这个资源全球都在抢，一条新闻引发中国股市动荡！特斯拉要干什么？

没有人能想到，路透社今年2月18日发布的一则简单新闻引发了股市动荡。

这则新闻的标题是“特斯拉正在与宁德时代（300750，股吧）讨论为中国制造的车型使用‘无钴’电池”，消息来源是“知情人士”。

尽管特斯拉和宁德电池尚未发表任何官方声明，但鉴于特斯拉在全球电动汽车行业的明星地位，尤其是领导者马斯克曾不止一次表示，未来必须实现动力电池“除钴”的目标。因此，这一消息立即引发了大量媒体的迅速跟进。

“特斯拉弃钴”的传闻迅速传到了国内股市。2月19日，钴板块中的韩瑞钴业（300618，股吧）、华友钴业（603799，股栏）、洛阳钼业（603993，股条）等公司均出现大幅开盘下跌。其中，洛阳钼业H股跌幅近10%；

A股钴概念中的韩瑞钴业和华友钴业当日双双低开跌停。这种下降趋势持续了几天，直到2月下旬，3月份才出现缓慢的好转迹象。例如，韩瑞钴业在2月17日报价91.91元，2月28日报价61.21元，3月6日才回升至67.46元。

特斯拉在这背后下的是什么棋？“钴”在电动汽车中的地位如何？

所有这些都要从动力电池的历史说起。

文章|云和展望智库副研究员

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一

电动汽车起起落落的背后

电动汽车不是新时代的产物。早在19世纪末，配备电池的电动汽车就一度流行起来。

从19世纪末到20世纪初，欧美国家的街道上出现了电动汽车、内燃机车，甚至蒸汽车。与因气缸振动而造成中断的燃料动力汽车以及低能效的蒸汽动力汽车相比，安静、平稳、清洁的电动汽车一度在市场上更受欢迎，是当时的明星产品。

爱迪生是电动汽车的坚定支持者，也是镍铁电池的发明人和专利持有人。爱迪生凭借自己的科学地位，曾经为电动汽车带来了很多产品。因此，镍铁电池通常被称为“爱迪生电池”。

当时，贝克汽车公司生产了一款配备镍铁电池的电动汽车，续航里程约为80公里。

图为一辆装有镍铁电池的电动汽车

顾名思义，镍铁电池是以氧化镍为正极，铁为负极的可充电电池。在20世纪上半叶，镍铁电池被广泛认为是最具竞争力的储能设备。

然而，好景不长。正是一位曾在爱迪生照明公司工作的工程师打破了电动汽车的潮流，重新定义了汽车生产模式。

1903年，亨利·福特与其他几位投资者共同创立了福特汽车公司。1908年，福特T型车问世，开创了使用装配线大规模生产汽车的时代，大大降低了内燃机汽车的成本。

起初，福特T型车的售价为850美元，但后来由于产量高而被压低，以在市场上竞争。与价格在1000美元以上的镍铁电池汽车相比，它们显然具有很强的竞争力。

此后多年，内燃机技术不断进步，而包括镍铁电池在内的电动汽车由于其突出的性价比劣势，逐渐进入汽车行业的“冷宫”。在20世纪中期，电动汽车几乎退出了历史舞台。全球汽车行业已正式进入内燃机爆发的时代。

然而，在20世纪70年代，两次石油危机的爆发给全球工业带来了严重挑战，严重依赖石油的内燃机汽车也未能幸免。在生死攸关的时刻，传统汽车行业又开始寻找新能源替代品。

在此期间，车主推广镍氢电池，镍氢电池在安全性和可靠性方面具有最大优势。通用汽车、丰田和其他公司都推出了配备镍氢电池的车型。尤其是在混合动力汽车领域，镍氢电池更是大放异彩。混合动力汽车的代表车型丰田普锐斯配备了镍氢电池。

然而，在此期间，动力电池仍然无法解决汽车的“续航里程焦虑”问题。此外，高昂的建设和使用成本导致在世纪之交全球销售了6万辆电动汽车，仅占6亿辆汽车总拥有量的十分之一。一时间，电动汽车再次上演了一场“全球故障”。

由此可见，电动汽车要想重新登上历史舞台，与内燃机汽车竞争，必须在动力电池技术的选择上找到新的路径。

此时，锂离子电池出现了。

2019年……

obel化学奖授予了三位对锂离子电池做出重大贡献的科学家：John B.Goodinaf、M.Stanley Wittingham和Yoshino Akira。组委会颁发这个奖项的原因是“他们创造了一个可充电的世界”。

如今，从智能手机到但缺点在于其每单位体积的能量密度低。

所谓的能量密度，简单来说就是“一辆电动汽车一次充电能走多远”。换句话说，磷酸铁锂汽车相对来说跑不了多远。相比之下，三元锂电池在能量密度方面表现非常好，但缺点是成本高、安全性差。

据报道，目前电池系统的成本约为0.6-1元/Wh。三元锂电池为1元/Wh，磷酸铁锂电池约为0.6元/Wh。尽管未来两者都有下降空间，但磷酸铁锂电池的成本优势仍然明显。

可以看出，围绕行业和消费者对电动汽车的各种质疑，包括安全性、成本效益和续航里程，实际上与这两条技术路线的优缺点密切相关。电池的选择取决于电动汽车的哪些特性更受汽车制造商和消费者的重视。

三元锂电池在续航里程方面具有优势，可以有效缓解里程焦虑，因此乘用车制造商更倾向于选择；

相比之下，它对高续航里程不敏感，但对安全要求高的公交车制造商更喜欢磷酸铁锂电池。

例如，2019年在伦敦首次亮相的Enviro 400双层纯电动公交车，搭载了中国比亚迪公司的磷酸铁锂电池，续航里程约160英里。

图为比亚迪纯电动公交车

在中国，2014年和2015年左右，磷酸铁锂电池的市场份额高达55%-70%。但自2017年以来，随着国家对新能源汽车的补贴政策向高能量密度电池和高里程电动汽车倾斜，以及三元锂电池技术的不断进步，磷酸铁锂电池的市场份额开始下降。

据动力电池应用分院研究部统计，2019年上半年，我国新能源汽车动力电池总装机容量为30014.37MWh，同比增长94.29%。其中，三元锂电池和磷酸铁锂电池装机占比分别为71.14%和26.97%，三元电池反向过载趋势越来越明显。

从全球电动汽车的电池组装情况来看，三元锂电池也暂时处于优势地位。

麦肯锡公司的数据显示，除中国外，三元锂电池占全球其他国家和地区汽车动力电池装机容量的90%以上。

据估计，到2020年，这一比例可能达到98%。尤其是NMC622和NMC811电池型号将迅速占领市场。

图为麦肯锡对未来动力电池安装情况的预测

可以想象，未来三元锂电池的技术水平将不断提高。如果这真的是趋势，特斯拉为什么要放弃现有的技术道路？

某种程度上，这一转变背后的内在驱动力与三元锂电池必不可少的原材料“钴”密切相关。特斯拉并不是唯一一个想摆脱钴的公司。近年来，日本电池行业一直致力于“降钴”和“除钴”。松下明确表示，将在不久的将来推出完全无钴的电池，以应对不断上涨的钴价格。

从根源上看，特斯拉“去钴”背后反映了汽车制造商和电池制造商在面对快速扩张的电动汽车市场时所面临的极端“钴资源焦虑”。

三

钴资源焦虑

钴是什么？

钴作为一种广泛使用的金属，在商业、工业和军事等各个领域都有很高的价值，甚至可以被视为一种战略资源。

在汽车三元锂电池中，“镍”与汽车的续航里程密切相关，但镍使用越多，热不稳定性越高。钴的加入可以有效地抵消这种不稳定性，并防止镍产生的热量损坏电池。

同时，在车辆重复充电过程中，钴还可以保护和延长电池寿命。可以说，钴在平衡车辆安全性和性能方面发挥着重要作用。

钴除了用于动力电池的生产和制造外，还出现在许多工业领域，如燃气轮机合金部件、汽车安全气囊、石油化工催化剂、硬质合金和金刚石工具、耐磨耐腐蚀合金、染料和颜料。

然而，目前一个严重的问题是，全球钴金属资源的储量和分布不容乐观。

据美国地质调查局统计，2018年，全球已探明钴资源储量不足700万吨，产量约14万吨，其中大部分集中在刚果。2018年，刚果共和国占全球钴产量的64%，占全球钴资源储量的49%。

尽管不排除未来会发现新的钴矿，而且钴经常被用作铜或镍开采的副产品。然而，从目前的情况来看，全球钴资源仍然非常稀缺。

图为美国地质调查局的“全球钴产量和储量统计”

此外，作为全球钴生产商，形势……

近年来，刚果民主共和国的产量波动频繁，上游产业链能否实现稳定产量尚不清楚。

事实上，刚果的钴开采业已经出现了严重的问题。

据英国《每日邮报》报道，2019年底，苹果、谷歌、特斯拉、微软和戴尔五家美国科技巨头被指控在刚果开采钴矿期间剥削童工。

据悉，这些童工在没有任何安全防护设备的情况下，在钴矿主要使用原始工具进行手工作业。由于矿井坍塌等原因，已有5名儿童死亡，11名儿童受伤。

更令人不安的是，未来人类社会对钴资源的需求将继续增加。

根据麦肯锡材料研究所和基准矿产情报机构的预测，到2023年，全球钴需求将至少翻一番，达到21万吨以上。其中，仅电池制造就将占到14万吨，占总需求的三分之二。

图为麦肯锡《全球钴资源需求趋势》

从这个角度来看，全球钴产量必须达到10%的年增长率，才能跟上人类社会的资源需求。

以电动汽车行业为例进行估算，可以更直观地识别风险。

目前，配备85kWh电池组的特斯拉需要大约8-10公斤的钴。业内预测，2025年全球电动汽车年产量将增至1300万至1800万辆，到2030年将达到2600万至3600万辆的高位，是2019年产量的近10倍。

假设所有电动汽车都配备相同的电池组，预计到2025年，仅电动汽车电池的生产和制造就需要至少10万吨钴。2018年，全球钴产量仅为14万吨。

不仅如此，与特斯拉争夺钴资源的不仅仅是汽车行业，苹果、三星、微软等跨国科技巨头也是电池市场的主要客户。

在此期间，如果上游钴资源开采发生变化，有可能打破预期的供需平衡；

另一方面，如果下游电池技术或其他需要大量三元锂电池的设备场景没有重大突破，钴资源也将面临严重的供应短缺。

从成本角度来看，企业“除钴”的背后是一个相对简单的算术问题。

据计算，目前的电池组约占车辆成本的40%，三元锂电池的正极材料占电池组成本的40%。其中，目前全球锂、钴和镍的平均价格比为3:6:1，其中钴的使用成本最高。

在过去的两年里，在供需的影响下，钴的价格也出现了飙升。根据美国地质调查局的数据，美国现货市场的钴价格已从2014年的约每磅14美元上涨到2018年的每磅38美元。

在引发中国股市钴板块大幅波动的路透社新闻中，知情人士也明确提到了这一信息：“特斯拉正在与中国电池制造商沟通，为现有动力电池提供更便宜的替代品。据报道，新电池的成本降低将达到两位数

早在2018年，马斯克就表示希望“将下一代电池的钴含量降至零”。

目前，国产特斯拉的量产进程正在上海超级工厂迅速推进。为了在竞争激烈的中国电动汽车市场上争夺最大份额，特别是与宝马、戴姆勒等传统豪华汽车品牌正面竞争，特斯拉的产品降成本压力并不显著。

也正是基于“无钴”、“降本”等线索，不少媒体和业内人士认为，磷酸铁锂电池将由特斯拉大规模推广。

尽管这种猜测并非没有道理，但它并不是一个确凿的证据。

路透社的新闻中有这样一句话：“目前尚不清楚特斯拉将在多大程度上使用磷酸铁锂电池，但这家制造商无意放弃使用镍钴铝（NCA）电池。”

可以看出，放弃一条技术道路并非易事。现在判断哪条技术路线能够获胜还为时过早。

四

我们需要什么样的电池？

近年来，动力电池市场非常活跃。

一方面，磷酸铁锂和三元锂电池的技术取得了重大进展，两条路线固有的优缺点正在慢慢消散。

在三元锂电池方面，镍含量高的趋势已经非常明显。由于其高能量密度和较低的钴含量，NCM811被广泛认为是锂离子电池的未来。自2017年下半年以来，国内主要电池制造商如宁德时代、国轩高科（002074，股吧）等一直在竞相加大NCM811电池的研发和生产。

磷酸铁锂电池最近也出现了红色。比亚迪不久前推出的“刀片电池”就是将电池做成刀片形状，堆叠使用。据悉，它可以在一定程度上解决磷酸铁锂电池能量密度低的问题。

另一方面，所谓的路线之争远不止限于磷酸铁锂和三元锂电池，许多新技术都在前进的道路上。

固态电池就是其中之一。所谓固态电池，是一种使用固体正负电极和固体电解质，不含任何液体，所有材料都由固态材料组成的电池。它在安全性和能源密度方面具有很高的竞争力。

目前，丰田、宝马、雷诺、日产和三菱都宣布，他们正在探索加快固态电池技术开发和测试的方法。就连最初不看好纯电动汽车的丰田，也在积极推动固态电池的落地。

据悉，搭载最新固态电池技术的丰田电动汽车将在2020年东京奥运会上亮相，并可在2025年左右实现大规模生产。

技术进步永无止境。

无论是对企业、消费者还是政策制定者来说，尽管他们的立场可能有所不同，但在评估和选择技术路径时也应谨慎。

首先，技术发展的步伐和速度有其自身的规律，尤其是对于动力电池技术，盲目地寻找……

速度可能会适得其反。

众所周知，芯片技术的发展速度非常快，因为它遵循摩尔定律——集成电路上可以容纳的晶体管数量每18个月翻一番，相应的性能也翻一番。

然而，动力电池技术不适用于这一特定规律，因此，电池技术的进步速度远远落后于芯片等领域。因此，无论是追求提高能源密度还是“降低”成本，一味追求速度不仅是速度的不足，也是潜在的潜在风险。

在全球范围内，已经出现过因过度追求高能量密度和高充电率而导致安全事故的案例，应引以为戒。

其次，作为安装在汽车民用产品上的动力电池，技术路线的选择应该回归应用场景。

换句话说，普通消费者需要的电池类型取决于汽车的去向和使用地点。

例如，在中国刚刚开始推动新能源汽车发展时，技术瓶颈是主要矛盾，里程焦虑成为消费者犹豫购买、行业无法落地的重要因素。因此，补贴政策一度向高能量密度和续航里程倾斜，导致三元锂电池的趋势发生逆转。

如今，随着电池技术的快速进步和市场的快速扩张，行业和消费者对新能源汽车的使用场景有了更清晰的认识。

例如，在城市地区，许多家庭选择新能源汽车作为他们的“第二辆车”，主要用于老年人出行或接送孩子放学。在这种情况下，如果全电动汽车花费大量资金追求高续航，实际上并不符合消费者的需求。

在这种情况下，中国的新能源汽车产业政策削弱了能源密度指标，其背后的驱动力是让技术回归市场和应用。

第三，重点从能源安全的宏观角度审视工业技术路线图。

从全球汽车动力燃料的演变轨迹可以看出，许多时候驱动行业方向偏离的力量来自能源供应结构的变化。

多元化是当今大多数国家和地区能源战略的重要起点。新能源汽车的出现和发展与这个起点密切相关。

国际能源署2011年发布的《电动汽车和插电式混合动力汽车技术路线图》预测，全球汽车行业将在未来很长一段时间内继续保持多种燃料模式共存的格局：到2050年，纯电动和氢燃料电池将与压缩天然气、传统汽油车等作为最重要的三大技术路线分享全球乘用车市场份额。

这只是在能量层面。从上游原材料来看，仍有许多技术路线可以根据成分和比例进行细分。尤其是在各国大力推广电动汽车的时期，锂、钴等金属与产业战略资源具有同等地位。

从企业的角度来看，特斯拉的“除钴”可能只是一种商业计算。

然而，从国家产业和资源安全的角度来看，“钴问题”不是一件小事，应该受到重视。

参考材料：

2019汽车强国之路|展望智库，新华出版社，2019

汽车故事：中国轿车30年经验”|李安定，《生活，读书》，新知三联书店，2011

2019汽车强国之路|展望智库，新华出版社，2019

欧阳明高院士：高比能电池正极的下一个目标是无钴、无镍动力电池的安全性能始终位居第一|电池中国网

金属开采对电力流动性的限制

|麦肯锡，2018年4月

锂和钴——两种商品的故事|麦肯锡，2018.6

锂离子电池迈向下一阶段的现状|金泰熙，2012.5

特斯拉正在谈判在中国制造的汽车中使用CATL的无钴电池来源|路透社，2020.2

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