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钴和锂电池的关系是什么?

  钴在电池中的作用

  锂离子电池的核心之一是它的正极材料,其中要用到钴酸锂(LiCoO2), 钴酸锂属于固体电解质,具有高能量密度和高的环保安全性。锂电池的优势在于电压范围宽,高能量密度,环保(和Ni-Cd、Ni-Mn相比较)。作为锂电池主要材料的钴酸锂的世界需求量2008年为3.29万吨(折合金属钴为1.97万吨),产锂电池的主要国家集中在亚洲,分别是日本占40%(32%)、韩国占到30%(22%)中国占到28%(44%),其中括号内为实际生产份额因为不少贴牌日本、韩国产的、实际产地在中国。



  据统计,2014年我国钴酸锂行业钴消费量约2.7万吨,同比增加28.6%;而2014年国内钴酸锂的产能在6万吨,实际产量约为4.5万吨。

  钴的储量和分布

  钴作为战略性金属,拥有优良的物理、化学以及机械性能,是制造电池材料的重要原料。我国是世界上最大的电池生产和消费国,但钴资源储量缺及其缺乏,约占世界储量的1.1%,而刚果(金)、澳大利亚、古巴三国共占了世界储量的70%左右,为此我国大部分钴依赖进口以满足市场需求。

  钴的发展

  伴随着新能源汽车的快速发展,随之拉动了新能源汽车行业对动力电池,以及电池生产原材料的强劲需求。据统计,2017年三元锂电池装机量以6.4GWh占比55%超越了磷酸铁锂动力电池,且专家预测三元动力电池的装机量仍会持续上升。为此,作为三元电池主要原材料的镍钴锰市场需求也必将随之大幅增长,特别是稀缺资源钴的需求量最为明显。在中国钴消费的结构中,电池材料占比已将近70%。因此钴等稀缺资源的供需矛盾就显得尤为突出。

  世界钴矿主要供应商

  2000至2014年的14年间,世界矿山钴的产量翻了近4倍,从2000年的3.3万吨(金属量)增至2014年的12.3万吨,年均增速约为9.8%。但随后几年,全球钴矿的产量开始趋稳,2014至2016年,每年总产量基本维持在12万吨左右。产量难以再上一个台阶,一方面是由于伴生矿的开采成本比普通矿藏要高,技改升级需要一定周期;另一方面,由于钴矿集中在少数几家矿业巨头手中,所以稳定钴价也成为各大矿业巨头的共同诉求。

  从国际钴定价话语权角度来看,嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源、谢里特、淡水河谷等大型跨国生产商控制了绝大多数钴资源。

  国内来说,洛阳钼业是实力较强综合性矿生产商,其中钴的生产能力位列全球第二。公司旗下的Tenke铜钴矿是全球范围内储量最大、品位最高的。



----------------钴常见问题解答----------------


     问:固态锂电池用钴吗
     答:固态电池不使用钴元素是可以的,早期的固态电池用磷酸铁锂做正极,用聚合物做电解质,所以电池中不含钴元素,但是固态电池的发展,使用钴元素的电池很可能会成为一种潮流。

     问:锂电池中钴的用量大概有多少
     答:电池中的钴大多都是以钴酸锂的形式存在的,而钴酸锂在全电池中的比容量一般在140mAh/g以上,用电池的质量乘以140mAh/g就是电池中钴酸锂大概的量。

     问:什么是四氧化三钴,它的用途是什么
     答:四氧化三钴是一种黑色略微发灰的粉末,容易吸收水分,有毒性,常常用来制作催化剂和陶瓷的颜料。



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