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电动汽车销量飙升 电池问题急需快速解决

2020年02月24日 15:07 次阅读

2 月 21 日讯,上周,有媒体报道称捷豹路虎(Jaguar Land Rover)将暂停 i-Pace 的生产,该公司将责任归咎于电池制造商 LG 化学(LG Chem)的供应短缺。梅赛德斯 - 奔驰在遇到相同的供应短缺后,将 2020 年的生产目标减半。

在政策刺激和车企投入的双重作用下,欧洲电动汽车市场正在加速增长。 欧洲汽车工业协会(ACEA)发布的统计数据显示,2019 年,欧盟(EU)和欧洲自由贸易联盟(EFTA)新注册的电动乘用车(包括纯电动、插混、氢燃料车型)达到 55.86 万辆,同比增长 45%,远超整个乘用车市场 1.2%的增幅。

电动汽车销量飙升 电池问题急需快速解决

欧洲电动汽车快速增长,一方面是政府激励加强和车企投入加大的结果,另一方面也和欧洲电动汽车市场起步较晚、基数较低有很大关系——某些国家一年的电动汽车销量甚至只有两位数。从这个角度看,不论 2019 年的销量大增,还是 2020 年的“开门红”都是必然的。
        据外媒报道,电动汽车的销量正在飙升,工厂也正在全力生产尽可能多的电池。但随着需求的上升,电池材料供应问题只会变得更糟。

预计今年全球电动汽车产量将超过 400 万辆,2025 年将增至 1200 万辆。仅在欧洲,今年就将售出 54 万辆电动汽车,远高于去年的 31.9 万辆。要做到这一点,我们不仅需要超级工厂来制造电池,还需要获得关键材料,特别是锂和钴等金属,而这两种材料的淘金热已经开始。

伯明翰战略元素和关键材料中心联席主任保罗·安德森(Paul Anderson)表示:“目前,电动汽车的普及可以说更多地受到制造能力不足的限制。缺乏电池制造能力是其中的一个关键部分,这也是为何人们急于建造超级工厂的原因。”

缺少大型工厂是个相对容易解决的问题。电池研究公司法拉第研究所研究员加文·哈珀(Gavin Harper)表示:“2019 年 6 月,全球有 91 家工厂正在筹备生产锂离子电池,其中约一半在前一年已经投产。”

不那么容易解决的问题是,从地下获得足够原材料的问题。哈珀说:“据预测,随着电动汽车需求的激增,未来电动汽车电池制造所需的关键战略要素和关键材料可能会受到限制。”

除了开采、提炼以及加工材料以供使用的常见障碍外,电动汽车电池的关键成分还面临地缘政治动荡、破坏环境等担忧。基准矿产情报公司战略咨询主管安德鲁·利兰(Andrew Leland)表示,这将导致“结构性供应不足”,并可能在该行业希望成为主流之际,对电动汽车供应链造成严重破坏。

首先,我们可以看看锂的开采和供应情况。目前,我们有足够的证据证明,尽管锂离子电池核心材料价格飙升引发了澳大利亚、阿根廷和智利的采矿热潮,但汽车市场疲软导致需求下滑,以及在中国购买此类汽车的补贴减少,减缓了采矿和加工厂建设的步伐。

利兰表示,在 2015 年,可能只有 15 个这样的锂矿,现在已经接近 30 或 35 家。其中大部分位于澳大利亚,该国现在是全球最大的锂生产国,中国是其最大的客户。早在 20 世纪 90 年代,美国是世界上主要的锂供应国,但现在它已经变成主要锂生产国。

但仅仅因为锂不在你的地盘上,并不意味着你不能得到它。美国确实仍有少量锂矿藏,尤其是在加州的索尔顿海附近,但相比之下,澳大利亚和南美的矿藏规模很大。但利兰指出,美国拥有两家最大的化工公司。

中国是全球最大的锂生产国,这并不令人惊讶,因为它也是制造和购买最多电动汽车的国家。利兰表示:“这开始让很多原始设备制造商感到担忧,毕竟人们不希望他们的供应链出现任何故障。”

锂矿还面临来自葡萄牙农民和智利土著社区的抗议,这定了该国的采矿努力,不仅引发了供应问题,也引发了道德问题,钴也面临着这两个挑战。

与锂不同的是,许多钴都是在一个地方找到的,即刚果民主共和国(DRC),全球 59%的供应来自该国。在许多担忧中,有证据表明那里广泛使用童工,去年科技公司因涉嫌在儿童伤亡事件中扮演的角色而被起诉。

此外,还有严峻的经济问题:钴也是电动汽车电池中最昂贵的金属之一,每吨价格在 3.3 万至 3.5 万美元之间。而且我们可能根本没有足够的供应。麻省理工学院的研究表明,没有足够的能力开采和加工这些材料来满足需求。研究表明,未来十年的需求可能达到 43 万吨,是目前产能的 1.6 倍。

一种解决方案可能是找到电动汽车电池中钴的替代品。中国制造商 Contemporary Amperex Technology 已经在生产使用磷酸盐而不是镍 - 钴 - 铝或镍 - 锰 - 钴组合的电池。这引起了电动汽车制造商特斯拉的注意,有报道称该公司正寻求在其选项中增加磷酸铁锂电池。

早在 2018 年,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)就承诺,他的公司将停止在下一代电池中使用钴,但中国的交易可能是针对较短里程的汽车,因为磷酸盐电池的容量与钴电池不同。如果电动汽车的销量继续飙升,我们将需要更好的电池,或者大量回收钴。

无论所讨论的材料是什么,解决供应短缺的一个方案可能是回收,这将有助于减少电动汽车电池对环境的影响,同时也能重复使用关键材料,这意味着需要开采和加工的数量更少。哈珀说:“其中有些电池将继续在其他可能要求较低的应用中爆发‘第二次生命’。然而,所有锂离子电池的最终命运应该是,当它们最终不再可用时应该被回收利用。”

但目前,哈珀的研究表明,现有的回收此类电池的努力并不适合向电动汽车转型所带来的规模。他说:“当然,大量的电动汽车电池需要一段时间才能成为一种资源。与此同时,制造电动汽车电池的供应将不得不来自一次资源,但我们相信回收将在未来发挥关键作用,为我们的汽车行业提供材料。”

但这只是一个广泛问题的解决方案之一。转向电动汽车需要更多电池。目前,电池的生产是个很大的瓶颈,但下个瓶颈就可能是供应问题。我们可以用不同的材料重新发明电池,解决回收困境,或者干脆从地下挖出更多的锂和钴。但如果这个行业不迅速解决这个问题,电动汽车行业将会陷入步履蹒跚的境地。

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