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電動(dòng)車的未來真的會(huì)被“鈷”卡住脖子嗎？

小知識(shí)腹肌科普鋰離子電池電池技術(shù)正極


電動(dòng)車的未來真的會(huì)被“鈷”卡住脖子嗎？



在離波士頓1小時(shí)車程的工業(yè)園區(qū)實(shí)驗(yàn)室中 ， 塔夫茨大學(xué)（Tufts ）教授 Michael Zimmerman 正滿懷希望的測(cè)試一種新材料 ， 他希望這種誕生于地下室的新材料能解決電動(dòng)車行業(yè)面臨的一場(chǎng)危機(jī) ， 而現(xiàn)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)的未來都?jí)涸诹耸澜缟献钬毟F且最不穩(wěn)定的國家——?jiǎng)偣鹕砩?。
電動(dòng)車廠商的焦慮和依賴
除了平時(shí)給學(xué)生上課 ， Zimmerman 還創(chuàng)辦了一家新創(chuàng)公司 Ionic Materials ， 這家公司的電池材料可能會(huì)助力汽車行業(yè)擺脫用了一個(gè)世紀(jì)的內(nèi)燃機(jī) ， 盡快完成電動(dòng)化 。
說到這里 ， 我們就不得不提鈷（cobalt）這種銀灰色金屬 ， 它是制造電池時(shí)必備的材料 。 不過 ， 地球上鈷儲(chǔ)量的 60% 都分布在剛果金 。 Zimmerman 希望改變這一現(xiàn)狀 ， 用新技術(shù)造出不用鈷的新一代電池 。
現(xiàn)在的 Ionic Materials 已經(jīng)是一家炙手可熱的公司 ， 它的投資者名單上不但有著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家 Bill Joy ， 還有雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟、現(xiàn)代汽車和法國石油巨頭道達(dá)爾等 。
“這世界需要電動(dòng)汽車 。 ”Zimmerman 說 。 “我還從來沒見過哪個(gè)體量巨大的產(chǎn)業(yè)要從底層進(jìn)行大革新 ， 徹底轉(zhuǎn)換到新技術(shù)軌道上 。 除了公司自己的內(nèi)生動(dòng)力 ， 各國政府也成了重要推手 。 ”
Ionic 的金主清單也反映了汽車廠商們對(duì)現(xiàn)有電池技術(shù)的焦慮和它們對(duì)剛果金的依賴 。
眼下 ， 鈷的供應(yīng)把持在幾家礦業(yè)公司手中 ， 其中就包括瑞士巨頭嘉能可公司 。 人權(quán)組織表示 ， 除了這些“先進(jìn)產(chǎn)能” ， 還有許多鈷是剛果人手工挖出來的 ， 童工問題在這個(gè)國家根本無人過問 。
換句話來說 ， 這個(gè)寄托著新希望的技術(shù) ， 當(dāng)下卻嚴(yán)重依賴那種老舊的工業(yè)形式 ， 這種上下脫節(jié)的局面實(shí)在是令人詫異 。
對(duì)電池來說 ， 鈷到底有多重要？
在許多專家看來 ， 電池將成為本世紀(jì)能源產(chǎn)業(yè)的新霸主 ， 就像過去的石油那樣 。
未來 ， 電池除了驅(qū)動(dòng)我們的iPhone和筆記本電腦 ， 還會(huì)帶著我們周游世界 。 沒有足夠強(qiáng)大的電池 ， 這個(gè)世界就難以從“化石燃料成癮”的狀態(tài)中解放出來 ， 緩解氣候變化也就成了一句空話 。
不過 ， 電池的生產(chǎn)過程相當(dāng)復(fù)雜 ， 想實(shí)現(xiàn)性能要求更是需要精確的化學(xué)反應(yīng) 。 同時(shí) ， 用戶的期望值也不斷提高 ， 電池必須得在充電速度、續(xù)航和安全等方面不斷進(jìn)步 。 對(duì)于一些生活在極寒或酷熱地區(qū)的人來說 ， 電池在極端環(huán)境下的表現(xiàn)也相當(dāng)重要 。
如果電池技術(shù)再不變革 ， 未來十年內(nèi)鈷的需求量至少會(huì)翻番 ， 其中 70% 都要從剛果金購買 。 喬治亞理工學(xué)院材料和工程學(xué)院教授 Gleb Yushin 直接指出：所謂電動(dòng)車市場(chǎng)的爆發(fā)性增長很難實(shí)現(xiàn) ， 除非電池技術(shù)出現(xiàn)大的突破 。
“沒有剛果金的鈷 ， 就沒有電動(dòng)車產(chǎn)業(yè) 。 ”Caspar Rawles 說道 ， 他是 Benchmark Mineral Intelligence 公司的市場(chǎng)調(diào)查員 。 “如果剛果金局勢(shì)不穩(wěn) ， 電動(dòng)車市場(chǎng)大爆發(fā)就是句空話 。 ”
Zimmerman 從五六年前就開始思考有關(guān)電池的問題 ， 當(dāng)時(shí)電動(dòng)車在市場(chǎng)上的聲量還很小 ， 特斯拉也剛剛走紅 。 在那個(gè)時(shí)代 ， 鈷這種特殊金屬一般只用在飛機(jī)引擎和智能手機(jī)上 。
隨著各國環(huán)保法案的逐漸收緊 ， 電動(dòng)車開始吃香 ， 2010 年時(shí)純電和插電混動(dòng)車型一共只賣出了 6000 臺(tái) ， 到去年這一數(shù)字就暴增到 100 萬臺(tái) ， 不過依然只占到全球汽車銷量的 1% 。
麥肯錫認(rèn)為 ， 2030 年之前 ， 全球還會(huì)生產(chǎn)并銷售 3.4 億臺(tái)電動(dòng)汽車（包括乘用車、卡車和公交車等） 。
如此龐大的市場(chǎng)也讓電池工廠在各地全面開花 。 Benchmark Mineral Intelligence 的數(shù)據(jù)顯示 ， 特斯拉超級(jí)工廠的電池產(chǎn)能在過去 8 年內(nèi)增長了 10 倍 ， 每年生產(chǎn)的電池可達(dá) 41 千兆瓦時(shí) 。 也就是說 ， 電池會(huì)成為“21 世紀(jì)的油桶” 。

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