网站地图联系我们English中国科学院
 
  新闻动态
  您现在的位置:首页>>新闻动态>>领域动态
去钴、去镍,动力电池重回磷酸铁锂正确航道
2021-07-30 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:科技处
    
 

汽车电动化加速推进,受益的不仅是“锂”,中国“镍”“钴”进口量的快速增长备受关注。去钴、去镍,避免被稀有金属资源“卡脖子”,是新能源汽车行业可持续发展的关键,是事关产业链安全和绿色发展的战略性问题。

磷酸铁锂是市场选择,三元电池只是特定时期产物

动力电池产品主要包括磷酸铁锂和三元锂电池。自2010年以来,公交车电动化从中国起步领跑全球,目前在中国的公交车市场已基本实现全面电动化。纯电动公交车搭载高安全磷酸铁锂电池,建立了一套严苛测试标准,着火事故少,同时也促进了中国磷酸铁锂电池产业在全球的领先地位。从2017年开始,国内动力电池市场因续驶里程需求,片面的追求更高的电池能量密度和新能源汽车补贴,三元电池开始兴起,出货量从2018年开始超过了磷酸铁锂,同时也出现大量电动汽车着火事故。近年来,随着磷酸铁锂产业技术不断突破,能量密度不断提升、安全性更高、成本更低,产业链自主可控,不含镍、钴等稀少金属,代表了符合产业发展方向的绿色电池。20215月,磷酸铁锂电池产量8.6GWh,三元电池产量5.0GWh,磷酸铁锂自2018年以来单月产量首次超过三元电池,占整体产量比例63.3%1-5月,磷酸铁锂电池累计产量29.9GWh,占总产量50.3%,也首次反超三元锂电池,持续保持快速增长,重回发展的正确航道。

中国不能从被石油卡脖子,变成被金属钴镍卡脖子

三元电池主流路线是622811,含镍、钴比例都超过八成,高度依赖镍、钴等不可再生资源。中国镍钴消费量大,但不是镍钴资源储备国。根据行业统计,全球镍资源60%集中在印度尼西亚、澳大利亚、巴西等国家,中国已探明的镍储量仅占全球的3%;全球钴资源75%集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴等国家,中国已勘测的钴储量仅8万吨,只占全球的1%。全球探明的钴储量也仅为700万吨,20211-4月中国的钴原料进口总量已达3.17万吨,国内8万吨储量远远满足不了需求。

长期以来,中国是全球最大的镍钴矿进口国,其中镍钴消费量均超过全球50% ,镍矿对外依存度持续多年超过80%,钴原料对外依存度更高达95%。这些矿产资源大多被国际巨头垄断,核心资源受制于人,国内生产企业议价能力不强,还容易受到出口国政策变动、政局变化或国际贸易摩擦等影响。一旦镍钴矿产资源进口受限,必然影响三元电池产业发展,成为制约中国新能源汽车发展瓶颈。中国发展新能源汽车,动力电池去钴、去镍,比任何国家都紧迫。中国大力发展新能源汽车,首要目的是解决石油卡脖子问题,但不能解决了石油卡脖子,又走上了依赖稀缺金属发展新能源车的道路,从被石油卡脖子变成被金属镍、钴卡脖子。

供需关系严重不平衡,倒逼动力电池产业加速去钴、去镍

根据《中国新能源汽车行业发展白皮书(2021年)》预测,到2025年全球新能源汽车当年销量是1640万辆,整体渗透率将超过20%。一辆标准三元电池电动汽车(60KWh)需用钴12.26kg,假如这1640万辆汽车均搭载三元电池,那么每年用钴量将达到20万吨。据此计算,全球700万吨的钴储量,在新能源汽车渗透率仅保持20%的情况下,一年就使用掉全球2%的钴资源。但实际上,新能源汽车的发展速度不会是等比例的,对钴资源的需求在持续快速增长。按中国2020年民用汽车保有量2.8亿辆计算,如果到2035年以实现100%新能源渗透率,即实现汽车全面电动化计算,电动汽车的钴储量就需要340万吨,全球700万吨钴储量根本不够用。此外,叠加3C电子消费回暖,全球钴储量可使用时间不超过20年。照目前新能源汽车推广应用的加速度,如不加以去钴干涉,全球钴储量可使用时间可能不足10年。

根据嘉能可研究预估,到2050年,镍年度消费量将从当前的250万吨增至920万吨。照此计算,全球9400万吨镍储量,仅大概够用10年时间。从可持续发展考虑,去钴去镍势在必行。今年67日,美国能源部《国家锂电蓝图2021-2030》指出,减少对钴镍等稀缺金属依赖,到2030年实现无钴无镍。中国是全球最大的锂电消费国,对钴镍依赖性太强。面对新能源车渗透率提升、钴镍原材料价格飙升、供需矛盾加剧等挑战,越来越多的产业链企业加入到磷酸铁锂行列,要摆脱对不可再生资源的依赖,加速去钴、去镍,布局更安全可靠、更绿色环保的电池路线。

磷酸铁锂受热捧,刀片电池将行业重新拉回正道   

中国磷酸铁锂目前的新增产能规划在100万吨以上,包括德方纳米、贝特瑞、安达科技等头部企业的进一步扩产计划,不断扩张行业的市场份额。中核钛白公司的公告显示,将打造50万吨的磷酸铁锂项目。伴随动力电池及储能电池对磷酸铁锂需求消耗成倍增长,磷酸铁锂市场规模趋于大宗化。预计到2025年,中国磷酸铁锂电池产能将较2020年翻4倍以上。特斯拉表示将在更多车型上搭载磷酸铁锂电池,小鹏新推出搭载磷酸铁锂电池的新款P7,大众在入股国轩高科后正推出磷酸铁锂电池车型,丰田更是直接与比亚迪合作采用弗迪公司刀片电池。

刀片电池不含钴镍等稀缺金属,通过行业最严苛的针刺试验,电池包体能量密度与三元电池相当,解决了产品安全性、稀缺金属卡脖子问题,循环次数高达1.5万次。在保障高安全、高续航、长寿命的同时,刀片电池彻底去钴、去镍,引领行业重回发展正轨,让新能源汽车道路走得更健康、更符合国家战略方向。

电池荒还是原料荒?   

近期,由于非洲地区疫情规模扩大,锂和钴的资源获取突然出了问题,造成了欧洲的“锂钴荒”。这给欧洲正在蓬勃发展的电池行业造成了严重打击,也为全球电池行业敲响了警钟,电池行业要想稳定发展,原料来源单一的问题就必须解决。

从资源分布看,我国镍的储量其实较少,仅占全球总量的3%,主要分布在甘肃省。不仅如此,国内的镍矿又多以硫化镍为主,主要用来生产纯镍,囿于有限的资源,一直以来,我国镍矿资源都倾向于从菲律宾和印尼进口。

我国钴资源更是紧缺。

钴矿在全球范围内就呈现高度集中的趋势,且有超过一半的资源都集中在刚果金一个国家。此外,此前也有业内人士指出,钴矿多以伴生形态产出,不能单独开个钴矿,因此开采周期和成本都相对较高。目前,即使勘探完、做好科研,从开始建厂到初投产也需要两年时间。

非洲是目前新能源汽车用电池材料、钴和锂的重要产出地,它的一举一动都牵动着新能车产业链,近期受到疫情影响非洲资源出货量大减。若非洲疫情持续爆发,新能源电池所必须的锂和钴等金属的价格必然会受到影响。

信息来源:https://www.china5e.com/news/news-1117837-1.html

信息来源:https://www.china5e.com/news/news-1118091-1.html

 

 
  评 论

2006 - 2018 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号/鲁ICP备12003199号-2 京公网安备110402500047号?
地址:山东省青岛市崂山区松岭路189号 邮编:266101 Email:info@qibebt.ac.cn