钴的漂流记-北极星储能网

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镜头扫过一片焦黄的土地，一群孩子正在泥土里忙活。

这并不是孩童们玩泥巴的的游戏，而是一份关系着一家人生存口粮手工采钴的工作。他们只有开采到更多的钴，才能换来一天的吃食，并且承担着体内钴金属超标以至危害健康的风险。

这是此时此刻正在刚果金发生的实况写照。即便因开采钴而导致的雇佣童工、环境污染等问题受到国际的广泛质疑批评，但以矿业开采为经济支柱的刚果金也不得不沿用这一方法，如果停止使用人工，甚至还会遭到抗议。

这些被开采出来的钴，首先会被送往工厂精炼，接受由电池生产商制成电池，最后被运到汽车汽车工厂进行组装，最终为运行在公路上的电动车产品提供充足的动力。

这套围绕着钴而形成的完整产业链条，如今牵动着千万人的利益。它不仅是刚果金人赖以生存的“原材料”，更是与之相关的资本市场风向标，更可能是决定着未来新能源产业走向的关键元素。

除了电池产业外，钴还在制取合金、颜料、医疗、航空航天等多个领域发挥着关键作用。要知道，这个目前被广泛应用的稀有金属，有着一段不为人知的魔幻故事。

地下“妖魔”

钴在人类生活中的应用，要追溯到现代科学对此进行深入研究的一千多年前。

中国古代对钴的应用，最早可以见于唐三彩器中。彼时，钴蓝作为着色颜料十分名贵，只见于少量唐三彩之中，此类着钴蓝的唐三彩也被后世推崇备至，有“三彩挂蓝，价值连城”的美誉。

随着中国古代历代瓷器艺术的精进，钴在瓷器中的应用也越来越娴熟，出现了被命名为“祭蓝釉”的高温蓝釉品种。如今成为中国元素象征的青花瓷，也正是因为钴元素的应用，而得以呈现出别样的纹路图案。

在钴元素在古代中国被广泛应用于瓷器烧制中的同一时期，古罗马和古希腊人曾用辉钴矿来制作深蓝色的玻璃。在当时的技术条件下，这种靓丽的深蓝色是无法用辉钴矿之外的东西来代替制作的。

钴元素，就这样以偶然的方式被广泛应用在中西方古代社会的生活中。直至一千多年后，现代科学的萌芽成熟，才让人类真正掌握了钴的奥秘。

钴最早被作为科学研究的对象是在16世纪的欧洲。16世纪是地理大发现、殖民主义发展的一个世纪，同时也是科技走向初步发展，以及文艺进步和教会权威逐渐衰弱的世纪。也正是在这样的时代环境下，钴元素终于剥离了偏见与误解，成为现代科学迈进的重要见证。

在钴进入科学家的视野之前，一个有趣的“误会”推进了科学家对钴的研究。据传，1733年夏天，德国萨克森州的某矿床开采中心，矿工们围在矿井口，迟迟不愿下井。

困扰他们的正式矿井下一种幽蓝发亮的石头。据说，这种石头里住着妖魔，一旦与之接触便会染上疾病。因此，这些矿工迟迟不肯下井采矿。无奈之下，矿主只好暂停生产，并找了几块矿石寄给当时德国矿物学家兼医生阿格里科拉。

这个含钴的蓝色矿石辉钴矿CoAsS也第一次被记载在文献当中，被称为kobalt，德文愿意为妖魔。

之所以获得如此称谓，除了盛传的“妖魔说”之外，还在于阿格里科拉也无法破解钴的奥秘。20年后，瑞典化学家格·布朗特再次开始了对这种钴矿的研究。

他发现，把矿石加热到500℃时，矿石中分离出一种具有光泽的灰色物质。这种物质常温下不与水反应，在潮湿的空气也不会氧化。它很硬但很脆，加热到约1200℃时，原有的磁性奇迹般消失了。

在当时的科学认知之下，任何金属遇水都会氧化，因而格·布朗特认为这种灰色物质极有可能是一种新的化学元素。

他将“Kobald”转化为“Cobalt”，意为“坏精灵”，元素符号为“Co”。又经过一代科学家的探索，终于得到了纯钴，并确定了钴是一种金属元素的事实。

至此，也终于化解了47年前矿工们的恐惧。钴被确定为对人体没有显著伤害，而是含钴30%左右的辉钴矿加热后生成的硫或砷的化合物都有剧毒。

若干年后，接着西学东渐之风，西方科学开始逐渐渗透到中国，西方对钴的研究也借此传到中国。清朝末年的科学家将“Co”译为“钴”，沿用至今。

现代工业的飞速发展，让钴的“才能”得到了最大限度的发挥。除了继续在颜料上的应用外，钴的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。

此外，钴还被广泛应用于电池行业。1980年，电池之父首次将钴应用在了电池领域，该电池被称之为钴酸锂电池。该电池有效解决此前电池的安全问题，被广泛应用在手机、电脑、充电宝甚至电动汽车上。

自智能手机之后，新能源汽车在全球范围内的崛起，掀起了钴的全球争夺战。电动车对于含钴电池日益增长的需求与不断消耗的少有存量，碰撞出不少有关于钴的精彩故事。

“去钴”运动

在故事开讲之前，有两个必须要交代的背景。其一，钴虽然被在各个领域被广泛应用，但却是存量极少的稀有金属。

一亿年前一颗含钴的小行星撞击地球，在非洲地表上砸出一个盆地，形成了现在的刚果盆地。这颗行星的到来，让一亿年后的刚果金成为全球钴资源的争夺火力点。

目前全球钴的总含量约700万吨，其中二分之一的钴都存在于刚果金境内。几乎可以如此论断：谁掌握了刚果金钴矿的开采权，谁便扼住了当前电池技术的咽喉。

另外一个背景是，在世界范围内节能减排共识的达成，让电动化浪潮成为汽车行业的新风潮。而电动汽车的核心又聚焦在电池之上，钴则是动力电池的重要成分，且价格极为昂贵，约占整个动力电池成本的10%。

基于钴矿的奇缺与价格的昂贵，再加上钴在刚果金开采的过程中往往会侵犯人权，目前动力电池领域“去钴化”成为行业研发的方向。

2020年开年不久，特斯拉便宣布将采用宁德时代的“无钴”电池。这是特斯拉多年来“蓄谋已久”的一次合作。马斯克早就宣称，他们将在下一代电池中完全抛弃钴，改变“带血的电池”这一名声。

如今，供应特斯拉Model 3的电池钴含量已经下降至不到3%；松下也宣布了将研发无钴车用级电池，并将三元锂电池正极材料中的钴含量减少到10%；IBM甚至提出，它已经提出了一种新的电池技术，该技术使用从海水中提取的材料并且不需要钴。

中国电池厂商比亚迪也宣布了将三元电池镍钴锰的比例调整至8:1:1，宝马有望在2021年采用该配方比例的电池。此前，主流三元电池镍钴锰的配比是5:2:3，而后逐渐提高镍的比例、减少钴的用量，比例达到6:2:2或8:1:1。

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有预计显示，未来低钴电池将占据电动汽车电池总量的7%，到2030年这一比例将增长至57%。

即便在各大车企和电池厂商、科技公司的围剿之下，去钴化运动依然进展缓慢，原因在哪里？

在于目前技术之下，钴在动力电池中的不可替代性。一个有意思的现象是，松下虽然喊出了去钴化的口号，但却订购了3倍于此前钴的用量。这从侧面体现了钴的不可替代性，有人甚至将其称之为“新时代的石油”。

钴是动力电池的稳定元素，钴减少后，电池的生命周期也会缩短，安全性也随之降低。这是目前811电池虽然有高续航而被诟病安全性差的原因所在。

那么问题来了，宁德时代提供给特斯拉的“无钴”电池，是如何做到的呢？真相只有一个，宁德时代提供给特斯拉的“无钴”电池，并非三元锂电池系列，而是其主要的竞争对手磷酸铁锂电池。

那么，新型的无钴电池究竟什么时候到来呢？从工程的角度来看，解决无钴化电池的安全问题和生命周期问题是非常具有挑战性的。基准矿物情报公司分析师罗尔斯称，当前的NCA（镍、钴、铝）技术还将在未来10年内主导产业。

从技术角度讲，在镍钴锰的比例为8:1:1时，电池300瓦时/公斤的能量密度已经达到‘天花板’，这个‘天花板’可能未来十年都无法突破。杉杉股份有限公司副总裁孙晓东曾表示。

目前动力电池行业还对钴保持着巨大的需求。根据SMM全球钴供需平衡表，2019年全球钴供应16.34万吨，2020年受估计低迷影响，供应约为16.33万吨，需求15.51万吨，供过于求0.82万吨。

因此，这波再度掀起于2020年年初的“去钴化”浪潮，在没有实质性技术革新的情况下，或许只是一次喊出技术趋势的口号，更像是主导轻钴而重磷酸铁锂的一次资本化运作。

目前来看，钴的价值不可被低估，而这一优势能保持多久，尚无法做出论断。在历史长河中被人类运用了2000年的钴，未来又将如何漂泊？

原标题：钴的漂流记：蓝色恶魔、西学东渐和特斯拉

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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