在“碳中和”概念越来越受到重视的背景下,我国开始加快新能源建设。近年来,新能源汽车的发展速度远超我们的想象。一些专家预测,到2035年,我国新能源汽车保有量将超过1.6亿辆,其中纯电动汽车的占比将超过90%以上将成为一座城市。
新能源汽车的兴起,促成了锂电池的持续供应。锂作为纯电动汽车的动力来源,在未来低碳时代已被置于“白油”的重要位置。目前,它已经成为继石油、未来锂将迎来一段需求大幅扩张的黄金时代。.之后各国争相购买的能源原料
车企们为何替锂而担忧?
那么问题来了,锂这么热,地球上有足够的锂吗?我们以前可能没有担心过这个问题,但现在情况不同了。
2020年全球锂矿探明储量约2100万吨,纸面上看是巨大而充足的。事实上,经济上可开采的锂资源非常有限,在该地区的分布也不均衡。仅南美洲和大洋洲著名的“锂三角”就占全球锂资源的80%,而其他三大洲加起来仅占资源分布的20%。
对锂矿的竞争已经成为汽车公司的头等大事。在新能源汽车的战场上,谁掌握了锂供应链,谁就能掌握新能源汽车的未来。在这方面,汽车公司的对策是把自家的供应延伸到上游原材料部分,目标是针对锂矿。特斯拉目前正在与智利最大的锂矿生产商谈判,未来可能会在当地建立一家工厂,生产电池用锂原料。
在电池技术没有创新之前,锂仍然是电池生产不可或缺的原料。如果车厂缺少电池供应,即使做了酷炫的电动车外壳,也不会量产。
可以预见,在车企争抢锂矿的背后,早已将筹码押在新能源汽车上,奔驰、本田等大公司也宣布将进驻2040年前要停止燃油车的销售,新能源车将成为销售主力.
预计到2030年,全球对电动汽车和锂储能系统的需求将超过2700GWh,几乎是目前的十倍,其中汽车电池的制造占四分之三。更可怕的是,目前全球锂产能只能达到2030年需求的70%,仍有巨大的供应缺口需要填补。
从目前的锂储备情况来看,如果锂矿企业不及时扩大生产线或挖掘新的锂矿,可能会出现锂资源分布“弱肉强食”的情况。财力雄厚的企业会不断吞噬剩余锂资源,形成寡头垄断。缺乏上游供应的车企只能靠他们来供应原材料,议价权会被寡头牢牢抓住,这对车企来说不是好事。
届时,锂电池涨价将不可避免,目前国内电池级碳酸锂相比年初报价上涨71.2%,而现货价格在四个月时间也已经翻了一倍.当新能源汽车的价格和续航不及燃油车时,锂电池的价格会一次次上涨,消费者自然会用脚投票。
居安思危。从表面上看,我们的锂储备可以满足目前的电池供应需求。但在新能源汽车推进的浪潮中,锂产能与未来需求的差距不再处于同一水平,这意味着如果现在不采取措施,未来锂不仅会不足,还会变贵,这对大力发展新能源汽车的车企来说,将是难以承受的打击。
锂资源短缺受伤的是谁?
一直高喊扩大产能口号的特斯拉,近日受到锂原料短缺的影响,导致产能一直没有恢复。为了保证利润率,消费者只能充当“韭菜”。
今年3月和4月,特斯拉数次上调其Model Y和Model 3车型的价格。3月份国产Model Y全款涨了8000元。4月份,Model 3在美国市场的价格也连续三次上涨,涨幅达到2000美元。
假设锂的供应情况一直不乐观,一些依靠价格优势占领市场的车企没有像特斯拉那样的提价信心,想要保持新车价格不变,就必须降低整车成本,所以自然是车的配置
减法在消费者看不到的地方,这种操作在汽油车上早已屡见不鲜,其中最著名的就是“断轴门”,为了降低成本而悄悄更换车身材料。这些操作大大降低了整车的安全性,承担事故的是消费者。
如果消费者有权选择不购买新能源汽车,那么锂涨价导致的储能电池成本上涨,受伤的就是新能源车的车主了.
另一方面,储能电池价格上涨也会导致充电站建设成本增加,影响充电站的普及率。目前,建设一个可容纳120辆车的公共充电站,需要投资成本约800万元,投资建设充电站将花费大量资金。如果成本再次上涨,很多充电桩公司在经济上负担不起。
对于有长途出行需求的新能源车主来说,续航问题成了他们不得不考虑的一件大事,因为只有一线城市的充电站覆盖率更高,如果他们不是在一线城市驾驶车辆的话。如果赶时间,可能会遇到车很急,附近没有充电桩的情况。充电站设置完毕。
施普及滞后,无形中会增加车主们驾驶新能源车出远门的“里程焦虑”。总而言之,锂的短缺对于普通消费者而言并不是一件好事,不仅增加消费者购买新能源车的成本,后续充电、养护等服务也会相应增加。而充电站的建设速度减慢,新能源车主们的出行半径继续被车的续航所限制,想要享受一场愉快的远途旅行变得更加困难,届时具有续航优势的汽油车是否能借此机会重新抬头,又变成了一个未知数。
锂资源循环的曙光已到来?
车企们当然不乐见这种局面的发生,无论是出于防止被原料“卡脖子”,还是预防锂涨价对新能源汽车市场造成打击,寻找出一条破局之路已成必然,而锂电池的循环利用就是其中的路径之一。
在电池回收行业,目前公认的最理想模式是先梯次利用再拆解回收,梯次利用是指先回收来的动力电池进行筛选,对电池的性能和寿命进行检测,选出数据相近的电池进行分组,这样才能保证电池的一致性以及整个电池系统的安全性。
这种模式其实和我们在电视上看到的“聚能环”广告是如出一辙的,在遥控车上用光了的电池,放到遥控器上还能继续用,梯次利用也是同理,都是把还有能量的电池继续使用,将剩余的资源发挥到最大化。
这些符合标准的电池将被配对成组,用于像储能、低速电动车等对电池性能要求较低的领域。根据行业标准,动力电池容量衰减至80%左右就能达到退役时限,虽然不再适用汽车,但是在其他方面还有很大的利用空间,对于提升锂电池的利用率具有相当大的进步意义。
即便是最终无法使用的废旧动力电池,也依然能够在再生处理环节挖掘其剩余价值。据宁德时代透露,三元动力电池中所含的锂元素含量较高,而磷酸铁锂电池的锂含量也达到 1.10%。当电池进入再生处理环节,锂会被提取出来,加工制成用于电池生产的正极材料,实现资源的有效循环利用。
不过目前新能源汽车未进入到大批量报废的浪潮,能回收到的退役动力电池较少,加上梯次利用大部分还处于试验示范阶段。换言之,大家心目中最理想的锂电池循环利用链,仍在蹒跚学步的过程中,真正实现成熟产业链的曙光尚未到来。
新兴电池技术难度在哪?
既然锂的循环利用暂时行不通,那能否换个思路,从电池的结构上改变,让同样多的锂造出更多的电池?或者让锂电池变得更加耐用,减少电池的报废量?答案是有的,关键在于,这需要挑战三十多年来根深蒂固开发者_Python百科的锂离子电池技术。
传统的锂电池内置的电解质是以液态的形式存在,目前业界常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,在电池的耐用性和能量密度上存在各自的缺点,前者会导致电池报废数量的快速增长,后者则会消耗更多的锂电芯。
而固态电池的出现,则完美地解决了以上两种电池的缺点,因为它颠覆了锂电池的电池结构,不同于传统的液态电解质包裹电芯的构造,而固态电池内没有任何的液体和气体,所有材料都以固态的形式存在。
电解质的改变,也就意味着在能量密度和耐用性上能够实现质变,按照目前研发的预期,固态电池的循环寿命高达15000-20000次,远超目前以耐用性见长的磷酸铁锂电池十倍,能量密度预估最大可达900Wh/kg,相比三元锂电池的理论能量密度高出三倍,它被誉为锂离子电池的“终结者”不是没有理由的。
虽然固态电池目前还处于试验性阶段,任何技术从试验到最终大规模商用都需要经历一个漫长的过程,固态电池的发展,为缓解锂的资源紧张问题带来更多的可能性,而我们现在只需要给固态电池足够的耐心和时间。
回到最初的问题,地球上的锂够不够用?假如世界是单一线性发展的,那么锂作为次世代的“白色石油”,迟早会有资源耗尽的那一天。
好在这个世界的发展轨迹不可能只有一条线,就像我们过去预判石油会耗尽,事实是在石油耗尽前,新能源就出现了。在锂这件事上,未来也存在无数的可能性,往近点说,锂回收已经成为一种产业,而固态电池技术也在向前迸发。
更何况以人类目前的资源利用能力来看,可能再过个三、五年,就已经出现各种各样的新能源技术,光伏、风能、核能以及可燃冰、氢能源等新能源将快速崛起,我们所能利用资源范围相信会更为广阔。
那时候再回头看,或许会发现锂并不是最优解,锂资源的紧缺并不会阻止我们进入一个全面电气化的时代,更无法阻止电能在汽车未来中占据主导地位。
纵观历史,每一次能源的更替,都要历经时间的考验。煤炭取代木材花了将近两个世纪,从石油取代煤炭花了一个世纪。如今新能源技术仍处于早期探索阶段,我们只需要给它点时间,“让子弹飞一会”。
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