离子电池中的使用将增加两倍。他们说,为减少对钴的依赖,甚至使无钴而做出的努力,必须与增长销售的数量级相平衡。
图片由国际特赦组织提供