1.1石油
遠古時期生物屍體沉積形成的。
2018年探明石油儲量1.73萬億桶,2013-2019年平均每天探明儲量60億桶,且逐年在下降,2013年來平均每年消耗235億桶,逐年在增加。
60x+17300=235x => x ≈ 100
1噸原油=0.283噸汽油+0.335噸柴油+0.077噸煤油,生產成品油燃料利用率=69.5%
我國富煤貧油原油對外依賴超70%,2018每天消耗1352萬桶,年消耗6.3億噸,其中72.9%的原油依賴進口。
2030年“碳頂峰”,2060年“碳中和” ,汽車行業二氧化碳排放量佔我國總體排放量的16%。 傳統燃油車一箱油續航500-1000公里,純電車續航400-600公里。
1.1.1 國內石油戰略
地殼執行下沉,遠古時期動植物被掩埋地下後高溫高壓分解沉積產生,所以多分佈在盆地。
石油是工業之母,既是工業能源,又是原料能合成上千種化學產品。二次工業革命的重大發明就是發電機和內燃機,代替了蒸汽機極大推動社會生產力的發展,同時推動了石油工業的發展。 黑龍江大慶油田,1959年發現,1960年開發,是國內最大的油田,已經探明的石油儲量56.7億噸,截止2021年已經生產原油24.3億噸。
日本發動侵略戰爭就是能源侵略,1931“九一八事變”後,日本侵佔日本全境統治東北14年之久。二戰之前包括二戰期間日本三分之二的石油來源於美國,美國掌握著日本能源命脈。日本為能源實施南進,侵略東南亞諸國侵犯美國利益,在美交涉無果後對日實施石油禁運,日本為掌握太平洋海上主動權偷襲珍珠港。
1926-1941年期間一直窺視東北尋找石油,
1966年的一期《中國畫報》上,日本情報機構看到了王進喜站在鑽機旁的那張著名的照片,他們根據照片上王進喜的服裝衣著確定,只有在北緯46度至48度的區域內冬季才有可能穿這樣的衣服,因此大慶油田可能在冬季為零下三十度的齊齊哈爾與哈爾濱之間的東北北部地區。之後,來中國的日本人坐火車時發現,來往的油罐車上有一層很厚的土,從土的顏色和厚度日本情報機構得出了“大慶油田在東北三省偏北”的結論。
其實日本人當年打的井,地點沒有錯,因為中國石油工人鑽井隊打出的大慶油田第1號井,松基三井,就在日本人當年打井的附近,兩口井相距僅2公里。關鍵是,我們打了1300米,噴出了石油。而日本人當年只打到1000米,就沒有往下打下去,僅僅差300米的距離。而在1公里處的薩一井是大慶油田的主力力產油區,打到680米出現井噴。
美國在日本之前,就偷偷摸摸地在東北進行了石油勘探,地方選錯了啥也沒找到,就宣稱中國沒有石油是貧油國家。日本的石油勘探技術都是從美國學習的,包括石油勘探採油裝置主要來自美國,所以就信了美國的邪放棄在中國找油。建國後為支援國家工業建設發展,擺脫西方國家對中國的封鎖,地質學家進行了一系列石油勘探,李四光和黃汲清堅信大慶市有石油的。
世界國家石油消費排名,美國,中國,印度,日本。日本地下油庫的石油戰備量可以支援150天,中國只有70天。鄂爾多斯盆地發現10億噸級頁岩油,是我國目前探明的最大頁岩油——慶城油田。
塔克拉瑪干沙漠是中國最大的沙漠,也是世界第二大流動性沙漠。面積約32萬平方千米,佔中國沙漠面積的47%。這裡是著名的生命禁區和死亡之海,平均年降水不超過100毫米,沙面溫度有時高達70-80度,是真正的生命禁地,很多探險者的聖地,著名的樓蘭古國廢墟就在這裡。 塔克拉瑪干沙漠油田儲量非常龐大,但埋藏深度非常高,鑽井深度一般都是在6千米到7千米之間。這是全球迄今為止發現的埋深最深,規模最大的碳酸鹽巖揮發性油藏,可見這個油田的開採難度是非常大的,開採成本也比較高昂,中東大多數油田的埋藏深度都在4千米以內,其中沙烏地阿拉伯的鑽井深度甚至不超過2200米,所以對應的開採成本相對比較低,目前中東一些地區每桶石油的開採成本只有10美元到15美元之間,而我國每桶原油的開採成本基本上都達到40美元以上,個別油田甚至達到50美元以上。
2.1 燃油車電動車對比
傳統燃油車和國外的差距不再是發動機,而是變速箱,影響駕駛和操控效能,駕駛體驗不佳。 新能源車靠三電,電池,電控和電機。擺脫變速箱,採用固定減速比的減速箱或最多兩檔的簡單變速箱取代 ,沒有前後傳動軸。 純電車能量推力轉化率達90%,汽油車不到35%。
純電車一公里成本0.075元,汽油車0.38元。
純電動車構造簡單,零部件少,維護成本低。
2.1.1 動力電池
2020年Top10動力電池廠商市場份額佔全球90%。
全球主要的動力電池供應商:
寧德時代CATL 30% ->國產電動車
LG化學 20% -> 韓系,美系,德系車
松下 17% ->日系,特斯拉
比亞迪 7% -> 比亞迪
三星SDI 5% -> 寶馬
SKI 5% -> 起亞
中航鋰電 3% -> 長安,廣汽
遠景AESC 2%
PEVE 1%
國軒高科 -> 五菱 奇瑞 北汽 寶駿
億緯鋰能 -> 小鵬 哪吒。
三電系統佔純電動車50%的成本:
電池:38%
正極材料:45%,相當於佔整車20%
負極材料:10%
隔膜:10%
電解液:10%
電控:6.5%
電機:5.5%
1度電=1kwh
目前電池用到的稀有金屬包括鋰,鎳,鈷,錳和普通金屬鐵,鋁。鋰是電能載體,鎳鈷錳都是正極材料,三種材料配比不同形成不同名稱的電池,如:鈷酸鋰,錳酸鋰等。常見的是三元鋰電池(鎳鈷錳鋰電池、鎳鈷鋁鋰電池)和磷酸鐵鋰電池。
各元素作用:
鋰離子移動實現電勢差,產生電流,我國鋰礦70%依賴於進口,一半來源於澳大利亞。
鎳主要作用是用來嵌埋鋰離子,提高鎳的比例能夠提高電池的能量密度,但是過量的鎳會降低材料的迴圈效能,降低電池的使用壽命。目前鎳在正極中的佔比從30%提高到80%了。印尼鎳的儲量全球第一,產量也是第一。
鈷的作用提高導電率和改善迴圈效能,延長電池的使用壽命,過量的鈷會降低嵌埋容量,降低能量密度。鈷資源貧乏,價格高,鈷的主要產量大國是剛果,俄羅斯和澳大利亞。全球60%的鈷產量出自四家企業,嘉能可,洛陽鉬業,歐亞資源和金川集團。國內鈷進給96%靠進口。
錳的作用是提高安全性和材料結構的穩定性,成本低廉,但是過高的錳會出現尖晶石相,破壞層狀結構。全球錳資源豐富。
三元鋰電池VS磷酸鐵鋰電池:
1.前者能量密度高,價格貴,壽命短,安全係數低。
2.後者能量密度略低,價格低,壽命長,安全係數高。
隔膜是鋰電池材料中技術壁壘最高的環節,其效能的優劣對鋰電池的輕量化和安全性至關重要,溼法隔膜是主流,但是固態電視技術成熟後,鋰電池不再需要隔膜。
動力電池容量衰減至80%需退役,二次利用在其他領域發揮剩餘價值。鋰離子動力電池壽命通常是5-8年。
2.1.2 電動機
新能源車常用的電動機分:永磁同步電機和交流非同步電機。
永磁同步電機
電機更節能,更輕量化,但需要用到稀土材料,造價成本更高,高溫震動環境有退磁缺點。 永磁同步電機在國內系能源車裝機比為98-99%。
交流非同步電機
雖然不用稀有材料,能適應惡劣條件,但是功率和扭矩低於永磁同步電機而且體積更大。
2.1.3 電控系統
電控系統控制電池和電機之間能量轉化。
比亞迪e6雙向逆變充放電式電機控制(VTOG)是一款高度整合化的新型多功能控制器,主要功能包括電機控制與車輛控制,電網對車輛充電,車輛對電網放電,車輛對用電裝置供電以及車輛充放電。
電機控制系統主要有逆變器,逆變驅動器,電源模組,中央控制模組,軟啟動模組,保護模組,散熱系統訊號檢測模組等。
逆變器負責蓄電池直-交轉化,驅動電機運轉,IGBT用於逆變器,佔整個控制器成本40-50%。中國IGBT晶片市場,90%主要依賴進口,英飛凌佔全球市場58%,比亞迪第二佔18%。
2.1.4 充電樁
直流充電樁功率大,充電速度快,常用於快充,但成本高。車主對充電速度需求的提高,直流充電樁的增長需求也很大,尤其是公共充電樁。
交流充電樁功率小,充電速度慢,但是成本低,多用於小區自由充電樁。
2020年汽車新能源汽車492萬輛,充電樁168萬臺,車樁比2.9.
充電樁裝置的大部分成本是充電機,充電機最核心的部件是IGBT。其佔充電模組成本的40%成本,佔充電樁裝置成本約20%。
國家電網是國內最大的充電樁公開招標企業,也是最早入行的建設運營方。其採購的40%充電樁均是國電旗下的上市公司,國電南瑞,許繼電氣和山東魯能。
2.1.5 鋰電池裝置
動力鋰電池生產線包括:
電池芯生產線,電池芯生產線裝置佔全線裝置總價值的81%。
電池模組生產線;
PACK裝配線;
2.1.6 前景規模預測
整車預測
汽車工業是衡量國家硬實力的標誌性產業,國民經濟重要支柱產業,對GDP貢獻最大的行業之一,國內有完整的產業鏈,汽車是民用製造中,產業鏈最長。
2007-2020年全球乘用車銷量6000-9000萬輛,同比增速在-5%~5%之間浮動。
2020年有所下降,銷量7800萬,全球電動車銷量350萬左右,佔乘用車4%。 2020-2025年新能源汽車複合增速36%。2026-2030複合增速15%。
2030年左右歐洲全面禁止燃油汽車銷售,歐洲2007-2020年銷量1500-2000萬。 2030年歐洲電動車銷量為全球電動車銷量佔比貢獻20%
中國汽車年銷量佔全球30-40%,利潤貢獻率佔全球35-50%。2020年底汽車保有量2.81億,新能源車保有量492萬輛,佔總量的1.75%。
2020年新能源車全球銷量350萬輛,2025年達1500萬輛,2030年達3000萬輛。
電池預測
2020年全球動力電池安裝量137GW,2025年動力電池安裝量1163GW,2030年2963GW。
正極材料 2020年全球所需正極材料合計27萬噸,2025年達208萬噸,2030年達461萬噸。