電動(dòng)汽車(chē)電池技術(shù)擺脫對鈷的依賴(lài)

隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)（和電氣化技術(shù)）越來(lái)越受消費者和生態(tài)系統參與者的歡迎，人們越來(lái)越關(guān)注整個(gè)價(jià)值鏈運營(yíng)和流程中的道德與可持續性問(wèn)題。從開(kāi)采實(shí)踐到電池梯次利用，生態(tài)系統的參與者希望通過(guò)在整個(gè)電池生命周期中實(shí)施更多的道德標準，達到加倍關(guān)注可持續發(fā)展的目的。

如今，大多數鋰離子電池都使用化學(xué)元素鈷作為陰極材料（這部分將決定鋰離子電池的儲電量）的基礎。與其他化學(xué)元素相比，鈷陰極電池的續航時(shí)間更久，電荷測量和管理的難度更低。但是，鈷的開(kāi)采長(cháng)期飽受爭議。

鈷：電動(dòng)汽車(chē)電池技術(shù)面臨的道德困境

全球大約70%的鈷都是在剛果民主共和國(DRC)開(kāi)采的，這個(gè)國家以貧窮、腐敗和人權問(wèn)題而聞名¹。特別是，該國的鈷開(kāi)采還涉及使用童工、開(kāi)采條件不安全、虐待礦工和其他違法問(wèn)題。隨著(zhù)電氣化生態(tài)系統要求兼顧社會(huì )可持續性和環(huán)境可持續性，大家對更低鈷含量的電池化學(xué)材料（NMC和NCA）和不含鈷的電池化學(xué)材料（例如磷酸鐵鋰(LFP)）的興趣與日俱增。許多制造商對此表示歡迎。事實(shí)上，特斯拉計劃生產(chǎn)更低鈷含量或不含鈷的高能量電池，以加速構建可持續的能源之路²。

來(lái)源：Markets Insider; 全球經(jīng)濟指標數據網(wǎng)^[3,4,5]

LFP電池不僅經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗證，而且在行業(yè)中使用了10多年，是領(lǐng)先的原始設備制造商完全支持并且首選的技術(shù)。然而鈷基化學(xué)材料的能量密度要高10%-20%，因此單次充電的續航時(shí)間更長(cháng)。但是，這種高性能伴隨著(zhù)高風(fēng)險——相比LFP，鈷的燃點(diǎn)更低，電池起火的風(fēng)險更高。此外，LFP電池的生產(chǎn)成本更低，在處理?yè)舸┗驘崾Э氐劝踩[患方面效率更高。LFP的高功率特性也使其充電速度更快。

電動(dòng)汽車(chē)制造商期望能在高價(jià)位、高性能（高端）車(chē)輛中使用如今的電池技術(shù)，在低端車(chē)輛中使用LFP電池。這些低端車(chē)輛不使用鈷，降低了成本，所以售價(jià)更低。雖然相比鈷，LFP電池的成本更低，使用更安全，但其放電曲線(xiàn)更平坦，因此，很難準確測量電池電量。

ADI的電池管理系統(BMS)解決方案有助于解決這個(gè)問(wèn)題。

ADI提供業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)，可實(shí)現準確的電池充電狀態(tài)測量。ADI的BMS解決方案能夠準確高效地管理LFP電池的充電狀態(tài)需求，釋放LFP電池對于該行業(yè)的潛在成本和安全特性?xún)?yōu)勢，從而大大減輕汽車(chē)制造商的負擔。此外，LFP電池能在更廣泛的溫度范圍內提供更高的功率密度、更長(cháng)的生命周期和更低的運行成本，因此非常適合儲能應用等電池梯次利用場(chǎng)景。

最終，LFP電池將會(huì )降低購買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格壁壘，推動(dòng)消費者購買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。目前，電池成本占電動(dòng)汽車(chē)標價(jià)的51%⁷。此外，擺脫對鈷的嚴重依賴(lài)將推動(dòng)該行業(yè)構建更合乎道德標準的供應鏈，而LFP電池的優(yōu)勢最終會(huì )幫助實(shí)現更環(huán)保的可持續電池生態(tài)系統，并提高電池梯次利用的效率。

注釋?zhuān)?/p>

¹Dafydd Davies?！垛捸浽床少徬拗瓢l(fā)生改變》，光伏雜志，2020年3月10日。

²Bridie Schmidt?！短厮估瓟翟聛?lái)一直使用高能量鎳4680電池》，The Driven，2020年9月28日。

³鎳的價(jià)格（2021年1月11日），來(lái)源：https://markets.businessinsider.com/commodities/nickel-price。

⁴鋁的價(jià)格（2021年1月11日），來(lái)源：https://markets.businessinsider.com/commodities/aluminum-price。

⁵錳的價(jià)格（2021年1月11日），來(lái)源：https://tradingeconomics.com/commodity/manganese。

⁶BU-205：鋰離子的類(lèi)型（2021年1月11日），來(lái)源：https://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion。

⁷Gustavo Henrique Ruffo?！对陔妱?dòng)汽車(chē)的總成本中，電池占比多少？》InsideEVs，2020年2月5日。