鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:976次 | 2021年01月10日
動(dòng)力鋰電池原材料供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)浮現(xiàn)
電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展拉升了市場(chǎng)對(duì)動(dòng)力鋰離子電池的需求。動(dòng)力鋰離子電池所需的鋰、鈷、鎳等原材料重要依賴進(jìn)口,且長(zhǎng)期來(lái)看已出現(xiàn)供應(yīng)不足風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)雖在這些資源的開(kāi)采和回收技術(shù)上處世界領(lǐng)先水平,但產(chǎn)量利用率偏低;廢舊電池回收利用雖被認(rèn)為是降低供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑,但行業(yè)發(fā)展仍待規(guī)范。
“從2015年到2050年,世界鋰年耗率將持續(xù)提高,在此期間將消耗511萬(wàn)噸鋰。這一消費(fèi)總量占到陸地鋰儲(chǔ)總量的1/3以上?;谠擃A(yù)計(jì),陸地上剩余的鋰儲(chǔ)量或在2080年耗盡?!痹谖覈?guó)工程院院士鄭綿平看來(lái),隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,動(dòng)力鋰離子電池所需的金屬材料已出現(xiàn)告急——鎳、鈷資源匱乏,對(duì)外依存度較高,存在安全風(fēng)險(xiǎn),“現(xiàn)有資源能否保障鋰離子電池行業(yè)持續(xù)發(fā)展,值得探討。”
那么,上述問(wèn)題該如何破解?在技術(shù)創(chuàng)新和回收利用上有什么突破點(diǎn)?記者就此展開(kāi)了采訪。
動(dòng)力鋰離子電池上量催生更多原材料需求
動(dòng)力鋰離子電池包括磷酸鐵鋰離子電池、鎳鈷鋁三元電池和鎳鈷錳三元電池。鎳鈷錳三元電池由于能量密度更高、續(xù)航里程更長(zhǎng),成為動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)上最普遍使用的電池種類。
近年來(lái),全球電動(dòng)汽車?yán)顺睅?dòng)了動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)的快速發(fā)展。2018年,動(dòng)力鋰離子電池需求量為142GWh,預(yù)計(jì)到2030年,這一數(shù)據(jù)將上升至2.3TWh,占全部電池需求量的近90%。隨著動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)量的急劇上升,金屬原材料的需求也水漲船高。
據(jù)了解,每生產(chǎn)一塊鋰離子電池,要開(kāi)采至少八種金屬礦產(chǎn)。其中,用量最大的是鋰、鈷、鎳和錳。鎳具有磁性及良好的可塑性、延展性,用作催化劑;鈷具有鐵磁性、抗拉強(qiáng)度、機(jī)械加工性能;錳是過(guò)度金屬元素,具備強(qiáng)還原性。
鄭綿平預(yù)測(cè),2035年,我國(guó)鎳需求量將達(dá)202萬(wàn)噸,電池用鎳占比為50%;2018—2035年,鈷需求量累計(jì)或達(dá)170萬(wàn)噸。但這些金屬資源產(chǎn)量和儲(chǔ)量高度集中在非洲、南美和澳洲。例如,鋰重要生產(chǎn)、儲(chǔ)量國(guó)是澳大利亞和智利;鈷重要分布在剛果(金);鎳重要集中在印度尼西亞和巴西。我國(guó)70%的鋰、80%以上的鎳和鈷都依賴進(jìn)口。這種跨區(qū)域的原料供應(yīng)存在潛在風(fēng)險(xiǎn)——如何穩(wěn)定材料價(jià)格和高質(zhì)量供應(yīng),成為全產(chǎn)業(yè)面對(duì)的共同挑戰(zhàn)。
鈷的價(jià)格就曾出現(xiàn)過(guò)劇烈波動(dòng)。2017年,鈷價(jià)從32美元/公斤上漲至75美元/公斤,年上升114%。2018年更是一度達(dá)到95美元/公斤。鈷價(jià)高不可攀,被業(yè)內(nèi)形象地稱之為“鈷奶奶”。
為掌握原料供應(yīng)主動(dòng)權(quán),國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池公司早已跨界布局。2010年比亞迪斥資2億元買下西藏礦業(yè)旗下鋰礦資源;寧德時(shí)代于2018年通過(guò)加拿大時(shí)代獲得北美鎳業(yè)25.38%的股權(quán)。今年八月,寧德時(shí)代又宣布圍繞主業(yè),以證券投資方式對(duì)境內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)質(zhì)上市公司進(jìn)行投資,投資總額近200億元。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,在動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域,誰(shuí)優(yōu)先把控了上游資源,誰(shuí)就在未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中更具話語(yǔ)權(quán)。
多因素致我國(guó)鋰產(chǎn)量利用率偏低
事實(shí)上,我國(guó)是鋰資源大國(guó),但為何還依賴進(jìn)口?
資料顯示,我國(guó)鋰資源重要分布在四川、青海和西藏三省區(qū),受制于交通和地理位置等原因,短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模開(kāi)采利用的可能性較低。
“西藏扎布耶鹽湖2006年就建立了我國(guó)第一個(gè)鋰產(chǎn)業(yè),但因管理等原因,至今未能達(dá)成。目前塞爾汗和東、西臺(tái)吉乃爾鹽湖均未達(dá)到預(yù)期產(chǎn)量。”鄭綿平坦言,雖然我國(guó)鋰資源豐富,但利用率相對(duì)較低,鋰提取的膜和吸附劑等關(guān)鍵技術(shù)均來(lái)自國(guó)外,在萃取、抗腐蝕方面還有待進(jìn)一步提升。
天能電池集團(tuán)鋰離子電池回收高級(jí)研究員唐小林同樣向記者坦言,在四川甘孜州等地,鋰礦管理存在問(wèn)題,加上部分礦產(chǎn)品位較低、提煉成本較高,自產(chǎn)產(chǎn)量無(wú)法滿足本土動(dòng)力鋰離子電池激增的需求。
“整體來(lái)看,我國(guó)鋰、鈷、鎳資源開(kāi)采和回收技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平?!睒I(yè)內(nèi)人士坦言,隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),金屬原材料的價(jià)格將進(jìn)一步降低。國(guó)內(nèi)一些公司已經(jīng)掌握了廢舊電池定向循環(huán)回收技術(shù),率先破解了廢料還原的行業(yè)難題,電池回收已達(dá)到分鐘級(jí)全自動(dòng)化拆解水平。
記者了解到,目前,廢舊電池中鈷、鎳的提取工藝相對(duì)成熟,回收率可達(dá)90%以上。相比之下,鋰的提取則要更昂貴的有機(jī)溶液,成本較高,其回收率約50%左右。
鄭綿平建議,動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)要進(jìn)一步致力于基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新攻關(guān),同時(shí)加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)外鋰、鎳、鈷資源調(diào)查勘探的投入,摸清國(guó)內(nèi)外資源的家底和潛力,立足國(guó)內(nèi)“兩種資源、兩種市場(chǎng)”,使我國(guó)優(yōu)勢(shì)鋰電資源(稀土、石墨)具有世界話語(yǔ)權(quán),鋰、鎳、鈷有足夠來(lái)源和反制能力。
回收再利用亟待規(guī)范
基于有限的資源,回收再利用現(xiàn)有動(dòng)力鋰離子電池被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是降低原料金屬供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑。
中汽研數(shù)據(jù)顯示,今年我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池累計(jì)退役量將達(dá)25GWh,預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到116GWh。規(guī)模如此龐大,吸引了不少公司扎堆布局動(dòng)力鋰離子電池回收再利用。
“但形勢(shì)不太好,公司收不到料?!睒I(yè)內(nèi)人士向記者直言,目前從事動(dòng)力鋰離子電池回收再利用的公司數(shù)量過(guò)多,而電池報(bào)廢時(shí)間比想象中更長(zhǎng),電池一層層梯次利用下來(lái),到報(bào)廢回收有7、8年的周期。一些公司宣稱產(chǎn)線產(chǎn)量規(guī)??捎^,但實(shí)際產(chǎn)量只有宣傳量的1/3,甚至1/10。
回收材料沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性,也在一定程度上壓制了公司的熱情?!皬U舊動(dòng)力鋰離子電池回收的價(jià)格很高,是新電池的7折左右,到拆解環(huán)節(jié)已經(jīng)沒(méi)什么利潤(rùn)了?!碧菩×纸榻B,目前電池回收多以三元電池為主,其鋰含量是磷酸鐵鋰離子電池含鋰量的一倍左右,且磷酸鐵鋰沒(méi)有鎳、鈷資源可回收。因此,只有在鋰價(jià)格維持較高水平時(shí),回收磷酸鐵鋰離子電池才有經(jīng)濟(jì)性,其盈虧平衡線在4萬(wàn)元/噸左右。
唐小林坦言,動(dòng)力鋰離子電池拆解回收種類繁多、拆解工藝差異較大,且評(píng)估、分選具有一定技術(shù)門檻。行業(yè)確實(shí)存在部分小商小販操作不規(guī)范問(wèn)題,甚至手動(dòng)拆解動(dòng)力鋰離子電池,安全隱患較大。
今年十月,工信部公布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池梯次利用管理辦法》(征求意見(jiàn)稿)要求對(duì)報(bào)廢的動(dòng)力鋰離子電池梯次利用進(jìn)行規(guī)范管理。在回收再利用方面,業(yè)內(nèi)人士建議,政府應(yīng)完善生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度相關(guān)法規(guī),建設(shè)電池產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),并提高公司準(zhǔn)入門檻,規(guī)范動(dòng)力鋰離子電池回收途徑。