中國儲能網(wǎng)訊:電池需求將給原材料供應帶來巨大壓力
目前,電動汽車和儲能系統(tǒng)都選用鋰離子電池。原因有二,其一是鋰離子電池技術成熟,這得益于便攜式電子設備行業(yè);其二是鋰離子電池具有無可匹敵的能量和動力。
電動汽車是主要的電池需求行業(yè)。我們預測,2030年,電動汽車銷量將達到3,000萬輛,占全球汽車銷量的30%,到2040年,這一比例將進一步上升至52%。因此,電池供應鏈面臨的壓力將與日俱增,鋰、鈷和鎳等電池原材料勢必將供不應求。
增加電池關鍵原材料供應并非易事
過去為適應需求增長而采用的種種方法可能無法應對當前激增的需求:
電池創(chuàng)新的商業(yè)化,尤其是要達到滿足電動汽車需求的商業(yè)規(guī)模,要歷經(jīng)數(shù)年。
增加鋰礦供應,從勘探到生產(chǎn),最長要10年之久。
通過電動汽車設計變革,比如換電的開發(fā),也需要經(jīng)過多次型號迭代。
這些方法都無法快速解決當前面臨的問題。我們當下面臨的是一場全面的社會改革,而非逐步過渡到技術競爭。
回收對于滿足電池需求能起到重要作用
在邁向更可持續(xù)世界的過程中,回收可消除廢物,減少對碳排放密集型礦山快速擴產(chǎn)的需求,從而發(fā)揮巨大作用。回收生產(chǎn)廢料和退役電池可提供大量原材料,滿足激增的需求,同時也提供了從缺乏自然資源的地區(qū)獲得材料的機會。
但退役電池收集和回收卻面臨多重困難。首先,電動汽車電池包中含有關鍵金屬的正極被外殼、連接件及冷卻通道等電池材料過度封裝。回收不是一個直接的過程,一個電池包的價值遠低于同等容量(kWh)的正極材料的價值。
其次,退役電池原料數(shù)量可觀,但要進入到回收階段,還需等待時日。電動汽車電池包的保修期很長。頂級汽車制造商提供至少八年的電池包保修期,使用壽命也較長。此外,隨著電池投入住宅儲能或工業(yè)儲能等領域進行二次利用,也將阻礙電動汽車電池的回收。
制造廢料將成為本年代回收電池材料的主要來源
為滿足需求,中國、歐洲和北美洲將大幅提升電池和電池正極的制造量。
如此一來,將會產(chǎn)生大量生產(chǎn)廢料,尤其是隨著新參與者和新設施不斷涌入電池行業(yè)。即使是經(jīng)驗豐富的電池制造商,也要面臨所生產(chǎn)的電池有相當大的比例還來不及實現(xiàn)最終用途就報廢的情況。
僅靠回收無法滿足電池原材料需求
回收能緩解供應短缺的壓力,但不能滿足需求。生產(chǎn)廢料或退役電動汽車的數(shù)量根本無法趕上電動汽車或儲能系統(tǒng)的增長量。因此,有必要在促進增加原材料供應量的同時,最大限度地發(fā)展回收行業(yè),以緩解短缺問題。
回收商需要有很強的適應能力。汽車制造商和電池制造商勢必要降低材料成本,為此他們可能會更多地采用磷酸鐵鋰(LFP)電池,減少三元(NMC)電池中鈷的含量,以及在市場上推廣鈉離子電池技術。生產(chǎn)廢料回收利潤將受此影響,因此需要改變回收工藝。
總而言之,加大回收利用至關重要,但這可能需要政策而非經(jīng)濟來推動。