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新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

郑谊

2020 年电动汽车的电池使用量为 144GWh。 2021年1-9月,全球电动汽车电池使用量达到195.4GWh,较2020年同期的84.7GWh增长131%。从公司市场份额来看,中国宁德时代以60.9GWh(31.2%)位居榜首,其次是LG Energy Solutions 46.5GWh(23.8%),松下26GWh(13.3%),比亚迪15.4GWh(7.9%),紧随其后的是 SK Innovation 106GWh (5.4%) 和三星 SDI 9.0GWh (4.6%)。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

尽管如此,中国公司仍然引领着整体市场,韩国的 LG Energy Solutions、SK Innovation 和三星 SDI 正在追赶他们。松下正在通过撤回特斯拉股份寻求新的道路,但一直跟不上市场的增长。

其中,韩国三大电池企业备受关注。特别是在美国总统拜登的特殊关照下,他们正在积极进入美国市场。拜登签署了一项行政命令,其中包括到 2030 年将电动汽车(BEV+FCEV)的份额提高到 50% 的目标。自然,美国的汽车制造商开始为电动汽车提供电池,不仅包括通用和福特,还包括现代起亚、丰田、宝马、梅赛德斯-奔驰和大众集团。

与大多数市场一样,美国现在正试图通过补贴来增加对电动汽车的需求。这对电池制造商来说是一个机会。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

在欧洲,截​至2021年1月,各家公司公布的欧洲市场电池产量到2025年为652GWh。韩国企业设定目标为193GWh,欧洲企业为161GWh,中国企业为48GWh,特斯拉为250GWh。当时市场所需容量为400GWh,处于供过于求的水平。为此,韩国3家企业,以及中国的宁德时代、比亚迪等电池供应商都在努力。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

在韩国企业中,LG Energy Solutions已经与通用汽车合资成立了Ultium Cell,将在美国俄亥俄州建设年产能35GWh的电池生产厂。 4月,决定再次投资23亿美元,与通用汽车共同在美国田纳西州建设第二座电池厂。从长远来看,目标是 70 GWh。

11月17日,拜登总统出席通用零工厂电动汽车工厂竣工仪式,受到拜登总统的好评,Ultium Cell的电池受到更多关注。此次生产的电池为镍含量高的NCMA(镍钴锰铝),电池电动皮卡悍马的储能容量为200千瓦时。 NCMA 电池的特点是电池组内部的电池单元排列简单。据说体积缩小了,能量密度提高了10%。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

10 月,LG Energy Solutions 还同意通过与 Stellantis 的合资企业在美国建立工厂,每年生产 40GWh 的电池和模块。建设将于 2022 年夏季开始,并将于 2024 年 1 月至 3 月供应给 Stellantis 集团的下一代电池电动汽车。

此外,LG Energy Solutions 将在密歇根州增加 40GWh 的产能,到 2025 年仅在北美每年生产 150GWh 的电池。此外,到 2023 年,中国制造的圆柱形电池的容量将增加两倍,达到 60 GWh。

SK Innovation分拆出来的SK Innovation在美国本土占比最高的三家公司中,9月与福特合资成立BlueOvalSK,在田纳西州建设129GWh电池和电池电动汽车生产工厂,到 2027 年肯塔基州已决定投资约 114 亿美元来建造。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

SK On在美国乔治亚州拥有自己的电池生产工厂,如果与福特联合投资,在美国的产能将达到150.5GWh。 SK On计划将其全球电池产能在2023年提高到85GWh,2025年达到220GWh,2030年超过500GWh。与福特的合资很可能会超过原定目标。这包括于 11 月初在中国投资建设第四家电池工厂。如果发生这种情况,SK On在中国的产能将达到40GWh。

Sk-on将从今年12月开始量产高镍含量的NCM 9:0.5:0.5电芯,安装在福特F-150 Lightning皮卡上,预计2022年上半年上市。能量密度比 NCM 8:1:1 电池高约 20%,从而增加了续航里程。这三家公司在不使用铝的情况下将镍含量提高到 90% 以上的举措是相似的。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

三星 SDI 还在 10 月与 Stellantis 签署了一份谅解备忘录,成立一家合资企业,为下一代电动汽车生产电池。对于三星SDI,将在美国建造第一家电池生产工厂。虽然密歇根州有电池组工厂,但为了满足USMCA(美国-墨西哥-加拿大协议)规定的关税豁免要求,需要在美国建立电池组生产工厂。三星SDI计划从2025年上半年开始在美国生产年产能为23GWh的电池芯和模组,长期计划增加到40GWh。

三星SDI生产的电池将与LG Energy Solutions一样,安装在北美生产的Stellantis集团的纯电动汽车和插电式混合动力汽车上。三星 SDI 还为 Fiat 500e、Jeep Wrangler 4xe EV 和初创公司 Rivian 皮卡供应圆柱形电池。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

8月,三星SDI决定投资2800亿韩元,将现有的电池工厂改造为电动汽车电池工厂。

2025年,这3家韩国电池企业仅在美国就将生产393GWh的电芯。这是欧洲 193 GWh 的两倍。总计 586 GWh。通用汽车将成立电池电芯创新中心,开发下一代电池,加快锂金属和硅、固态电池等新技术的发展。不过专家表示,电池技术并没有那么简单。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

问题是近期锂等原材料价格上涨以及中美贸易争端的影响。问题是“中国制造2025”政策能否走上开创半导体之路。 《中国制造2025》力争到2025年在先进医疗器械、生物制药技术及原材料、机器人、通讯设备、先进化工、航空航天、海洋工程、电动汽车、半导体等10个高新技术制造领域形成代表性企业。为此,中国政府正在对国内企业进行大规模补贴,并对进入中国的外国企业施加压力,要求其转让核心技术。特别是,中国从 2015 年开始,在 10 年内投入 1 万亿元人民币,以促进“半导体发展”,以培育自己的半导体产业。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

至于被认为是第二半导体的电池问题,如果看最近以拜登为首的美国政府的动作,已经有一种可能,高度依赖中国的电池原材料的供需,将作为一种风险。一方面是因为电池产量增加导致的价格下降,另一方面是原材料价格上涨导致成本增加。据了解,比亚迪已经通知客户,从11月起将上涨20%左右。截至11月中旬,中国碳酸锂基准贸易价格预计为19.9万元/吨,较2021年初上涨四倍。

韩国生产电池所需的镁、锂材料的92%、稀土材料的88%都是从中国进口。此外,中国能否战胜中国近70%的稀土生产和分配,也不确定。稀土储量从根本上是有限的,即使不受中国的影响。也就是说,有必要开发一种不使用锂、钴或稀土的电池。

新能源汽车电池产业今后发展的重点是电池原材料的可持续发展?

因此一些企业也在寻找替代品,比如 POSCO 在 6 月的 Interbattery 2021 上推出了高镍正极材料,最近开始生产锂材料。碳酸锂和氢氧化锂是海水中丰富的资源,澳大利亚、智利、中国、阿根廷四个国家的产量占90%以上。汽车制造商也开始回收废电池。电池公司也在努力开发不使用钴的电池。

在海外,目前正在与欧洲公司合作建设电池工厂的 Northvolt 宣布,通过其最近的利用计划 Revolt,通过电池废物回收,生产了第一个采用镍、锰和钴阳极的锂离子电池。 第一批由回收材料生产的 NMC 电池的电化学性能与使用新鲜开采材料的电池相当。

中国企业最近增加了磷酸铁锂电池的使用,并正在将其扩展到全球市场。 CATL正在韩国和欧洲建设电池工厂。

归根结底,从丰田、宝马、奔驰、大众、通用、福特、现代汽车等成立研究机构开发下一代电池的情况可以看出,现在电池正在发展成一个巨大的商业市场。

比增加电池电动汽车的容量更重要的是,迫切需要电池的可持续发展。

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