在鋰電池眾多正極材料中,三元材料的均衡性相對來說是最好的,適用范圍廣,不僅在數(shù)碼電池中使用,目前在電動自行車、電動汽車中都開始廣泛的使用三元材料。
現(xiàn)在市場上使用最多的是523型號的三元材料,由于其涉及到鎳、鈷、錳、鋰等多種金屬原料,在成本核算方面比較復(fù)雜,另一方面,這幾種金屬原料受國際局勢影響較大,價格波動也較為劇烈,也給三元材料的成本控制帶來了非常復(fù)雜的金融因素影響。本篇文章旨在還原三元本質(zhì),從各材料的使用量上來分析其實際成本。
首先,確認三元材料分子式:Li Ni0.5 Co0.2 Mn0.3 O2

經(jīng)計算,523三元材料的分子量為96.554。這也就意味著,1mol(摩爾,物質(zhì)的量單位,國際單位制基本單位之一,每1摩爾任何物質(zhì)含有6.02*10的23次方個微粒)的523三元材料質(zhì)量為96.554克,反過來說,每一噸三元材料含有10.357 kmol (千摩爾)三元材料分子。

見上圖,可以看出,一噸523三元材料需要鋰分子10.357千摩爾,鎳分子5.178千摩爾,鈷分子2.071千摩爾,錳分子3.107千摩爾。既然知道了需求量,那么只用算出每噸硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳、碳酸鋰能分別提供的鈷、鎳、錳、鋰的分子量,自然就能推算出每噸523三元材料所需要的硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳和碳酸鋰的消耗量了,具體數(shù)據(jù)如下:

結(jié)果:每噸523三元材料消耗硫酸鈷0.582噸(市場價3.6萬/噸),硫酸鎳1.36噸(市場價2.2萬/噸),硫酸錳0.525噸(市場價6000元/噸),碳酸鋰0.382噸(市場價17萬/噸),總成本11.9萬,其中碳酸鋰成本占比達到驚人的54.6%。
當(dāng)然,實際成本還要算上人工、能耗、折舊、運輸、稅金等費用,不過這些費用相對變化較小,在各金屬價格大幅波動的時候,影響三元材料價格的還是各原材料的價格漲跌,所以,記住這些實際消耗量對于生產(chǎn)運營還是很有必要的。