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在11月2日舉辦的世界頂尖科學家碳大會上的未來能源發展論壇中,2019年的諾貝爾化學獎得主斯坦利·惠廷厄姆說了這么一句話:“5到10年后,目前用于生產鋰離子電池的原材料就會被消耗殆盡?!?/span>
這句話不免讓人警惕。當下,正是新能源汽車蓬勃發展的關鍵時期。為了保護環境和節約化石能源,電動汽車正在逐步代替傳統的內燃機汽車,而電動汽車的核心正是鋰離子電池。據乘聯會數據,今年1~10月新能源車零售銷量達213.9萬輛,同比增長191.9%。如果鋰離子電池相關的原材料斷層,新能源汽車的發展必定受到大幅的限制。
新能源汽車發展帶來的需求擴張
此前在國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035 年)》中提到,2025年新能源汽車新車銷售量要達到汽車新車銷售總量的20%左右。根據中國汽車工業協會發布的數據,今年9月前新能源汽車的整體滲透率已經達到 11.58%,其中在乘用車領域,9月份的市場滲透率更是已經超過9%。而預計到2035年,新能源汽車將實現銷量大幅增長。中國汽車工程學會牽頭組織編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》顯示,到2035年,新能源汽車將占汽車總銷量50%以上,儼然占據了汽車行業的半壁江山。
而隨著新能源汽車行業的蓬勃發展,伴隨而來的就是對鋰離子電池上游資源需求量的成倍上升。調查顯示2020年全球動力電池裝機量為158.2GWh,動力電池對鋰的需求約為19萬噸。預計2025年動力電池對鋰的需求將達到107萬噸,5 年時間將增長4.6倍以上。
那么,鋰資源短期內會枯竭嗎?
提到鋰離子電池原料枯竭,相信大部分人首先想到的便是鋰資源。事實上,鋰資源供應近年內確實有過價格波動,并且鋰在全球的儲量也確實較少。全球大部分鋰礦產自南美洲,據斯坦利·惠廷厄姆估算,兩三年內南美洲的鋰礦就會減產,
鋰供應鏈可能在10年內遇到問題,需要未雨綢繆。
美國地質調查局數據稱,截至2020年末,全球鋰資源量約8600萬噸,其中南美“鋰三角”地區(智利、 阿根廷和玻利維亞交界處的高海拔湖泊和鹽沼)的鋰資源量之和約占全球鋰資源總量的近60%,澳大利亞鋰資源儲量占全球8%,我國鋰資源儲量占全球6%。
至于斯坦利提到的南美洲鋰礦減產,應該指的是被動的減產,因為隨著中下游應用行業對鋰資源需求量的提升,上游各行業都在積極擴產,沒有主動減產的理由。至于被動減產,則完全有這個可能。因為盡管南美的鋰資源儲量相對豐富,但其中品相好的鹽湖鋰資源的開發程度已經比較高了,加上未來幾年鋰資源需求的增速加快,10年內有可能會出現鋰資源供應的問題。
那么如果10年內南美鹽湖減產,是否就意味著鋰資源枯竭呢?一般認為,還有其他品位稍低的鋰資源可以開發利用,總體上來說鋰資源二十年內是不會缺的。
相關工作人員表示,鋰是儲量相對比較豐富的一種金屬,足夠支撐新能源的發展。從總儲量來看,鋰資源至少還可以使用40到60年,“十年內枯竭”幾乎不可能。
中關村新型電池技術創新聯盟秘書長、電池百人會理事長于清教認為,全球頭部的幾家鋰業公司都有大量的鋰資源儲備,但由于開采成本高及售價低、地緣政治等因素,很多鋰礦未被開發或處于停產狀態?!皞€人認為,當鋰價上漲到一定程度,肯定會激發礦企的開發熱情,鋰礦的產能會大幅增長?!庇谇褰陶f。
“枯竭”指的是別的原材料?
盡管經過分析,短期內鋰資源枯竭的可能性不高,但是鋰離子電池原材料不止有鋰一種。過去的幾十年內,作為鋰離子電池原材料之一的鈷資源便遇到過供應問題,價格曾大幅上漲。另外,鎳資源的供應也比較緊張。
鎳和鈷主要用于鋰離子電池里的三元電池。三元電池,即使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料或鎳鈷鋁酸鋰三元正極材料的鋰離子電池。由于三元電池的一些性能要好于磷酸鐵鋰電池以及其他原因,三元電池的市場份額在鋰離子電池比重是最大的。2020年全球動力電池裝車量137GWh,其中三元電池占比高達82%。
三元電池需求的猛增,自然相應會擴大對鈷資源和鎳資源的需求。業內人士表示,鈷資源方面,有60%到70%在非洲剛果(金),未來5年全球鈷行業將始終處于緊平衡狀態,2021年到2025年鈷資源將持續短缺;鎳資源方面,用美國地質調查局數據,2020年全球鎳資源儲量約8900萬噸,其中約60%是紅土鎳礦,約40%是硫化鎳礦。以2020年全球鎳礦產量250萬噸計算,全球鎳礦靜態可采年限在35年左右。
因此,中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬表示,斯坦利·惠廷厄姆“十年內鋰電池原材料將消耗殆盡”的說法主要可能是指鈷資源。
為了應對鈷資源短缺的難題,各大廠商都在朝“高鎳化”發展。高鎳化以鎳代鈷,既降低原料成本,又提高能量密度,降低單位能量的成本,是三元材料未來發展的方向。
資源短缺問題該如何解決?
為應對可能到來的資源枯竭問題,一部分國內企業已經做出了應對措施:搶礦。
今年1月,億緯鋰能以18億元認購華友鈷業(603799,SH)非公開發行股票。這一舉動被外界認為是在間接布局剛果(金)的多座鈷礦。
今年4月,寧德時代通過間接控股的寧波邦普時代新能源有限公司出資1.375億美元獲得了洛陽鉬業孫公司KFM控股有限公司25%的股權。后者持有位于剛果(金)的 Kisanfu 銅鈷礦項目95%的權益。
今年5月,億緯鋰能和贛鋒鋰業分別通過合資建設鎳礦項目以及入股相關公司的方式加碼了上游的鎳資源。
從企業的角度,通過“搶礦”來布局上游資源,的確有利于日后發展。但從總體角度看,無論對資源如何分配,都無法改變資源越用越少的現實。在這一背景下,加強回收利用就成了一種可行的方案。
電動車一般5~6年進入替換周期,而三元電池真正開始上量是在2017~2018年,預計2022~2023年我國將會迎來第一輪三元電池退役潮。在第一輪三元電池退役潮到來之際,動力電池回收行業是否已經做好了準備,能夠順利完成回收,實現鎳、鈷、鋰資源的循環利用?
可惜的是,從目前來看或許并非如此,動力電池的回收利用仍面臨著許多難題。
為保障電池回收,工信部2018年發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,要求汽車生產企業應承擔動力蓄電池回收的主體責任。2018年至今,共27家企業進入工信部符合“新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件”的名單,俗稱“白名單”。然而“白名單”僅是提供一個指導作用,并非給企業提供特許資質,本身更不具有強制性。
此前新華社就曾發文稱,2020年我國動力電池累計退役量約20萬噸,其中大量流入小作坊等非正規渠道,帶來了安全和環境隱患。據了解,目前電池的所有權屬于車主,整車廠或電池廠想回收需要看車主覺得價格是否合適。
有業內人士指出,目前動力電池回收行業正面臨“劣幣驅逐良幣”的情況:因為不具備經營資質的回收方不需要投入太多環保成本,給廢棄電池開出的價格肯定比正規廠商要高。但這樣同時也會造成環境污染和資源浪費。