鈷·鋰丨論新技術對能源金屬價格的影響

鈷·鋰丨論新技術對能源金屬的影響

近期有很多網友諮詢考拉對於鈷價的看法。考拉不是研究短期金屬價格的專家，事實上短期價格受諸多因素的影響，沒有人能夠真正預測。

與傳統的有色金屬已經形成了廣泛的應用途經不同，新能源金屬如鋰、鈷，用途相對單一，在此輪電動汽車熱興起之前，這些金屬長期沒有得到關注。而在這幾年，市場的需求或說「潛在需求」，極大地提升了對能源金屬的價格預期，而產能的釋放有滯後效應，這就帶來了價格的急速上漲，短期來看，能源金屬的價格可以得到一定支撐，例如鈷價，或許很快能夠突破10萬美元，不過，這並不意味著投資礦山項目或者鈷礦公司能夠賺到同樣的高利潤，畢竟礦山是長周期的行業，眼光放到十年二十年，會有不同的視角和結論。

中長期能源金屬價格則取決於三方面因素：需求端電動汽車的發展，供應端礦山的產能和成本，以及新技術對現有能源金屬的替代。

近期的幾則關於電池技術的消息吸引了考拉的注意。

鋰電池「自熱」取代石墨陽極

倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)在《科學》雜誌發表文章，稱可以設法利用鋰離子電池的內部熱量來平滑鋰金屬表面因放電循環充電形成的樹枝狀晶體。這項新技術意味著石墨陽極可能被取代，從而使電池實現輕量化。

樹枝狀晶體可能使電池電極之間形成短路，從而引發電池自燃。目前工業上一般通過石墨陽極來解決。這項新技術可以通過提高電池的充放電率來提高自熱效應，從而引發了鋰的廣泛表面擴散，將樹枝狀晶體擴散至均勻的層中，這一過程被理解為樹枝狀晶體的「癒合」。樹突癒合將作為電池管理系統軟體的維護策略。當電子設備不使用時，系統將通過以高速充電和放電運行幾個周期來提供「自愈」治療劑量。

以鐵代鈷的鋰電池

今年年初，在美國能源部的支持下，西北大學麥考密克工程學院的研究人員開發出一種用鐵代替鈷的鋰電池，不僅可以降低鋰電池造價，而且可以極大地提升電池容量。

西北大學與美國能源部下屬的阿貢（Argonne）國家實驗室合作開發了一種可充電的鋰鐵氧化物電池，不僅價格便宜得多，而且還可以循環使用鋰離子，而鋰離子電池的價格卻高於市場上20年來常見的鋰鈷氧化物電池：

傳統的鋰鈷電池中，每個鈷只對應一個鋰離子，限制了電荷的存儲。而且目前電子產品的電池通常只使用了陰極中一半的鋰。西北大學發明的電池則可以對應4個鋰離子，利用鐵氧來推動循環反應，從而使利用效率提升八倍。

鋰硫電池鉬塗層取代鎳鈷

近期發表在《自然納米技術》雜誌上的一項研究指出，美國德克薩斯大學研究人員開發出利用鉬塗層解決了鋰硫電池的硫的不良導電性問題，從而使鋰硫電池在商業上更具可行性。鋰硫電池使用固體鋰金屬陽極和碳陰極，不需要鈷或鎳。

鉬與兩個硫原子結合在一起形成塗層厚度調節塗層的材料，塗層比蜘蛛網的絲更薄，從而可以改善鋰硫電池的穩定性並彌補了硫的不良導電性，提高了功率密度。

當然，新技術從實驗室發明到工業化應用還有很多路要走，但一旦條件成熟，就會對原有的技術和對應的原材料產生致命的衝擊。別忘了，最早的能源金屬是鉛，而鉛在本輪金屬價格反彈中表現最差。

PS：在需求端大家都盯著電動汽車，本質上電動汽車的電池是一種儲能技術，而電池儲能技術則遠不限於電動汽車。儲能技術是電力系統的一大課題，例如特斯拉推出的家用電池PowerWall，如果成功可能對整個電力產業產生深遠的影響。

從這個角度看，高昂的能源金屬價格限制了下游產業的應用，考拉倒是希望更多的投資能夠進入到礦業上游領域，最終平抑礦產品價格，形成上下游良性發展。