除了莫言和屠呦呦外,其他诺贝尔奖得主你可能都记不住,但这个你应该能够记得住——Good enough(足够好)。
10月9日,诺贝尔委员会宣布2019诺贝尔化学奖获得者为John·B·Goodenough(美国)、M·Stanley·Whittingham(英国)和Akira Yoshino(日本),以表彰他们在锂电池领域做出的重要贡献。
尽管三位获奖的科学家都和中国无关,但事实上,中国已经和日本韩国一并,成为锂电池产业链三强争霸中的一员。
中国目前拥有全球最大的锂电池产业链,据外媒数据,目前全球7成以上的锂电池产能来自中国。
国泰君安电新团队近期发布《诺奖背后蕴藏的锂电池投资机会》,聚焦锂电池产业链中上游——原材料和制造商,而结合前段时间国泰君安有色团队发布的锂钴深度报告来看,我们可以对这个产业链拥有更深入的理解。
他是“锂电之父”,是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等正极材料的发明人,我们日常离不开的各种电子产品中所使用的锂电池,无一不嵌套着他的理论——“嵌入、脱出”的工作机制。
该文开创性的讨论了电极脱嵌锂离子电极材料的电化学模型,从此拉开了锂电池研发的序幕。
随后,Goodenough研发出钴酸锂正极材料,并在20世纪90年被索尼所采用并制造出第一款商用锂电池。
如今,锂电池已经成为日常生活中不可或缺的一部分,但仍未能跳出Goodenough的理论框架。
钴酸锂电池拥有最好的体积能量密度,但由于钴属于稀有金属,因此造价颇高,目前较多用在手机、笔记本电脑等消费3C电子产品中。
磷酸铁锂电池能量密度较低,但安全性能非常好,国内比亚迪、宁德时代、国轩高科等企业均有生产,也是国内大巴普遍采用的动力电池品种。
3、受新能源乘用车对长续航里程需求与国家政策的推动,三元材料已成为市场需求主导。
三元电池采用三种或三种以上金属合成的正极材料。比如镍钴锰酸锂三元、镍钴铝酸锂三元电池等等。
目前,中国电动车主要采用的是镍钴锰酸锂三元正极材料(NCM),而美国的特斯拉则采用的是镍钴铝酸锂(NCA)作为正极材料。
具体来看,镍钴锰酸锂三元正极根据其中镍、钴和猛三种金属元素配比的不同又可以细分为333、523、622、811等系列,其中镍的含量逐步上升;电池能量密度也逐步提升。
由于特斯拉电池正极活性高,控制难度大,所以国内目前能生产NCA正极及电池企业偏少,而三星、LG、比亚迪、宁德有大量的NCM电池产能。
手机续航时间是如今很多人心中的痛,甚至因此创造出一个产业——共享充电宝。
事实上,并非不想,实为不能,包括苹果、华为在内的各大手机产商,都在竭尽全力提升手机的电池容量。
以华为最新发布的Mate30 Pro为例,其电池容量高达到4500 mAh,通线小时。
2010-2018年,手机单机带电量逐步从1500mAh提升至3500mAh。而2020年之后,随着耗电量更大的5G手机逐渐普及,手机带电量还会呈现较大幅度的增长。
不同于储量丰富的锂,钴是一种相对稀少的金属。在此前国泰君安有色团队的报告《嘉能可独“钴”求败》中曾经提及,全球大部分的钴资源集中在少数几家公司的手里。
同时,中国也是全球最主要的钴冶炼加工国。刚果金约有80%以上的钴原材料,以钴精矿或粗制氢氧化钴的形式运至中国,冶炼成精炼钴或钴盐,进入到下游应用(电池生产)。
因此,我国生产钴酸锂电池所必需的钴元素大部分依靠海外进口。从制造成本上来看,受到市场价格波动的影响非常大。
自2018年一季度,钴价涨至70万/吨高点之后,受到行业去库存影响,价格一路下跌至2019年7月的20万/吨,跌去了70%。
2019年8月,大宗商品巨头嘉能可宣布,自2019年底至2021年起将暂停全球第一大钴矿山Mutanda生产。