大起大落的钴
COBALT
钴(Cobalt),元素符号Co, 原子序数27,是一种银灰色有光泽的金属。钴熔点1495℃,沸点2870℃,比较硬而脆,有铁磁性。钴在常温的空气中比较稳定,高于300℃时,钴在空气中开始氧化生成CoO, 在白热时燃烧时生成Co3O4。
钴具有很好的耐高温、耐磨、耐腐蚀、磁性性能。优良的物理化学性能决定了钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金、电池材料和陶瓷颜料等的重要原料。
钴元素

资料来源:网络公开资料
钴粉有良好的耐磨性和高硬度,常作为黏结剂用在硬质合金生产过程中,保证硬质合金的韧性,并最终广泛应用于切削刀具、磨具和耐磨材料等。
钴粉

资料来源:百度百科
电解钴被广泛用于航空航天和现代军事领域,制作高温发动机和汽轮机的超级合金(高温合金)。这是因为在1038℃以上时,钴基合金仍具有优越的抗氧化性能。
电解钴片

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航空发动机示意图

资料来源:网络公开资料
氧化钴可作为化学工业中的催化剂和染料,用于工业催化剂、陶瓷颜料及医学等领域。氧化钴可作为石油催化剂,加速石油炼制;氧化钴可加入油漆,起着催干剂的作用;搪瓷材料中加入氧化钴后,可耐腐蚀和提高耐磨度;氧化钴还常被用于制成蓝色颜料或釉料涂于陶瓷制品,经焙烧后颜色鲜艳美观。
氧化钴

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深钴蓝

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钴盐(硫酸钴等)则是制作锂电池正极材料(钴酸锂及三元正极材料)的重要原料。在锂电池正极中,钴具有防止正极腐蚀起火、提高正极材料的循环性能和倍率性能的作用。
锂电池

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全球陆地钴资源储量较少,丰度仅0.0025%。钴在地球上的分布分散,全球的纯钴矿床不足8%,绝大部分都是以伴生矿的形式存在。全球的钴矿资源中,大约41%为铜钴矿,36%为镍铜钴硫化矿,15%为红土镍钴矿。
全球钴分布高度集中。根据USGS统计,全球钴探明储量仅710万金属吨。其中,刚果(金)占全球储量的50%,产量上,2021年全球钴产量约16万吨,其中刚果(金)独占69%,其他国家产量不超过5%。此外,USGS预计海底钴资源总量超1.2亿吨,但目前海洋钴开发难度高,缺乏经济性。
全球钴矿床的类型

资料来源:五矿经研院
全球钴资源分布情况

资料来源:五矿经研院
PART FOUR
钴在锂电池中的应用占比约73%。其中钴酸锂电池占33%;三元电池占39%。
钴终端消费结构示意图

资料来源:五矿经研院
PART FIVE
钴作为战略小金属,供需基本面历来波动大,屡屡受到市场的疯狂炒作,钴价在历史上多次出现过暴涨暴跌。2016年下半年以来,随着全球新能源汽车的启动,钴价迎来暴涨;后续随着供给的补充和供需的逆转,钴价又一次暴跌。2021年初以来,随着新能源汽车的复苏,钴价再次大幅上涨。未来随着动力电池领域在持续推进“减钴”,远期钴的消费仍然存在巨大不确定性,因此,钴价难改大起大落的宿命。
钴价走势图

资料来源:五矿经研院
PART SIX
由于钴非常稀缺,科学家们一直在努力寻找其替代品,以降低对钴的依赖,尽管这往往会导致性能的下降。如:在锂电池方面,尽量减少三元正极材料中钴的比重,或使用不含钴的磷酸铁锂正极;在切割和抗磨损方面,用铁-钴-镍合金、镍、金属陶瓷替代钴;在高温合金方面,用镍基合金和陶瓷替代钴基合金;在磁体方面用钡或锶的铁酸盐、钕铁硼、镍铁合金替代钴合金;在石油催化剂中用镍替代钴等。
比亚迪的磷酸铁锂刀片电池

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来源:五矿经济研究院


