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新能源汽车爆发式增长,让锂镍不够用了?

21克888 来源:电子发烧友原创 作者:黄山明 2022-06-05 11:26 次阅读
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电子发烧友网报道(文/黄山明)近日,有韩国媒体报道,随着新能源汽车,尤其是电动汽车的快速增长,导致对电池核心材料需求的激增,尤其是锂、镍等原材料产出无法跟上需求,一些将电池内置的汽车制造商,正在尽最大努力确保原材料。

据调研机构Benchmark Mineral Intelligence数据显示,2023年仅锂就需要420亿美元的投资,三倍于60万吨的产量预测。到2030年锂的需求将达到240万吨,而精炼镍的缺口约为23万吨。

新能源车发展对锂、镍需求暴增

新能源汽车的快速起量,催生了对动力电池的需求大增。以美国市场为例,2021年,美国电动汽车销量达到65.2万辆,同比实现翻倍增长,电动化渗透率提升至4.3%,同步攀升的还有动力电池需求量。据测算,2022年美国电动汽车销量有望突破130万辆,同比再次翻番。到2025年,美国电动车销量有望超过550万辆,动力电池需求将达到300GWh。

据韩国市场研究机构SNE Research的统计数据显示,今年一季度,全球动力电池装车量为95.1GWh,同比增长近1倍。其中,宁德时代产品装车量达33.3GWh,同比增长137.7%,市场占有率高达35%。

为了确保电池的原材料供应,各国都推出了相应的政策。阿根廷政府在近期宣布,将在未来五年内总共投资42亿美元以确保锂的安全。短期目标为2023年将锂的生产能力从3.3万吨扩大到5万吨,到2025年达到17.5万吨。

今年3月份,大众集团也与国内的华友钴业、青山控股签署了合作协议,负责他们在印度尼西亚的镍、钴等资源的开发、提炼和前体加工。

特斯拉也与赣锋锂业、Livent和Albemarle等企业签订了原材料锂的供应合同,与巴西淡水河谷、Talon Metals签订了镍供应合同。此前特斯拉CEO马斯克便公开表示,大约三年后,锂及正极材料的生产将受到限制,并表示有收购矿场的可能性。

中国工信部也在此前表示,新能源汽车动力电池,面临锂、钴、镍等矿石资源保障和价格上涨的压力,必须提高关键资源的供应能力。

而锂、镍等原材料在近几年来价格已经翻了数倍,近期数据,动力电池核心原材料碳酸锂的报价达到了42.5-43.5万元/吨,预计将会在40万以上的高位保持较长的时间。

同时传导至销售终端,许多新能源车已经多次调价,终端的消费者已经感受很明显了。但涨价必然会影响销量,如果不断提价,最终对于新能源汽车行业都可能带来巨大影响。

锂、镍不够用了?

一个问题是,如今锂、镍、钴等矿业资源价格上涨,到底与什么有关,新能源汽车又在其中扮演什么角色?从国内市场来看,目前全球锂矿、钴矿、镍矿资源多集中在海外,并被头部矿业集团垄断,这就导致国内市场几乎很难把控矿物原材料的成本。

这也导致国内的矿产企业纷纷出海拓展产业链,如华友钴业便在2021年12月末表示,预计将以4.22亿美元的架构,收购津巴布韦前景锂矿公司100%的股权。

其他如宁德时代及合资公司天华超净收购位于刚果(金)的Manono锂矿项目、位于阿根廷的Pastos Grandes锂盐湖项目,以及澳洲MARBLE bAR Lithium锂矿项目;赣锋锂业收购了非洲马里Goulamina锂矿项目。

近期有报道称,比亚迪正在洽购6座非洲锂矿,目前均已达成收购意向。据比亚迪内部测算,6座锂矿中,氧化锂2.5%的矿石量达到了2500万吨以上,折算为碳酸锂可达100万吨,可满足其未来十余年电池需求。

各大企业全球抢矿的局面,一方面是由于新能源汽车行业的快速发展,让矿业资源需求暴增,另一方面则是因为目前勘测的矿产资源的确是有限的。

据美国地质调查局(USGS)数据显示,2020年全球镍储量为9400万吨,其中红土镍矿占60%,硫化镍矿占40%,而印尼的镍矿储量达到2100万吨,为全球镍资源最丰富的国家,中国为贫镍国,储量约为280万吨,全球占比约为3%。

而2020年全球已探明的锂矿资源达8551万金属吨,排名前五的为玻利维亚(25%)、阿根廷(23%)、智利(11%)、美国(9%)、澳大利亚(7%)。中国位居第六,占比6%。

那么新能源车行业的暴涨对于矿业原材料的影响到底有多大呢?以一辆特斯拉Model 3为例,大概需要用到30公斤的碳酸锂,或者6公斤锂金属。

这意味着,即便生产100亿辆Model 3,需要的锂金属也仅在6000万吨,而这已经是很夸张地估算了,目前已经探测的锂矿完全够用。而镍主要用在三元锂电池上,如今许多车企开始选用磷酸铁锂电池,镍的需求正在减小,并且镍本身主要用于不锈钢生产,动力电池只占一小部分。

显然,如今全球已探明的锂、镍等矿产资源足够使用,加上还未探明的相关资源,动力电池的生产原材料根本就不缺。那么为何如今的锂、镍等资源价格高企,一方面在于开采成本,有些矿容易开采,杂质少,成本低,其他矿则相反。

另一方面在于产量,过去的锂、镍等矿产资源产量相对稳定,但随着新能源汽车的异军突起,需求大增,原有的产量不足以支持如今的需求,所以导致价格上升。即便是扩产或开新矿,也需要时间周期以及更多的成本,这些都会推高上游原材料的价格。

动力电池的转变

尽管全球的动力电池正极材料并不缺,只不过是产量跟不上,但这种情况下,也带动了下游动力电池产业的转变。

一个很明显的趋势是,磷酸铁锂渗透率正在快速提升,相比钴酸锂、三元等正极材料,磷酸铁锂具备循环寿命高(达2000次以上)、安全性强、成本低等优点。成本低就在于铁相比钴、镍等更便宜。

近期掀起的钠离子电池风潮同样如此,以宁德时代发布的钠离子电池为例,其电芯单体能量密度高达160Wh/kg,常温下充电15分钟,电量可达80%以上,在-20%低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率,系统集成效率可达80%以上。性能相比铅炭电池、锂离子电池而言已经差距不大,并且成本更低,还环保。

此外,随着锂、镍成本的不断上升,也带动了动力电池回收产业的发展。以三元锂电池为例,其正极中,钴占5-20%,镍占5-12%,锰占7-10%,锂为2-5%。

过去,动力电池回收产业之所以发展没有成规模,主要是由于规模回收的成本太高,还不如采购原材料来重新造一个。

不过随着原材料价格的上涨,如今动力电池回收收益也在上涨,从成本来看以硫酸镍的生产为例,通过废旧动力电池回收处理每吨镍的成本在4 万元以下,但要知道如今的镍价已经在20万元/吨以上了。

预计从2020年起,每年预计都会有12-17万吨的动力电池报废,但要在报废的锂电池中回收正极、负极材料、电解液以及隔膜等高附加值的零件难度很大,商业化难度更大,更何况不同厂商的动力电池配方也不同。不过在高昂的回报下,相信这些都不是问题。

高盛公司预测,到2030年,可回收动力电池将增加至356GWh,翻5倍以上,不过回收镍的数量仅占全球镍供应的7%。

小结

新能源汽车的高速发展,的确让全球的锂、镍等矿产资源缺口增加,导致近几年价格不断上涨。但这并不是因为相应的矿产资源储量不足,而是产量目前还跟不上需求的增长。同时,由于中国大多数动力电池正极材料都依靠进口,因此钠离子电池开始兴起,以常用材料部分替代需求缺口。此外,随着锂、镍价格的高企,动力电池回收产业也将持续向好。
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