钴镍价格大涨！丰田、特斯拉已入场布局

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可以说是最近的热门话题之一:“电动汽车热，但投资电池原材料更赚钱。”在过去的几个月里，钴和镍的价格都大幅上涨，尤其是钴。根据伦敦金属交易所(lme)的数据，去年3月，钴的现货价格约为每吨5.1万美元，12个月后，最近价格已超过每吨8.3万美元。镍的价格在一年内也上涨了很多，从每吨1万美元左右涨到现在的1.35万美元。

图|几天前钴的价格已经涨到每吨83，000美元

图|在过去的12个月里，镍价一路上涨

一种产品的价格波动往往取决于供求关系，而钴和镍价格的飙升主要是由于电动汽车的炽热。在全球政府对电动汽车支持的推动下，预计未来几年电池原材料市场也将一路上涨。此外，电动汽车行业也在不断寻求提高电池的能量密度——三元锂电池的主流地位已经确立，“钴”和“镍”是三元锂电池的必备原材料，这也促使了这波金属价格的上涨。

在供应方面，尽管钴、镍和锂并不稀缺，但仍难以避免人为因素造成的风险。钴的主要产地是刚果，该国的钴矿产量占全球的50%以上。由于当地复杂的政治局势以及矿工人权和童工纠纷的影响，对供应不确定性的疑虑增加了。因此，由于需求上升和供应不确定的双重因素，锂电池金属的价格近年来达到新高。

图|刚果是钴的主要产地，供应世界钴产量的50%以上。资料来源:美国内政部地质调查局

业内人士告诉dt Jun，钴价一直在持续上涨，一些企业未能履行合同价格交易，因此买方必须用现货价格购买。事实上，在钴和镍的价格去年大幅上涨后，汽车公司发起了一场电池原材料的资源防御战，并前往矿山谈判长期供应合同，但价格无法谈判。直到今年，新闻也陆续被披露。今年2月，宝马宣布接近达成一份长期的锂和钴电池供应合同，特斯拉也有可能与智利锂矿业巨头sqm展开谈判。

然而，紧张的不仅仅是电动汽车企业。去年年底，dt Jun报告称，电动汽车对锂电池的需求强劲，3c产品的电池供应也受到产能有限的挤出效应的影响。为了确保可靠的供应来源，苹果公司第一次主动找到了一家矿业公司，并打算谈判和签署一份钴的长期采购合同。宝马(BMW)、特斯拉(Tesla)和苹果(Apple)都直接接触了矿商，并建立了战略联盟，因此不难看出这些电池对金属原材料的旺盛需求。

电动汽车锂电池替代潮流始于今年

平心而论，虽然对电动汽车的需求不错，但还不能形成很大规模，电池金属的激增不可避免地会受到人为因素的干扰。然而，有些人自然想做有利可图的生意。在钴和镍价格飙升的刺激下，电池回收已成为一项大有可为的业务，尤其是电动汽车的锂电池从今年开始正进入更换期。

能源研究机构energytrend的高级研究经理吕对dt Jun表示:“一吨废电池的回收价格已从去年下半年的1700 ~ 2500美元上升到目前的3000 ~ 3500美元。”不过，旧电池的回收价格差别很大，其价值取决于电池使用的原材料比例和剩余容量。

一般来说，电动汽车的电池保修期约为五年，所以第一波销售的电动汽车电池寿命已经开始接近尾声。业内普遍认为，2018年是新能源汽车动力电池退潮的开始，对电池更换的需求将会一个接一个出现，并将在2019年和2020年进入一波更换高峰。

也就是说，将来会有越来越多的电池退役。回收旧电池中的钴、镍、锰、锂和其他金属以制造淘金热将成为汽车制造商、电池工厂和回收企业非常感兴趣的商机。例如，一家重要的电池供应商三星公司不久前表示，它计划回收已经无法使用的锂电池，从中提取钴等关键材料，并投资于资源回收公司，以签订长期供应合同。

事实上，中国在这个领域有很大的潜力。作为全球领先的精炼钴生产商，它也是一家重要的电池生产商。例如，宁德时报和比亚迪是世界五大电池制造商。主要电池材料回收企业包括创业板、邦普、江西赣锋锂业、彭浩和金源新材料。

全冲刺高镍电池

面对钴成本的上升，据了解，电池企业已经无法承受。预计电池价格将在今年第二季度上涨，以反映成本上升的问题。与此同时，电池企业也在全面向高镍电池发展。目前，中国电池厂镍锰钴(nmc)电池的主流比例为5: 3: 2，将改为6: 2: 2，而韩国电池厂如三星的sdi。

吕说:“要降低钴的比例，增加镍的消耗，除了解决钴价格高的问题外，还有一个关键点，就是使用更多的镍可以提高电池的能量密度，推广高能量密度(200wh/kg)的产品，这与汽车企业追求的方向是一致的。”

然而，高镍容易吸水，因此如何克服吸水问题将考验每个电池厂的工艺能力。就因为电池厂已经全面启动了向高镍升级的计划，全球两大镍生产商、俄罗斯矿业公司诺里尔斯克镍业(norilsk nickel)最近公开表示，预计到2025年，电池行业每年将消耗超过50万吨镍。

治标不治本

从环保的角度来看，电池回收无疑是一个重要的问题。在法律法规的监督下，企业还必须制定一套机制。2008年，欧盟规定“生产者”必须承担废旧电池回收、处置和再循环的费用。这里的生产者指的是生产最终产品的生产者。就装有电池的电动汽车而言，“汽车制造商”有义务回收装有电池的汽车。然而，由于回收量小，大多数汽车工厂都被分配给了电池供应商。

随着电动汽车多年的发展，越来越多的电动汽车电池的保修期已经结束。随着电池寿命的到期和电动汽车销量的增加，汽车企业不得不重视后续的电池回收。今年2月底，工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通部、商务部、国家质量监督检验检疫总局、能源局联合发布了《新能源汽车动力电池回收管理暂行办法》，其中还明确规定动力电池回收的主要责任人是汽车企业。

目前，汽车制造商通常采用与电池公司或回收公司的战略联盟。例如，尼桑与伊顿(一家多元化的电力管理公司)合作，回收其电动汽车的废弃电池，并将其转化为固态储能装置。另一方面，丰田投资了一家镍冶炼厂住友金属矿业公司，从电动车电池中回收镍。

此外，特斯拉正在积极构建一站式能源战略。它不仅建立了自己的电动车电池厂，还拥有其他储能业务。此外，gigafactory 1已经建立了一个回收装置来研究回收电池的二次利用，例如将它们转移到能量存储系统。

去年5月，特斯拉联合创始人兼首席技术官、特斯拉重要电池专家jb straubel与特斯拉特别项目负责人安德鲁史蒂文森(andrew stevenson)联手，成立了专门从事材料回收和再制造的redwood materials，这也被视为特斯拉电池回收的一个诀窍。可以合理地推断，马斯克希望在制造、销售、回收和再制造方面形成一个工业闭环。

想象一下唐纳德·萨多威

杜军还采访了唐纳德·萨多维，麻省理工学院材料科学与工程系教授，液态金属电池之父。当他问及汽车锂电池的回收利用时，他直言不讳地说:“目前的电池回收利用实际上非常不切实际。”首先，回收成本太高，因为锂电池的结构设计非常复杂，回收的难度也不低。其次，回收金属的纯度将不会用于航空航天工业。然而，台湾理工大学材料与化学工程研究所所长陈金明告诉dt Jun，从回收电池中提取的金属纯度并不太高，因为一些行业或商品不需要使用高纯度金属。例如，纯度较低的锂可用于陶瓷和玻璃工业，而质量较低的镍可用于生铁。

唐老鸭进一步表示:“最好的办法是改变电池的设计结构，而当汽车公司处于汽车的初始设计阶段时，就必须考虑电池的回收利用，而后续的实施会有更好的效率。”

也就是说，如果我们想解决汽车锂电池的回收问题，我们不仅要治标，还要治本。目前，电池和汽车行业也希望开发新技术。例如，全固态电池就是一个例子。包括宝马和丰田在内的日本制造商已经投资研发全固态电池。然而，由于全固态电池有两个主要的困难需要克服，一个是锂离子的传导速度，另一个是界面阻抗，预计第一个出现的将是固态电池，也就是说，少量的液体电解质仍将与固体电解质结合使用。乐观的预测最早可能在2020年出现。

无人能逃脱的环境问题

事实上，锂电池过去主要用于笔记本、智能手机和平板电脑等3c产品。问题的关键在于“时间点”和“规模”，为什么3c锂电池的回收没有汽车锂电池有吸引力。

电动汽车被大众广泛知晓已经有近十年了。与普通燃料汽车相比，目前真正上路行驶的电动汽车只占当前市场的一小部分，当电池仍在保修期内时，自然不需要更换。因此，几年前，市场上没有回收汽车用锂电池的需求。

一般来说，智能手机的电池大多是锂聚合物电池，使用单个电池，而笔记本电脑使用6或8节电池，而电动汽车平均将使用约5000至6000节电池。每节智能手机电池的锂含量只有1 ~ 2克左右，但汽车电池的锂金属至少有5公斤，每节手机锂电池的钴含量约为8克，而每辆电动车的钴含量是手机的几千倍。因此，在同等规模扩大了数百倍之后，特别是现在钴、镍和锂的价格都是高档的，所以有价值的金属的再利用自然是有吸引力的。

虽然企业可以找到淘金的商机，但汽车电池是巨大的，随之而来的安全和环保考虑是每个人都必须面对的环保问题。加拿大锂电池回收公司Li-Cycle的首席执行官Ajay Kochhar曾经说过，“如果电动汽车能像预期的那样发展，到2030年，我们将会看到1100万吨废弃的锂电池。”这就是电动汽车电池回收变得重要的原因。

锂电池有四个关键元素，即正极材料、负极材料、隔膜和电解液。使用不同阴极材料的电池有自己的特点，适合不同的应用。例如，锂钴材料(lco)具有良好的效率优势，而磷酸铁锂(lfp)具有较长的生命周期且相对安全，但其能量密度较低。电动汽车用三元锂电池的主流技术是镍锰钴(nmc)和镍钴铝(nca)。

当锂电池耗尽时，通常有两种方法，一种是再利用，另一种是材料回收。

经过多次和多年的使用，电池将永远恶化。通常，在电池企业的设计中，当电池存储容量下降70-80%时，系统将被切断，不能再使用。然而，锂电池仍然有剩余容量(这就是为什么电池不能被丢弃，这可能导致燃烧和爆炸的危险)，所以回收企业收回和拆卸这些旧电池。检查单元模块是否重新应用于其他领域，如家用或工业储能系统(ess)，这称为再利用。

过去，锂电池大多被重复使用而不是回收，但是随着金属材料价格的上涨，越来越多的企业开始觊觎这个市场。

对此，陈金明表示，回收技术可以简单地分为干法和湿法。干法机械分离法主要是利用电池不同组分的密度和磁性，通过破碎和筛分来分离不同的有用金属材料。

此外，率先研究车用锂电池回收技术的知名企业umicore提出的热解是另一种干法。顾名思义，金属是通过熔化电池材料获得的。首先，将电池放电，将其切碎，放入装有石灰石作为造渣剂的熔炉中进行熔炼。首先，缓慢加热废电池以降低爆炸风险，并让电解液蒸发。进入高温区域后，电池中的所有塑料和有毒溶剂都会燃烧，不同密度的金属会通过冷凝分离。其优点是镍、钴和铜可以在高浓度和相对清洁的合金中通过热解有效回收。同时，热解已经在工业规模上得到应用，是一种成熟的冶金技术。

湿法主要利用化学溶液分离电池中的化合物，如水热法，即通过酸反应进行金属沉淀。首先，通过机械方式拆卸电池。在阴极材料被压碎后，加入一些溶剂或酸剂来溶解电池中的粘合剂，使金属氧化物悬浮在溶液中。目前，采用湿法开发锂电池材料回收方案的国际企业包括美国的toxco公司和日本的新泻金属公司。

来源：搜狐微门户