為了減少稀有金屬的使用量，電池廠商和汽車廠商正在加快新一代電池的開發(fā)。松下在不使用鈷的高容量電池的實(shí)用化方面拿出時(shí)間表，全球最大的車載電池企業(yè)中國(guó)寧德時(shí)代新能源科技（CATL）則積極開發(fā)使用容易采購(gòu)的鈉的電池。

寧德時(shí)代積極發(fā)展鋰離子電池

作為鈉離子電池，這是現(xiàn)階段世界最高水平——寧德時(shí)代的研發(fā)部門高管在2021年7月底召開的發(fā)布會(huì)上這樣強(qiáng)調(diào)。鈉離子電池通過鈉離子在電極之間移動(dòng)進(jìn)行充放電。作為鋰的替代，將采用能從海水中提取的廉價(jià)的鈉。

寧德時(shí)代計(jì)劃2023年實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。每公斤的容量現(xiàn)在為160瓦時(shí)，但今后將增至200瓦時(shí)。雖然容量小于鋰離子電池，但東京大學(xué)的山田淳夫教授說：“除了可實(shí)現(xiàn)快速充電等優(yōu)點(diǎn)之外，還有望降低成本”。

寧德時(shí)代還將積極確保稀有金屬。除了有意收購(gòu)從事鋰開發(fā)的加拿大企業(yè)之外，4月宣布向在剛果民主共和國(guó)擁有鈷礦山權(quán)益的中國(guó)企業(yè)出資，還決定投資澳大利亞的鋰資源企業(yè)PilbaraMineralsLimited。美國(guó)特斯拉則在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州取得包含鋰的粘土礦床的權(quán)益，韓國(guó)現(xiàn)代汽車和LG化學(xué)將在鎳生產(chǎn)國(guó)印度尼西亞新建電池工廠，世界級(jí)大型企業(yè)都在積極采取行動(dòng)。

“不買礦”的松下不使用鈷也能實(shí)現(xiàn)高容量

另一方面，松下則與投資礦山權(quán)益保持距離。松下一位高管表示，“不會(huì)購(gòu)買‘礦山’，因?yàn)樵诠璧V山上吃了大虧”。過去松下旗下的原三洋電機(jī)，由于太陽(yáng)能電池材料的硅供不應(yīng)求，簽署了長(zhǎng)期購(gòu)買合同，但隨后行情下降，偏高的采購(gòu)價(jià)格擠壓了盈利。如果稀有金屬降價(jià)，將面臨權(quán)益的價(jià)值縮水風(fēng)險(xiǎn)。

松下積極開發(fā)的是不使用鈷的獨(dú)特的高容量電池，計(jì)劃2～3年后投入市場(chǎng)。松下電池業(yè)務(wù)的高層只信一生表示，“技術(shù)開發(fā)已經(jīng)完成，只要有客戶需要，即可啟動(dòng)量產(chǎn)”。

豐田和日產(chǎn)汽車將開發(fā)把電解液改為固體的“全固態(tài)電池”。由于安全性提高，還能使用減少鈷的正極材料等難以加工的零部件。如果實(shí)現(xiàn)大容量化，還將減少單位容量的稀有金屬使用量。

“力爭(zhēng)2028年投入市場(chǎng)，正在自主開發(fā)全固態(tài)電池”，日產(chǎn)社長(zhǎng)兼CEO內(nèi)田誠(chéng)在11月29日召開的說明會(huì)上如此表示。日產(chǎn)計(jì)劃投入總額2萬(wàn)億日元，在2030年度之前推出15款純電動(dòng)汽車，將全固態(tài)電池定位為王牌。

不過，從全固態(tài)電池來看，電阻在電極和電解質(zhì)的交界處變大和制造工序仍未確定等課題很多，東京大學(xué)的山田淳夫教授指出，“實(shí)用化仍需要較長(zhǎng)時(shí)間”。松下的只信一生也表示，“全固態(tài)電池將推進(jìn)基礎(chǔ)研究，但首先將專注于（現(xiàn)有的）液態(tài)電池的發(fā)展”。

其他行業(yè)的企業(yè)也已涉足新一代電池開發(fā)。日本電氣硝子將開發(fā)“全固態(tài)鈉離子電池”。充放電的機(jī)制與寧德時(shí)代的鈉離子電池相同，但改為全固態(tài)電池，將提高安全性。11月18日宣布開發(fā)出了負(fù)極材料，隨后股價(jià)一度較前一日上漲10％，漲至3010日元。

日本制紙則力爭(zhēng)推進(jìn)“木質(zhì)電池”的實(shí)用化。利用從造紙?jiān)霞垵{中提取的纖維表面凹凸吸附電子這一性質(zhì)，進(jìn)行充放電。將到2030年面向智能手機(jī)等實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，還將應(yīng)用于純電動(dòng)汽車。

穩(wěn)定采購(gòu)比容量更重要，特斯拉和比亞迪瞄準(zhǔn)磷酸鐵鋰電池

“標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航距離的車型將全部轉(zhuǎn)向鐵類正極”，美國(guó)特斯拉的首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克在10月的股東大會(huì)上如此表示。鐵類正極指的是將鋰、鐵和磷作為材料的正極，被稱為“磷酸鐵（LFP）”。電池的容量變小，但不使用鈷，價(jià)格低廉。雖然略微遜色于面向充電一次能行駛較長(zhǎng)距離的電池的鎳類正極，但由于資源價(jià)格走高而正在提高存在感。

高盛證券3月對(duì)中國(guó)純電動(dòng)汽車大型企業(yè)比亞迪（BYD）給出“買入”評(píng)級(jí)。比亞迪也是電池企業(yè)，提出將經(jīng)營(yíng)資源集中于LFP電池的方針。截至2020年，采用LFP正極的車載電池在世界上僅占約2成，但分析師湯澤康太認(rèn)為“到2030年，在新興市場(chǎng)國(guó)家銷售的純電動(dòng)汽車中，便宜的LFP的采用比率將達(dá)到50％”。

比亞迪也將瞄準(zhǔn)磷酸鐵鋰電池

LFP正極主要被中國(guó)的電池企業(yè)采用，寧德時(shí)代向特斯拉供應(yīng)采用LFP正極的電池。據(jù)稱正極材料占到電池成本的3～4成，特斯拉等希望增加LFP電池的配備車型，降低純電動(dòng)汽車的制造成本。采用鎳和鈷的類型相繼發(fā)生起火事故，這也給安全性比較高的LFP電池帶來東風(fēng)。

從正極材料來看，住友金屬礦山和日亞化學(xué)工業(yè)等日本企業(yè)的市場(chǎng)份額較高，但具有優(yōu)勢(shì)的是采用鎳和鈷的電池。LFP電池有住友大阪水泥涉足，但最大LFP電池制造商德方納米科技有限公司等中國(guó)企業(yè)具有優(yōu)勢(shì)。

另一方面，也出現(xiàn)日本企業(yè)涉足鐵類正極材料的趨勢(shì)。太平洋水泥正在開發(fā)被稱為磷酸錳鐵鋰（LMFP）的正極材料。能使電池的容量比LFP提高約2成。利用了通過混凝土產(chǎn)品的生產(chǎn)而積累的技術(shù)。目前已建造驗(yàn)證設(shè)備，探索向數(shù)據(jù)中心和純電動(dòng)汽車供貨。

歐洲拉動(dòng)的再利用：JX金屬和住友金屬礦山積極推進(jìn)

歐盟（EU）2020年12月發(fā)布的純電動(dòng)汽車（EV）用電池管理新規(guī)給世界造成了沖擊。原因是針對(duì)被用于鋰離子電池的稀有金屬，提出了提高再利用材料比率的方針。要求在2030年之前針對(duì)用于正極材料的鈷提高至12％，鋰和鎳分別達(dá)到4％。意在將寶貴的資源納入歐洲區(qū)域內(nèi)的供應(yīng)鏈。

日本ENEOS控股旗下的JX金屬將根據(jù)歐洲的動(dòng)態(tài)采取行動(dòng)。8月在德國(guó)設(shè)立回收鋰離子電池的新企業(yè)，計(jì)劃最早2022年秋季使提取稀有金屬的驗(yàn)證設(shè)備投入運(yùn)行。將采用利用化學(xué)試劑提取相關(guān)金屬的“濕式”技術(shù)。

JX金屬在日本國(guó)內(nèi)，已開始將從電池中提取及進(jìn)行再利用的硫酸鎳作為電池材料提供，已開始構(gòu)建著眼于車載電池大量淘汰時(shí)代的體制。電池材料和再利用業(yè)務(wù)推進(jìn)室的室長(zhǎng)佐藤利秋表示，“有助于資源循環(huán)利用和穩(wěn)定采購(gòu)”。

JX金屬一直推進(jìn)電池再利用的驗(yàn)證

歐洲企業(yè)也在積極推進(jìn)回收利用。德國(guó)大眾和寶馬出資的瑞典電池企業(yè)Northvolt計(jì)劃在數(shù)年內(nèi)起用廢電池處理能力達(dá)到每年12.5萬(wàn)噸的工廠。據(jù)稱能利用再利用資源生產(chǎn)相當(dāng)于電池工廠產(chǎn)能一半的每年30吉瓦時(shí)（GWh）。

在北美，涉足電池回收利用的初創(chuàng)企業(yè)的行動(dòng)活躍。美國(guó)特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人設(shè)立的美國(guó)Redwood Materials公司力爭(zhēng)到2025年利用再利用原料制造可供100萬(wàn)輛汽車使用的電池材料，與美國(guó)福特汽車9月就回收等展開合作。美國(guó)通用汽車（GM）與加拿大的Li-Cycle合作，推進(jìn)有助于再利用原料的穩(wěn)定采購(gòu)的措施。

日本企業(yè)在技術(shù)實(shí)力方面并不遜色。正極材料大型企業(yè)住友金屬礦山在世界上最早掌握了加熱粉碎車載電池粉末，以低成本提取銅、鎳、鈷和鋰的技術(shù)。通過調(diào)整氧氣濃度和溫度等，能選出相應(yīng)的金屬。與雜質(zhì)一起分離的鋰也能通過化學(xué)處理高效提取。

以鋰為例，即使礦山提取材料的交易價(jià)格降至1公斤5～6美元，也能維持成本競(jìng)爭(zhēng)力，如果是鎳和鈷，即使價(jià)格降至與過去的行情低迷期相同的程度，再利用材料也具有優(yōu)勢(shì)。主導(dǎo)研究開發(fā)的該公司淺野聰針對(duì)前景認(rèn)為，“（歐洲電池管理新規(guī)落實(shí)后）將出現(xiàn)再利用原料的爭(zhēng)奪。將為能贏得競(jìng)爭(zhēng)而不斷努力”。

國(guó)際能源署（IEA）認(rèn)為，純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車的全球銷量到2030年達(dá)到1億4500萬(wàn)輛，相比目前的1000萬(wàn)輛出現(xiàn)激增。純電動(dòng)汽車用電池在使用10年后，容量將降至7～8成，需要更換。豐田與世界最大車載用電池廠商中國(guó)寧德時(shí)代新能源科技（CATL）包括回收利用在內(nèi)展開合作，同時(shí)在日本國(guó)內(nèi)也將致力于混合動(dòng)力車的電池材料的再利用。

鋰離子電池以采用鎳、錳和鈷的類型為主流。包括用于負(fù)極的銅在內(nèi)，金屬產(chǎn)地分布不均，價(jià)格也不穩(wěn)定。如果能廣泛回收二次原料，與源自礦山相比，還具備減少二氧化碳排放量的優(yōu)點(diǎn)?；厥绽脧慕?jīng)濟(jì)安全保障的角度來看也很重要，同時(shí)還是日本技術(shù)實(shí)力大顯身手的領(lǐng)域。

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