En la era de la industria de New Energy Vehicle (NEV) en auge, la tecnología de la batería, como la fuerza impulsora central, ha atraído una atención significativa con cada innovación . baterías libres de cobalto, una dirección tecnológica emergente en los últimos años, actualmente están atrapados en un juego dual de protección ambiental y consideraciones de costo, influyendo profundamente en el paisaje de desarrollo de toda la industria .}}}}}
I . el fondo del aumento de las baterías sin cobalto
(A) escasez de recursos de cobalto y fluctuaciones de precios
Cobalt is a crucial strategic resource with limited global reserves and uneven distribution. According to relevant data, nearly 70% of the global cobalt supply comes from the Democratic Republic of the Congo. Cobalt plays a vital role in the cathode materials of batteries, stabilizing the layered structure of the materials and enhancing their cycling and rate performance. However, it accounts Hasta el 40% del costo de los materiales de cátodo en las baterías ternarias . Con el rápido crecimiento en el número de NEV, la demanda de cobalto ha aumentado, mientras que la oferta sigue siendo relativamente limitada, lo que lleva a precios de cobalto altos y volátiles . en los últimos meses, el precio comercial internacional de CobalT se ha acercado a 400, {000}} yuan, alcanzando el precio comercial internacional, el precio internacional de CobalT se ha acercado a 400, {000}} yuan, alcanzando un precio comercial internacional, alcanzando el precio internacional de Cobalt. Peak . Esta volatilidad de los precios ha impuesto presiones de costos significativas a los fabricantes de baterías y las compañías NEV, lo que les lleva a buscar soluciones alternativas, dando lugar a baterías sin cobalto .
(B) Temas ambientales y sociales
El proceso minero de Cobalt está lleno de numerosos problemas ambientales y sociales . Casi dos tercios del cobalto del mundo se extrae en la República Democrática del Congo, donde a menudo es un subproducto de níquel a gran escala y operaciones de minería de cobre . Sin embargo, los mineros independientes operan sin cualquier supervisión, causando daños ambientales severos y posee significativamente las operaciones de seguridad significativas {{ CobalTita contiene arsénico, un carcinógeno de clase 1 identificado por la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer de la Organización Mundial de la Salud, y su compuesto, el trióxido del arsénico, es el arsénico al que a menudo nos referimos en tiempos antiguos . mineros en la república democrática del Congo básicamente mía manual sin protección, que plantea una gran amenaza para su salud para su salud .} desencadenan factores locales de inestabilidad social, como la competencia de recursos y los problemas de los derechos laborales ., por lo tanto, desde las perspectivas de protección del medio ambiente y responsabilidad social, reducir la dependencia del cobalto se ha convertido en una tendencia inevitable en el desarrollo de la industria .
II . Principios técnicos y tipos de baterías sin cobalto
(A) Principios técnicos
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 Enfoques . Por ejemplo, al dopar elementos específicos sin giros de electrones no apareados, el fenómeno de los electrones superexchange se debilita, reduciendo la mezcla de litio/níquel y mejora el rendimiento eléctrico . Elementos de dopaje con los grandes vínculos de los MO. seguridad .
(B) Tipos principales
Baterías de fosfato de hierro de litio (LFP): Las baterías LFP son inherentemente libres de cobalto y ofrecen ventajas, como alto seguridad y bajo costo, . Tesla está en "negociaciones en profundidad" con CATL para usar baterías libres de cobalto en algunos de sus productos . Si esta negociación está finalizada, significa que las baterías LFP ingresarán la producción de Tesla de Tesla. Las baterías LFP limita su aplicación en algunos segmentos de vehículos de pasajeros de alta gama hasta cierto punto .
Sistema de níquel-manganeso baterías sin cobalto: La batería sin cobalto NMX de SVOLT es un tipo de batería sin cobalto de níquel-manganeso . Aumenta la proporción del níquel después de eliminar el cobalto y luego dopas otros elementos para mejorar la estabilidad térmica . al recubrir sustancias, el voltaje de trabajo de la energía aumenta, lo que aumenta la densidad de la batería de la energía. a la de NCM811 mientras reduce los costos de material en un 5%-15%y reduce correspondientemente el costo de la bomba de la celda de la batería en aproximadamente un 5%, sin verse afectado por recursos estratégicos .
III . Ventajas de costos de las baterías sin cobalto
(A) Reducción en los costos de materia prima
Cobalt es uno de los elementos más caros en los materiales de cátodo de las baterías ternarias . Reducir o eliminar el uso de cobalto puede reducir significativamente los costos de materias primas de las baterías . de acuerdo con un informe de investigación de SouthWest Securities, el costo de las baterías Ternarias libres o de cobalto se puede reducir en un 30% después de la producción de masas en masa . Los materiales del cátodo de fosfato representan menos del 15% del costo total de la batería . de los valores de Cinda muestran que el costo total por kWh de las baterías ternarias NCM523 es 724 . 91 yuan, que es 18.4% más alto que el de las baterías LFP a 612.4 yuan.
(B) Promoción de reducciones de precios de la batería
Las reducciones de costos reducirán directamente los precios de la batería y, a su vez, reducirán los costos generales del vehículo de NEV . Tesla como ejemplo, los costos de la batería representan el 30% -40% del costo total del vehículo . Si los modelos de la aplicación de CobalT, se esperan que se esperan que los costos de la batería, se esperen que se reduzcan los costos de la batería, se reduzcan los costos de la batería. Modelo Tesla 3. Esto es de gran importancia para mejorar la competitividad del mercado de los NEV y promover su popularización .
IV . Desafíos ambientales que enfrentan las baterías sin cobalto
(A) problemas de estabilidad de rendimiento
El cobalto juega un papel importante en la estabilización de la estructura de los materiales de la batería . Después de eliminar el cobalto, la estabilidad de rendimiento de las baterías puede verse afectada . Actualmente, las baterías libres de cobalto aún enfrentan ciertos problemas de rendimiento en términos de vida útil y velocidad de carga . Por ejemplo, algunas baterías experimentales libres de cobalto tienen vidas limitadas y vidas lentas de cargos lentos a la velocidad de vida y la velocidad de carga {}}} por ejemplo, algunas baterías experimentales sin cobalto tienen vidas limitadas y lentos a la vida de la vida. Eliminando el cobalto de las baterías de alto níquel, la estabilidad térmica del cátodo empeora, lo que hace que sean muy propensos a la fugitiva térmica . Cuando se exponen a altas temperaturas o impactos externos, es más probable que desencadenen explosiones y incendios .}
(B) Sustitución de recursos y problemas de reciclaje
Aunque las baterías libres de cobalto reducen la dependencia del cobalto, pueden aumentar la demanda de otros recursos ., por ejemplo, el aumento en la proporción de níquel en el sistema de níquel-manganeso Las baterías sin cobalto pueden conducir a una mayor presión de suministro sobre los recursos de níquel . en el mismo tiempo, con la aplicación generalizada de las baterías libres de cobalto, la cuestión de la emisión de la reciclaje de la batería se ha convertido cada vez más en el que se ha convertido cada vez más. Reciclar y deshacerse efectivamente de las baterías sin cobalto para evitar la contaminación ambiental secundaria es un desafío importante que enfrenta la industria .
V . perspectivas de desarrollo y contramedidas para baterías sin cobalto
(A) perspectivas de desarrollo
A pesar de los numerosos desafíos, las baterías libres de cobalto todavía tienen amplias perspectivas de desarrollo a largo plazo . Con el progreso tecnológico continuo, la estabilidad del rendimiento y la seguridad de las baterías libres de cobalto se espera que mejoren más, y los costos continuarán disminuyendo . en el mismo tiempo, ya que el énfasis global en la protección ambiental y el desarrollo sostenible continúan aumentando a los que se convierten en las baterías libres de cobalt, las baterías libres, alineadas con esta alineación, con la que se alinean las baterías, alineadas, con la mayor cantidad de las baterías, alineadas, con la que se espera que las baterías, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alentadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alineadas, alentándose, alentados, alentados. Tecnologías convencionales para baterías eléctricas en el futuro .
(B) contramedidas
Fortalecer la investigación y el desarrollo tecnológico: Las instituciones de investigación y las empresas deberían aumentar su inversión en la investigación y el desarrollo de tecnologías de baterías sin cobalto, explorando continuamente los nuevos sistemas de materiales y las tecnologías de procesos para mejorar la estabilidad y la seguridad del rendimiento de las baterías ., por ejemplo, al optimizar los tipos y las proporciones de los elementos dopantes, la vida térmica y la vida del ciclo de las baterías se pueden mejorar.}}}}}}}}}}}}}}
Mejora del sistema de seguridad de recursos: Establezca canales de suministro de recursos diversificados para reducir la dependencia de un solo recurso . al mismo tiempo, fortalezca la exploración y el desarrollo de recursos alternativos como el níquel para mejorar las capacidades de seguridad de recursos ., además, se deben hacer esfuerzos para fortalecer la reciclaje de reciclaje y la utilización de las baterías gastadas y establecer un sistema de reciclaje de reciclaje para mejorar los recursos de recitación de recursos para mejorar los recursos de recuperación de los recursos de recursos de recursos {2
Mejora de la guía de política: 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 Recursos .
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 Industria .