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在人类漫长的历史长河里,有一种金属与人们的生活息息相关,那就是钴。
钴进入人们的视野与人类追求生活之美的天性相关,钴一如凄美的彼岸花、柔美的虞美人,美丽却有毒。
在我国古代,人们最先把它作为陶器釉料使用,唐朝彩色瓷器上的蓝色是由于钴的化合物形成的。在古希腊和古罗马,人们也利用钴的化合物制造有色玻璃,生成美丽的深蓝色。这一时期的钴,以一种美的形态存在。
年,瑞典化学家伯格曼制得纯钴,并确定钴为金属元素。
年,被誉为“现代化学之父”的法国化学家拉瓦锡首次把钴列入元素周期表中。
钴不仅是制造合金钢的重要金属,也是各种高级颜料的重要原料。据史书记载,沙俄曾经花巨资寻找“戈卢贝茨”,克里姆林宫的大厅和安眠大教堂等许多宏伟大厦的墙壁上涂有这种“戈卢贝茨”,“戈卢贝茨”就是蓝色颜料即钴颜料。
中世纪时,威尼斯的玻璃工匠用钴颜料制造出各种精美的蓝色玻璃杯,风靡全球。威尼斯的工匠们把玻璃杯的制造工艺和钴颜料的配方定位最高商业秘密,为防止技术情报泄漏,威尼斯政府把所有的玻璃厂都搬迁到一个小岛上。但是,与世隔绝的生活让一个叫乔吉奥·贝莱赖诺的学徒动了出走的念头,他成功逃到了德国并开了一个玻璃杯作坊,但有一天他的作坊被人防火烧光,他受伤还差点丢了性命。可见,威尼斯人把钴颜料的秘密看得何等重要。
如今,人类在迈进第四次工业革命时代,与人类的生生不息一样,钴在其中扮演着不可或缺的角色。如果说古代钴是美的形态出现,当今它是力的形态存在。
随着人类文明的不断发展,全球环境的日益恶化,传统化石能源的使用是重要原因。全球纷纷展开对清洁能源的运用与探索,越来越多的产品开始纳入新能源体系,比如新能源汽车。
当今,新能源汽车风起云涌,其核心部件锂离子电池目前还难以摆脱对钴的依赖。锂离子电池是一种电化学的奇迹,3位化学家因此于年获得了诺贝尔奖。3C产品(计算机类、通信类和消费类电子产品)很多都需要锂离子电池,电池行业逐渐形成了对钴的依赖,因为电池的寿命、续航里程等与钴息息相关,钴在锂离子电池中也占有重要的位置。
锂离子电池由正极材料(阴极材料)、负极材料(阳极材料)、电解液和隔膜四大部分组成。此外,箔材集流体也是锂电池重要的组成部分。正极材料是决定锂电池性能、成本,也是制约电池容量进一步提高的首要因素。锂电池4+1结只有正极材料部分包含钴元素,但这丝毫不能降低钴在整个电池系统中的作用。
世界银行最近的一份报告预测,在未来的几十年中,钴的产量需要增加%,才能满足对锂离子电池不断增长的需求。
钴业巨头垄断了全球钴业资源的矿权与流通。全球主要大型的在产钴矿山均被嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源、谢里特矿业、诺里尔斯克镍业等巨头控制,从近年的产量看,嘉能可稳居第一,洛阳钼业屈居第二。瑞士公司嘉能可控制了多万吨储量,在国际上具有绝对的定价权。由于钴矿主要集中在非洲、澳洲、加拿大等区域,冶炼产能集中在中国、芬兰、比利时等国,会导致频繁的钴原料贸易流动,而全球核心贸易商数量较少且较为集中,形成了对钴产品的高度控盘。
钴可以明显提升锂电池的能量密度和电池寿命,因为在电池运行过程中,当锂离子可逆地充入阴极或从阴极中抽出时,钴可保持层状结构稳定。但由于价格昂贵,全球都在研究如何降低钴在锂电池中的比例,甚至希望造出无钴电池。
我国目前是全球消费电子产品和动力电池最大的生产国,也是钴最大的需求国,但是钴矿资源却非常稀缺,绝大部分需要进口,钴资源在我国新能源汽车产业中有着非常重要的作用。因为众所周知的刚果金童工问题(钴大多是由刚果人包括儿童手工开采的),钴的使用让我们在道德上多少有负疚感。欧美更不希望受制于钴,因为他们认为刚果金钴矿的提取和加工主要由我国控制。
我国公司在全球电动汽车产业的关键原材料方面占主导地位。中国对刚果金钴资源的投资比例很高。刚果金由于技术有限,并没有对钴矿进行大力开发,反而是进行了向外承包,我国的矿业公司抓住机会,拿下了刚果(金)的诸多钴含量丰富的矿区股权。因此,我国在新能源汽车供应链中形成了一定的优势,在全球性博弈中这种合力无法阻挡。特斯拉曾表示将致力于减少电池中的钴含量,目的是改善环境,实质是不想被中国扼住脖子。我们在这一领域无所不在,它难以彻底脱离我国的影响,如我国CATL就是特斯拉最新计划(尤其是磷酸锂计划)的关键技术合作伙伴。
那么,“锂爷爷”是否依然爱着“钴奶奶”?锂电池的去钴之路是否顺利?
从我国年5月的产量看,磷酸铁锂电池成为主流,增速达到了3倍,占比达到了60%,主要得益于中低端车型的放量。但在高端市场,依然是三元锂一枝独秀,钴在三元锂电池中起着重要作用。
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