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【原创】一吨电池级碳酸锂要60万 汽车厂商寻找的替代方案哪种最靠谱?

2022-11-03 18:19:26

  最近两年时间,全球新能源汽车销量大幅增长,中国市场新能源乘用车渗透率已经超过30%,市场格局即将迎来革命性变化。新能源汽车行业的火爆,带来了一个意料之中的“副产品”——碳酸锂等原材料价格不断上涨。

一吨电池级碳酸锂要60万 汽车厂商寻找的替代方案哪种最靠谱?

  权威资料显示,目前电池级碳酸锂的市场价已经达到了55万元/吨,业内人士普遍相信,第四季度全球碳酸锂的供需矛盾将会进一步加剧,电池级碳酸锂的价格有望上升到60万元/吨。

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  动力电池已经成为所有新能源汽车厂商都头疼的问题,那么,有没有什么技术能够替代锂电池呢?

一飞冲天的碳酸锂价格

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  目前国内主流的动力电池技术路线只有两种,即三元锂电池和磷酸铁锂电池,这两种电池都需要用到大量的电池级碳酸锂。无论哪种技术路线更占上风,原材料厂商都是稳赚不赔。

  2022年1-9月份,比亚迪净利润达到93.11亿元,超过过去三年净利润总和,然而锂矿企业中的两大龙头赣锋锂业和天齐锂业同期净利润都在150亿元左右。

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  碳酸锂价格持续上涨,最主要的原因是新能源汽车销量暴涨带来的供需矛盾。锂是一种比较稀缺的自然资源,产量低,开采难度也比较大,突然增加的订单让全球锂资源的供需失衡,价格上涨自然不可避免。

  只要动力电池的化学组成成分没有发生根本性改变,全球新能源汽车行业对锂的需求就不太可能被逆转。

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  从目前的情况来看,中国、美国、欧盟三大汽车重镇都已经将新能源汽车看成了汽车的未来发展方向,在可预见的未来,电池级碳酸锂的需求不会下降。

  除此之外,如果在某一段时间内碳酸锂价格下跌,锂矿企业也会主动压缩产量以获取更高利润,这与全球石油市场是一样的。

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  到目前为止,动力电池的成本已经占到一款新能源汽车总成本的40%左右。从理论上来说,如果能够降低动力电池原材料的采购成本,新能源汽车厂商的前景将更加光明。

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  既然短期内碳酸锂的价格不太可能大幅下跌,那么就只有一种方法可以解决问题:绕开锂电池。

氢燃料电池的可行与不可行

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  事实上,在过去几十年时间里,各国科学家们提出了很多采用各种原材料的动力电池,而锂电池只是其中之一。只不过锂电池的技术相对来说更成熟,率先实现了大规模商用。

  但现在锂电池的成本已经严重侵蚀了汽车厂商的利润,这就导致它们有更大的动力去寻找锂电池的替代技术方案。

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  目前业内呼声比较高的电池是氢燃料电池,丰田、本田、现代等在新能源时代失势的汽车厂商都在氢燃料电池方面投入了巨额资金,并且攻克了各种技术难关。

  与锂电池相比,氢燃料电池污染更小,也不必过分依赖某一种稀有矿产,因此各大厂商和各国政府都在推动氢燃料电池的研发与生产。

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  但氢燃料电池本身也存在不少问题,其中最严重的就是成本太高。有机构进行过专业测算,目前一套成熟的氢燃料电池动力系统平均单价需要几十万。

  同时,一款氢燃料电池百公里的出行成本也超过了30元,明显超过了主流的锂电池汽车。

  从理论上来说,只要氢燃料电池大规模商用,这些成本就会大幅下降。但问题是,氢燃料电池与目前的锂电池差别太大,不但原材料不同,补能方式也不同,需要在目前的充电站之外,独自建立一套加氢站系统。

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  从目前的情况看,各大城市在建设完充电基础设施之后,很难有多余的空间去建设大量的加氢站。技术很好,但无法落地,这就是氢燃料电池最大的困境。

  也就是说,氢燃料电池过于激进,要想让用户从锂电池切换到氢燃料电池,还要额外建设完全不同的基础设施,这本身就是与“降低成本”这个初衷背道而驰的。因此氢燃料电池在短期内普及的可能性并不大。

第二条道路能否实现?

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  与氢燃料电池相比,另外一种技术构想或许更容易实现。既然锂电池的成本主要来自于锂,那么把锂换掉就可以了。目前市场上主要有两种不用锂的动力电池,一种是硫系固态电池,另一种则是钠离子电池。

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  硫系固态电池的代表性厂商是国产的蜂巢能源,它采用成本低廉的固态硫化物取代目前主流的锂离子聚合物,成本大幅降低。

  近日蜂巢能源已经研发出了国内首个20Ah级硫系全固态原型电芯,能量密度高达350Wh/kg,比目前主流的锂离子电池高出30%,搭载硫系固态电池的汽车续航里程可达到1000公里以上。

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  但这种技术是否成熟、何时量产还是个未知数,短期内成为主流技术路线的可能性并不大。

  另一种技术方案则是钠离子电池,代表性企业是目前锂电龙头宁德时代。目前宁德时代的钠离子电池已经发布,预计将在2023年实现量产上车。

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  这种电池以钠为主要原料,前期的能量密度有望达到目前主流磷酸铁锂电池的水平,同时由于钠盐原材料储量丰富、价格低廉,钠离子电池量产之后,有望实现大规模商用。

  从客观角度来说,汽车厂商要想推翻锂电池的市场主导地位并不容易,因此氢燃料电池、钠离子电池、硫系固态电池等新型电池都带有试水性质。

  这些技术方案有可能解决目前动力电池成本高昂的问题,也让我们思考锂电池的发展空间还有多大。

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