經濟觀察網 記者 王帥國 隨著電動汽車爆發式增長,動力電池的可持續發展問題也日益受到外界的廣泛關注。今年1到10月,國內新能源汽車動力電池共裝車0.92億千瓦時。電動車百人會日前釋出預測稱,2021年動力電池年裝機量在1.5億千瓦時左右,2025年則會增長至2021年的4倍——6億千瓦時左右,2030年進一步達到15-20億千瓦時之間。
在全球市場,國外機構基於2030年全球5500萬輛電動汽車年銷量的激進預測,給出的2030年全球動力電池裝車量為50億千瓦時,保守地預測結果是30億千瓦時。照此推算,中國的佔比最低為30%,最高可能達到近70%。
保有量方面,百人會預計2025年,中國車載電池的總保有量會超過20億千瓦時,2030年會超過70億千瓦時,也即五年間將增長3.5倍。2035年則會超過150億千瓦時。
電動汽車市場的火爆,刺激了上游電池產業快速擴產。據統計,中國動力電池規劃產能2023年達10億千瓦時,2025年接近25億,而這一年的國內裝機量預計為6億千瓦時。
對此,中國科學院院士、中國電動汽車百人會(下稱“百人會”)副理事長歐陽明高表示:“規劃產能一般都會大於年產量,同時年產量中除了新能源汽車電池外,還有儲能電池等一系列其它用途,我們估計2025年動力電池總出貨量在10億千瓦時左右”。
這一火爆行情向上傳導,已經引發上游材料出現週期性漲價。以在動力電池成本中佔比最大(30—40%)的正極材料主要構成成分—碳酸鋰為例,截至12月3日,電池級碳酸鋰當週均價20.99萬元/噸,較去年同期上漲366%,創歷史新高。
材料價格瘋漲的背後,是材料資源短缺的風險。百人會表示,從開發潛力看,動力電池需要的多種礦產資源中,全球鎳、錳、鋁資源非常富餘,不存在短缺問題,鋰資源問題也不是很大,但是鈷資源非常稀缺。
因此,包括特斯拉、寧德時代在內的車企與電池廠商都在尋求減少電池中鈷的含量。今年7月,蜂巢能源首款無鈷電池走出實驗室,成為全球首款實現量產的無鈷電池。8月29日,蜂巢能源宣佈其開發的全球首款無鈷電池包,正式搭載長城尤拉首款SUV車型櫻桃貓並實現量產裝車。
此外,特斯拉也曾於去年2月表示,將自主研發新電池,含鈷量可能為零;寧德時代曾在2019年業績說明會上表示,公司有無鈷電池技術儲備,研發進展順利,正想辦法完善供應鏈;日產汽車則計劃在2025年左右開始在其電動汽車上使用無鈷電池。
除了部分礦產資源存在稀缺問題,資源全球分佈不均對於新能源汽車產業的發展更是一大問題。據瞭解,全球3/4的鋰礦在澳大利亞、智利、阿根廷;2/3的鈷礦分佈於非洲的剛果(金),1/2鎳礦在印尼和俄羅斯。這也對全球新能源汽車事業發展靠前的中國、歐洲、美國等市場帶來了資源困局。
但這並不是沒有解決辦法,今年國內電池產業鏈公司在全球的大範圍競購就是為了解決材料緊缺的問題。今年7月,國內動力電池產業鏈上的兩大巨頭——寧德時代和贛鋒鋰業就圍繞加拿大鋰礦企業——千禧鋰業展開併購爭奪戰。最終,加拿大鋰業公司美洲鋰業將千禧鋰業收入囊中。
除此之外,電池資源回收與迴圈利用也不失為一條新道路。“它不是石油,石油是燒了就沒有了,材料是可以迴圈的,並不是消耗完了就不能再做車了,那些資源還在,只是需要我們進行迴圈。中國已經開始進行電池資源回收了。如果迴圈利用做得好,支撐發展問題不會很大”。歐陽明高說。
但外界還是會擔心,電池生產會耗能和排放,材料迴圈也要耗能、排放,也就是電池全生命週期的碳排放也是一個亟待解決的問題。資料顯示,每千瓦時三元高鎳811鋰離子電池,全生命週期碳排放大約是87公斤,磷酸鐵鋰電池全生命週期碳排放相比三元NCM811化學體系約降低1/3(即29公斤)。
實際上,這個問題的存在正是以豐田為代表的電動化“保守派”車企,一直用來對外解釋自己為何不推出電動車型的理由。
對於電池碳排放問題,各個政府與汽車產業鏈企業也在積極想辦法解決。百人會給出的方案是:第一,電能清潔化是根本解決途徑。現在電池產業鏈儘可能往西部轉移,四川、貴州、雲南、青海是非常合適的地方,充分利用可再生能源和當地資源優勢製造電池;第二,回收利用再生製造,2025年中國需要回收和梯次利用的電池總量將達到1.25億千瓦時;第三,改進全產業鏈生產工藝、提升關鍵環節能效。
此外,大家還會關注,難道一直用鋰電池嗎?會不會有別的電池取代現在的鋰電池,這就是動力電池技術可持續發展問題。
從電池產業可持續發展角度看,估計現有的鋰離子電池包括固液混合的鋰離子電池,2030年之前還是絕對主導地位。第一代全固態電池產業化,佔市場比例接近1%的時間點可能在2030年左右。2035年之後,新一代固態電池,鉀、鎂、鈉、鋰-硫等各類電池會進入市場。到2050年,液態鋰離子電池有可能減少到大約20%。而在固態電池上,歐陽明高預警,國內並不佔優勢,將要面臨從領先者到追趕者的轉變。