電子發燒友網報道(文/黃山明)近日,有韓國媒體報道,隨著新能源汽車,尤其是電動汽車的快速增長,導致對電池核心材料需求的激增,尤其是鋰、鎳等原材料產出無法跟上需求,一些將電池內置的汽車制造商,正在盡最大努力確保原材料。
據調研機構Benchmark Mineral Intelligence數據顯示,2023年僅鋰就需要420億美元的投資,三倍于60萬噸的產量預測。到2030年鋰的需求將達到240萬噸,而精煉鎳的缺口約為23萬噸。
新能源車發展對鋰、鎳需求暴增
新能源汽車的快速起量,催生了對動力電池的需求大增。以美國市場為例,2021年,美國電動汽車銷量達到65.2萬輛,同比實現翻倍增長,電動化滲透率提升至4.3%,同步攀升的還有動力電池需求量。據測算,2022年美國電動汽車銷量有望突破130萬輛,同比再次翻番。到2025年,美國電動車銷量有望超過550萬輛,動力電池需求將達到300GWh。
據韓國市場研究機構SNE Research的統計數據顯示,今年一季度,全球動力電池裝車量為95.1GWh,同比增長近1倍。其中,寧德時代產品裝車量達33.3GWh,同比增長137.7%,市場占有率高達35%。
為了確保電池的原材料供應,各國都推出了相應的政策。阿根廷政府在近期宣布,將在未來五年內總共投資42億美元以確保鋰的安全。短期目標為2023年將鋰的生產能力從3.3萬噸擴大到5萬噸,到2025年達到17.5萬噸。
今年3月份,大眾集團也與國內的華友鈷業、青山控股簽署了合作協議,負責他們在印度尼西亞的鎳、鈷等資源的開發、提煉和前體加工。
特斯拉也與贛鋒鋰業、Livent和Albemarle等企業簽訂了原材料鋰的供應合同,與巴西淡水河谷、Talon Metals簽訂了鎳供應合同。此前特斯拉CEO馬斯克便公開表示,大約三年后,鋰及正極材料的生產將受到限制,并表示有收購礦場的可能性。
中國工信部也在此前表示,新能源汽車動力電池,面臨鋰、鈷、鎳等礦石資源保障和價格上漲的壓力,必須提高關鍵資源的供應能力。
而鋰、鎳等原材料在近幾年來價格已經翻了數倍,近期數據,動力電池核心原材料碳酸鋰的報價達到了42.5-43.5萬元/噸,預計將會在40萬以上的高位保持較長的時間。
同時傳導至銷售終端,許多新能源車已經多次調價,終端的消費者已經感受很明顯了。但漲價必然會影響銷量,如果不斷提價,最終對于新能源汽車行業都可能帶來巨大影響。
鋰、鎳不夠用了?
一個問題是,如今鋰、鎳、鈷等礦業資源價格上漲,到底與什么有關,新能源汽車又在其中扮演什么角色?從國內市場來看,目前全球鋰礦、鈷礦、鎳礦資源多集中在海外,并被頭部礦業集團壟斷,這就導致國內市場幾乎很難把控礦物原材料的成本。
這也導致國內的礦產企業紛紛出海拓展產業鏈,如華友鈷業便在2021年12月末表示,預計將以4.22億美元的架構,收購津巴布韋前景鋰礦公司100%的股權。
其他如寧德時代及合資公司天華超凈收購位于剛果(金)的Manono鋰礦項目、位于阿根廷的Pastos Grandes鋰鹽湖項目,以及澳洲MARBLE bAR Lithium鋰礦項目;贛鋒鋰業收購了非洲馬里Goulamina鋰礦項目。
近期有報道稱,比亞迪正在洽購6座非洲鋰礦,目前均已達成收購意向。據比亞迪內部測算,6座鋰礦中,氧化鋰2.5%的礦石量達到了2500萬噸以上,折算為碳酸鋰可達100萬噸,可滿足其未來十余年電池需求。
各大企業全球搶礦的局面,一方面是由于新能源汽車行業的快速發展,讓礦業資源需求暴增,另一方面則是因為目前勘測的礦產資源的確是有限的。
據美國地質調查局(USGS)數據顯示,2020年全球鎳儲量為9400萬噸,其中紅土鎳礦占60%,硫化鎳礦占40%,而印尼的鎳礦儲量達到2100萬噸,為全球鎳資源最豐富的國家,中國為貧鎳國,儲量約為280萬噸,全球占比約為3%。
而2020年全球已探明的鋰礦資源達8551萬金屬噸,排名前五的為玻利維亞(25%)、阿根廷(23%)、智利(11%)、美國(9%)、澳大利亞(7%)。中國位居第六,占比6%。
那么新能源車行業的暴漲對于礦業原材料的影響到底有多大呢?以一輛特斯拉Model 3為例,大概需要用到30公斤的碳酸鋰,或者6公斤鋰金屬。
這意味著,即便生產100億輛Model 3,需要的鋰金屬也僅在6000萬噸,而這已經是很夸張地估算了,目前已經探測的鋰礦完全夠用。而鎳主要用在三元鋰電池上,如今許多車企開始選用磷酸鐵鋰電池,鎳的需求正在減小,并且鎳本身主要用于不銹鋼生產,動力電池只占一小部分。
顯然,如今全球已探明的鋰、鎳等礦產資源足夠使用,加上還未探明的相關資源,動力電池的生產原材料根本就不缺。那么為何如今的鋰、鎳等資源價格高企,一方面在于開采成本,有些礦容易開采,雜質少,成本低,其他礦則相反。
另一方面在于產量,過去的鋰、鎳等礦產資源產量相對穩定,但隨著新能源汽車的異軍突起,需求大增,原有的產量不足以支持如今的需求,所以導致價格上升。即便是擴產或開新礦,也需要時間周期以及更多的成本,這些都會推高上游原材料的價格。
動力電池的轉變
盡管全球的動力電池正極材料并不缺,只不過是產量跟不上,但這種情況下,也帶動了下游動力電池產業的轉變。
一個很明顯的趨勢是,磷酸鐵鋰滲透率正在快速提升,相比鈷酸鋰、三元等正極材料,磷酸鐵鋰具備循環壽命高(達2000次以上)、安全性強、成本低等優點。成本低就在于鐵相比鈷、鎳等更便宜。
近期掀起的鈉離子電池風潮同樣如此,以寧德時代發布的鈉離子電池為例,其電芯單體能量密度高達160Wh/kg,常溫下充電15分鐘,電量可達80%以上,在-20%低溫環境中,也擁有90%以上的放電保持率,系統集成效率可達80%以上。性能相比鉛炭電池、鋰離子電池而言已經差距不大,并且成本更低,還環保。
此外,隨著鋰、鎳成本的不斷上升,也帶動了動力電池回收產業的發展。以三元鋰電池為例,其正極中,鈷占5-20%,鎳占5-12%,錳占7-10%,鋰為2-5%。
過去,動力電池回收產業之所以發展沒有成規模,主要是由于規模回收的成本太高,還不如采購原材料來重新造一個。
不過隨著原材料價格的上漲,如今動力電池回收收益也在上漲,從成本來看以硫酸鎳的生產為例,通過廢舊動力電池回收處理每噸鎳的成本在4 萬元以下,但要知道如今的鎳價已經在20萬元/噸以上了。
預計從2020年起,每年預計都會有12-17萬噸的動力電池報廢,但要在報廢的鋰電池中回收正極、負極材料、電解液以及隔膜等高附加值的零件難度很大,商業化難度更大,更何況不同廠商的動力電池配方也不同。不過在高昂的回報下,相信這些都不是問題。
高盛公司預測,到2030年,可回收動力電池將增加至356GWh,翻5倍以上,不過回收鎳的數量僅占全球鎳供應的7%。
小結
新能源汽車的高速發展,的確讓全球的鋰、鎳等礦產資源缺口增加,導致近幾年價格不斷上漲。但這并不是因為相應的礦產資源儲量不足,而是產量目前還跟不上需求的增長。同時,由于中國大多數動力電池正極材料都依靠進口,因此鈉離子電池開始興起,以常用材料部分替代需求缺口。此外,隨著鋰、鎳價格的高企,動力電池回收產業也將持續向好。
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