全球动力电池的资源束缚
越来越多车企提出全电动化方针,特斯拉前联合创始人则提示:方针很夸姣,但在供给链问题上要保证管理到什么程度(甚至要追溯到矿山),他们并没有彻底方案清楚。
本篇文章想讨论在车企大规模推电动车的方案下,电池供给链的保证面对哪些应战,车企有哪些应对事例,给职业一些参阅经历等。
1)开展状况
从前史来看,电动轿车在全球在飞速扩展,2020年末,全球一共有1000万辆电动轿车的存量(我国540万、欧洲330万、美国180万,其他地区80万)。可是从2021年开端,每年新增的电动轿车在加快,1-9月我国215.7万辆、美国42.44万台,欧洲157.87万,这三个商场前三个季度就有416万台,依照这个速度2021年一整年550万台,全球冲击600万台一年,这个数据几乎是之前电动轿车存量的一半。
图1.我国占了全球一半的电动轿车的存量
在所有的轿车企业都把电动轿车作为未来首要开发方向,竭尽全力开发电动轿车的时分,接下来的问题便是,支撑电池的资料够不够?
图2.IEA计算的国际首要车企的方案
增长速度能够用数据来进行核对:2020年全球电池的需求才150GWh左右,可是我国9月份动力电池产值合计23.2GWh,1-9月产值134.7GWh,这根本和之前全球电动轿车一年的需求适当,电池的需求胀大速度太快了。
图3.全球电池商场需求
2)资料的需求
所以,咱们回溯5月份IEA写的电池资源束缚陈述《The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions》,具体叙说了上端锂、镍、钴还有稀土都限制着电动轿车大开展。
其实从这张图里边,咱们能发现跟着电动轿车和电池的迸发,关于上游资源端的需求是存在瓶颈的,并且这个问题涉及到长周期的资源挖掘问题,概括下来首要涉及到铜、镍、钴和稀土这些中心资料。
图4.石油天然气到电池工业的资源、精粹和加工国
依据纯电动轿车的开展,咱们能够大致估算下运用量,单车锂的用量约为10kg,镍的用量50kg,钴大约也在10kg左右。
图5.IEA关于金属资料的需求分化
从电芯的拆解核算也能够来做一个分化,以特斯拉用的LG的产品为例,大约资料能够分化下,51.75kWh,依据拆解来看,电芯的分量为201.68kg,对应的正极资料的分量为80kg,对应的镍的分量为65.57kg,钴的分量为4.8kg。
假如咱们依照三元的51.75kwh作为基准,100万台Model 3 三元版别(51GWh),需求的镍6.5万吨镍,0.48万吨钴。2020年全球钴产值为14万吨,大约是这个数据。
图6.特斯拉三元NCM811电芯的分量分化
假如从一个相对更为微观的视点切入,引证我国地质调查局全球矿产资源战略研究中心发布《全球锂、钴、镍、锡、钾盐矿产资源储量评价陈述(2021)》的数据来看:
全球锂矿(碳酸锂)储量1.28亿吨,资源量3.49亿吨,首要散布在智利、澳大利亚、阿根廷、玻利维亚等国。
钴矿储量668万吨,资源量2344万吨,刚果(金)、印度尼西亚、澳大利亚等国最为富集。镍矿储量9063万吨,资源量2.6亿吨,印度尼西亚位居全球储量榜首,澳大利亚、俄罗斯等国资源丰富。
图7.全球电池首要电池需求金属的供给企业
从消费端来看,2020年全球锂(碳酸锂)消费量约40万吨、钴约17万吨、镍约240万吨。相关于现有储量,全球锂、镍、钾盐资源保证程度较高,钴的保证程度相对较低。从现在的实际状况来,假如我国或许全球,很多运用磷酸铁锂的方案作为入门电动轿车的方案,全体电池的需求其实是能够保证的。
3)什么是普适的技能道路?
能够说,正是国内挑选了更普世的磷酸铁锂代替三元作为干流方案,才使得这段时刻全体碳酸锂价格飙涨,可是钴价根本没有大的涨幅的中心原因,数据显现9月国内动力电池装机数据显现,9月三元电池装车6.14GWh,磷酸铁锂电池合计装车9.54Wh,磷酸铁锂电池接连3个月在装车量方面抢先于三元电池。
产值方面9月三元电池产值9.63GWh,占总产值 41.56%;磷酸铁锂电池产值 13.51GWh,占总产值58.31%,这是接连第五个月磷酸铁锂电池产值超越三元电池。我国正是抢先全球做了一次探索性的试验来承认技能道路的更迭。
图8.三元和磷酸铁锂的2021年比照
4)电池企业和车企的资源端举动
布局锂、钴、镍等要害资源,已经成为电池企业的首要手法,这方面仍是我国电池企业在巨大的需求和价格涨幅面前,成为了一项根本的内容。
以宁德年代为例:
2018年3月经过全资孙公司加拿大年代持有北美锂业 43.59%的股权;
2018年4月经过加拿大年代参股北美镍业,持股25.38%;
2019年9月经过香港年代认购澳大利亚锂矿企业Pilbara Minerals公司1.83亿普通股,占总股本的8.5%;
2021年9月宣告拟在江西省宜春市树立锂电池出产基地,而宜春被称为“亚洲锂都”。
而环绕高镍做开发的LG化学与现代轿车坐落印尼的合资电池工厂开端开工,方案2024年投产。这方面,彻底是根据镍的需求考虑,方案与一家矿业公司组成合资企业,以进步电池正极前驱体用金属的收购才能。
关于全球各大轿车企业来说,为了保证电池、电机等中心部件的原资料供给,车企也是直接从矿商处经过长时刻收购协议来确定资源的供给。
以特斯拉为例:
2020年6月,特斯拉向全球最大的金属矿商嘉能可收购钴质料,依照两边的长时刻协作协议,嘉能可将向特斯拉每年供给 6000 吨的钴;
2020年9月,澳大利亚锂矿出产商Piedmont Lithium宣告与特斯拉签署了一份为期五年的协作协议,将向其供给北卡罗来纳州锂矿中挖掘的高纯度锂矿石;
2021年6月,特斯拉与全球矿业巨子必和必拓签署了镍供给协议。
从现在来看,一旦需求大了必定需求在全球范围内保证自己的电池原资料供给。
5)布局收回?
我觉得电动轿车里边的电池,能够理解为人为运用的城市精矿,特斯拉联合创始人JB Straubel的公司Redwood Materials,仍是十分有价值的,经过电池收回和后道的电池资料,能够构建一个循环系统。
经过树立一个电池出产和收回的循环系统,从作废轿车和蓄电池中收回资料并出产电池,在未来数十年的时刻中大大削减镍、铜和钴等原资料的挖掘,一起削减出产过程中作废电池的丢失。
实际上,电动轿车的开展的最终方针是,经过电池收回及电池资料出产,从根本上影响全球的资源可持续开展。
小结:我个人觉得电动轿车的开展,资源束缚是暂时的,跟着循环经济在电动轿车里边的落地,电动轿车的远景会更夸姣。
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