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電動汽車極速狂飆:電池廠擴張再擴張,電池短缺再短缺?

極客網·極客觀察10月28日

照估計,2020年全球電動汽車產量約為250萬輛,到了2030年將會增長12倍,達到3110萬輛,佔新車銷量的三分之一。因為電動汽車快速擴張,電池製造商不斷建廠,以應對即將到來的電池短缺問題。

電動汽車極速狂飆:電池廠擴張再擴張,電池短缺再短缺?

目前在電動汽車領域比較積極的有中國、美國和歐洲,汽車電池主要來自5大製造商,讓我們看看它們的擴張計劃:

——寧德時代

到6月底時,寧德時代的年產能約為65。45GWh,正在建設的產能約為92。5GWh。大眾、通用汽車、寶馬、戴姆勒都是它的客戶。8月份寧德時代發表宣告稱,將會在上海建一個生產基地。

——LGES(LG能源解決方案)

到了2021年年底時LGES的產能將會達到155GWh,到了2025年增加到430GWh,它能為720萬臺電動汽車提供電池。LG準備投資45億美元在美國建廠,專案一直持續到2025年。計劃中包括兩座新工廠,一旦完工,2024年之前每年LG可以在美國生產70GWh電池。

在美國密歇根LG已經擁有一座電池廠,年產能約為5GWh。在中國LG也為特斯拉生產柱狀電池,它已經投資48億美元,還準備投資1。5萬億韓元。在波蘭LG自2016年以來已經投資6。8萬億韓元(約合人民幣450億元),年電池產能達到70GWh。

7月份LG與現代汽車發表宣告稱,將會投資11億美元在印尼建電池廠。

——松下

松下在美國和日本生產鎳鈷鋁電池,基本上全部提供給特斯拉。松下沒有披露產能到底有多少,不過5月時它曾說會擴建美國內華達35GWh工廠,因為特斯拉需求增加。內華達廠投資16億美元,2014年投入運營。

今年松下會在日本試產新柱狀電池,降低成本。松下還與豐田、Prime Planet Energy & Solutions 合作生產方形電池。不只如此,松下還會在挪威建汽車電池廠,只是目前還不知道細節。

——SK ON

在中國,SK ON的電池產能約為27GWh,匈牙利有7。5GWh,總計40GWh,其它在韓國。2025年之前它準備將產能提升到220GWh,擴張重點主要在美國。SK ON準備在美國建兩座電池廠。

——三星SDI

三星SDI在匈牙利、中國、韓國生產電池,它已經宣佈與Stellantis NV合作在美國生產電動汽車電池。2025年上半年三星SDI美國廠將會投入運營,最初年產能為23GWh,未來增加到40GWh,足以供67萬輛汽車使用。

從上面的資訊可以看出,現在的電池生產被中日韓掌控,韓國是中國最大的對手。這裡的統計資訊來自路透韓國分社,所以會偏向韓國。實際上比亞迪、沃瑪特兩家中國企業的汽車電池產量也很高,但外媒一般會故意忽視。

很多國家的政府、汽車製造商都有野心勃勃的計劃,全力向零排放汽車挺進,但大多其實並沒有明確路線,不知道電池從哪裡來。

美國阿爾貢國家實驗室儲能科學合作中心高管Venkat Srinivasan認為:“今天許多電池原材料的供應鏈是不可持續的……回收可能是可持續生產的重要組成部分,如果不能快點實現回收,就會碰到一連串問題。”專家警告說,如果不改變供應鏈,不革新回收技術並投資於替代電池研究,供應將迅速減少。

電池用完如何處理?在美國大約99%的鉛電池會回收,但回收的鋰電池只有不到5%。鋰離子電池裡面有很多高價金屬,比如鈷、銅、鋁、鎳、鋰,但現在的回收技術不成熟,需要大量人力,無法形成規模。

Venkat Srinivasan談到美國時說:“美國其實有很多鋰,全世界也有很多。為了滿足需求,我們可能會增加產量,只是美國的鎳或鈷不太夠。看看鋰電池商業化歷史,就會知道供應鏈問題值得思考。”

一輛電動汽車大約有5000枚電芯。以前行業用過鎳鈷鋁和磷酸鐵電池,但現在主要用的是鋰離子電池,因為它的能量密度高,重量輕。

德州農工大學化學工程教授Jodie Lutkenhaus說,鋰的效率很高,開發替代材料很難,想打破鋰離子電池的“甜蜜點”不是易事。

在開採鋰時還要注重環保,如果想讓電池行業持續發展,減少鈷的用量可能很重要。

目前歐盟、美國等國家想降低對亞洲供應商的依賴,中國佔了全球精煉的80%,是原材料市場的掌控者。科學家想用鈉甚至鎂電池取代鋰電池,他們的目標是製造低鈷或無鈷陰極。

因為商業利益的驅使,深海採礦也許是條出路,但這條路是不是通暢還不知道。鋰不是無限的,鈷和鎳更稀缺。國際原子能機構年初時曾說過,如果想達成2040年清潔能源汽車生產目標,需要的原料至少要增加30倍,礦物的產量要翻兩番,達到現有產量的4倍。

早在2018年科學家就曾警告說,必須重新設計鋰離子電池,因為鈷和鎳的儲量無法滿足未來需求,解決這一問題的時間不多了,只剩下10年。必須開發出用通用材料製造的電極,比如用鐵和矽製造。想為鋰、鎳、鈷找到替代材料可能要幾十年,而技術從實驗室走向市場可能又要15-25年,留給世界的時間真的不多了。

總之不難看出,鋰電池供應會很緊張,短期內也沒有很好的解決方案。(小刀)