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動力電池最大的風險浮現了

發布日期:2020-12-01 14:30:12來源:鋰電池廠家

“從2015年到2050年,世界鋰年耗率將持續提高,在此期間將消耗511萬噸鋰。這一消費總量占到陸地鋰儲總量的1/3以上。基於該預計,陸地上剩餘的鋰儲量或在2080年耗盡。”在中國工程院院士鄭綿平看來,隨著我國新能源汽車產業的快速發展,動力電池所需的金屬材料已出現告急——鎳、鈷資源匱乏,對外依存度較高,存在安全風險,“現有資源能否保障鋰電行業持續發展,值得探討。”

 

那麽,上述問題該如何破解?在技術創新和回收利用上有哪些突破點?

 

動力電池上量催生更多原材料需求

 

動力鋰電池包括磷酸鐵鋰電池、鎳鈷鋁三元電池和鎳鈷錳三元電池。鎳鈷錳三元電池由於能量密度更高、續航裏程更長,成為動力電池市場上最普遍使用的電池種類。

 

近年來,全球富二代f2痘印色斑app汽車浪潮帶動了動力電池行業的快速發展。2018年,動力電池需求量為142GWh,預計到2030年,這一數據將增長至2.3TWh,占全部電池需求量的近90%。隨著動力電池產量的急劇增長,金屬原材料的需求也水漲船高。

 

據了解,每生產一塊鋰電池,需要開采至少八種金屬礦產。其中,用量最大的是鋰、鈷、鎳和錳。鎳具有磁性及良好的可塑性、延展性,用作催化劑;鈷具有鐵磁性、抗拉強度、機械加工性能;錳是過度金屬元素,具備強還原性。

 

鄭綿平預測,2035年,我國鎳需求量將達202萬噸,電池用鎳占比為50%;2018—2035年,鈷需求量累計或達170萬噸。但這些金屬資源產量和儲量高度集中在非洲、南美和澳洲。例如,鋰主要生產、儲量國是澳大利亞和智利;鈷主要分布在剛果(金);鎳主要集中在印度尼西亞和巴西。我國70%的鋰、80%以上的鎳和鈷都依賴進口。這種跨區域的原料供應存在潛在風險——如何穩定材料價格和高質量供應,成為全產業麵臨的共同挑戰。

 

鈷的價格就曾出現過劇烈波動。2017年,鈷價從32美元/公斤上漲至75美元/公斤,年增長114%。2018年更是一度達到95美元/公斤。鈷價高不可攀,被業內形象地稱之為“鈷奶奶”。

 

為掌握原料供應主動權,國內動力電池企業早已跨界布局。2010年比亞迪斥資2億元買下西藏礦業旗下鋰礦資源;寧德時代於2018年通過加拿大時代獲得北美鎳業25.38%的股權。今年8月,寧德時代又宣布圍繞主業,以證券投資方式對境內外產業鏈上下遊優質上市企業進行投資,投資總額近200億元。

 

業內人士認為,在動力電池領域,誰優先把控了上遊資源,誰就在未來市場競爭中更具話語權。

 

多因素致我國鋰產能利用率偏低

 

事實上,我國是鋰資源大國,但為何還依賴進口?

 

資料顯示,我國鋰資源主要分布在四川、青海和西藏三省區,受製於交通和地理位置等原因,短時間內大規模開采利用的可能性較低。

 

“西藏紮布耶鹽湖2006年就建立了我國第一個鋰產業,但因管理等原因,至今未能達成。目前塞爾汗和東、西台吉乃爾鹽湖均未達到預期產量。”鄭綿平坦言,雖然我國鋰資源豐富,但利用率相對較低,鋰提取的膜和吸附劑等關鍵技術均來自國外,在萃取、抗腐蝕方麵還有待進一步提升。

 

天能電池集團鋰電池回收高級研究員唐小林同樣向記者坦言,在四川甘孜州等地,鋰礦管理存在問題,加上部分礦產品位較低、提煉成本較高,自產產能無法滿足本土動力電池激增的需求。

 

“整體來看,我國鋰、鈷、鎳資源開采和回收技術處於世界領先水平。”業內人士坦言,隨著新技術的不斷湧現,金屬原材料的價格將進一步降低。國內一些企業已經掌握了廢舊電池定向循環回收技術,率先破解了廢料還原的行業難題,電池回收已達到分鍾級全自動化拆解水平。

 

記者了解到,目前,廢舊電池中鈷、鎳的提取工藝相對成熟,回收率可達90%以上。相比之下,鋰的提取則需要更昂貴的有機溶液,成本較高,其回收率約50%左右。

 

鄭綿平建議,動力電池行業要進一步致力於基礎和關鍵技術的創新攻關,同時加強對國內外鋰、鎳、鈷資源調查勘探的投入,摸清國內外資源的家底和潛力,立足國內“兩種資源、兩種市場”,使我國優勢鋰電資源(稀土、石墨)具有世界話語權,鋰、鎳、鈷有足夠來源和反製能力。

 

回收再利用亟待規範

 

基於有限的資源,回收再利用現有動力電池被業內認為是降低原料金屬供應風險的有效途徑。

 

中汽研數據顯示,今年我國動力電池累計退役量將達25GWh,預計到2025年將達到116GWh。規模如此龐大,吸引了不少企業紮堆布局動力電池回收再利用。

 

“但形勢不太好,企業收不到料。”業內人士向記者直言,目前從事動力電池回收再利用的企業數量過多,而電池報廢時間比想象中更長,電池一層層梯次利用下來,到報廢回收有7、8年的周期。一些企業宣稱產線產能規模可觀,但實際產能隻有宣傳量的1/3,甚至1/10。

 

回收材料沒有經濟性,也在一定程度上壓製了企業的熱情。“廢舊動力電池回收的價格很高,是新電池的7折左右,到拆解環節已經沒什麽利潤了。”唐小林介紹,目前電池回收多以三元電池為主,其鋰含量是磷酸鐵鋰電池含鋰量的一倍左右,且磷酸鐵鋰沒有鎳、鈷資源可回收。因此,隻有在鋰價格維持較高水平時,回收磷酸鐵鋰電池才有經濟性,其盈虧平衡線在4萬元/噸左右。

 

唐小林坦言,動力電池拆解回收種類繁多、拆解工藝差異較大,且評估、分選具有一定技術門檻。行業確實存在部分小商小販操作不規範問題,甚至手動拆解動力電池,安全隱患較大。

 

今年10月,工信部發布《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》(征求意見稿)要求對報廢的動力電池梯次利用進行規範管理。在回收再利用方麵,業內人士建議,政府應完善生產者責任延伸製度相關法規,建設電池產業循環經濟,並提高企業準入門檻,規範動力電池回收途徑。

 
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