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电动汽车锂供应令人担忧,氢燃料电池或可补位

英国先进推进中心(APC)的最新预测指出,到2030年,全球汽车电池需求将进一步增加到2900GWh以上,是2025年需求的两倍多。

  但随着人们对未来锂供应的日益担忧,如何满足这一需求将成为问题。

  最新的数据强化了之前的迹象,即如果目前最有可能的锂项目在2030年之前开始运营,那么到2030年汽车和货车的电池预期需求只能满足大约60%

  最新的APC季度需求预测强调,如果锂市场的供需双方共同合作,以及替代性动力系统解决方案得到投资和开发,2030年潜在的锂短缺可能会减少。

  在报告中,APC模拟了未来汽车制造商可能采取的行动,以减少特定汽车和面包车领域的锂需求,并对这些解决方案的相对影响进行了评估。报告指出,如果现在就做出战略性需求方面的决定,2030年的锂缺口可能会减少40%左右。

  可以探索三条潜在的途径,以确保汽车锂需求可持续。这些包括:用更小的电池制造纯电动汽车(BEV),在更小的汽车中用钠离子取代锂,将一些纯电动汽车的生产转移到燃料电池电动汽车(FCV)、插电式混合动力车和增程汽车。

  随着首批纯电动汽车的推出,比如第一代日产聆风(Nissan Leaf),早期的用户喜欢使用相对适中的24千瓦时电池,续航里程仅超过70英里(112.65公里)。10年过去了,Leaf现在拥有62千瓦时的电池,续航里程是上一代的三倍。

  虽然这只是一个例子,但一些预测人士认为,电动汽车电池尺寸膨胀可能会在本十年的剩余时间里继续成为一个显著的趋势,但制造这些更大电池的锂供应问题仍然存在。

  OEM厂商知道,他们的电动汽车无论是标准版还是续航里程更长的改型都有需求,但锂供应的缺乏意味着,他们需要将重点转向“续航里程充足”的汽车,以及尺寸合适的电池组。尽管能量密度有了显著提高,电池尺寸的膨胀仍然存在。

  更长的续航里程选择正在吸引越来越多的潜在电动汽车用户,而且这种情况还会持续下去,除非投资和改进充电基础设施,建立起可靠的充电设施网络。

  随着消费者对运动型多功能车(suv)等大型家庭用车需求的增加,电池包越来越大。

  整车厂现在提供一次充电可行驶约300英里(482.8公里)的全电动版本,在一些高级版本中,100千瓦时的电池尺寸现在很常见——这相当于英国普通家庭近两周的用电量。

  此外,更大的电池意味着需要更多的锂,报告的研究结果强调,如果汽车制造商继续提供更大的汽车和货车来满足客户的需求,他们应该考虑替代动力系统,如氢燃料电池,以满足可持续的锂需求。

  虽然APC为全电动汽车和货车设定了2030年全球加权平均电池组大小为65千瓦时的基线,但基于当前趋势的现实是,在大型电池组尺寸的情况下,这可能会高达80千瓦时。

  APC汽车趋势策略师Luke Bates表示:

  “我们假设OEM希望按照目标速度生产车辆,并且它们的产量在2030年不会受到影响。”

  “如果是这样的话,那么一些汽车制造商可能会考虑通过调整他们的动力系统和电池材料战略来限制他们在锂市场的敞口。例如,限制大型suv的电池尺寸可能意味着一些客户会在续航里程上妥协,但这可能会导致更实惠的零排放汽车的制造和供应。”

  “然而,续航里程的减少确实表明,有必要确保可靠的电动汽车充电基础设施到位,并全面运营。”

  钠离子电池

  钠离子电池似乎是一项很有前景的技术,因为它们与锂离子电池有着相同的制造工艺,而且成本可能更低。虽然这项技术尚未商业化,也未开发出用于汽车的技术,但中国正在迅速建立钠离子电池制造能力。

  然而,尽管中国企业在早期进行了投资,但要想大量取代锂离子电池,还需要大量的全球投资。

  除非能显著提高能量密度,否则钠离子很可能更适合小型乘用车和固定式储能应用。

  这反映在我们模拟100%采用钠离子的“A段车辆”3的分析中。然而,这款产品的推出对锂需求的影响很小,这也凸显了对其他动力系统解决方案的需求。

  氢燃料电池

  氢燃料电池技术是锂离子电池的补充,作为一种增程技术,燃料电池支持比纯电动电池更小的锂离子电池,已经成为让续航里程更远的货车电动化的一个很有前途的选择。

  大型汽车和货车非常适合使用氢燃料电池技术,但目前燃料电池系统的成本远高于锂离子电池。APC最近发布的一份报告强调,需要加大对氢燃料电池系统制造的投资,以便与未来的电池成本保持一致。

  APC汽车转型总监Julian Hetherington表示:

  “在全球范围内,如果要大规模实施氢燃料电池系统,仍然需要投资。”

  “一个超级工厂目前正在英国建造,以制造膜电极组件,我们在英国有关键的汽车制造商,可以吸引更多的投资在整个供应链。为了使燃料电池和其他净零推进解决方案的潜在影响最大化,充电和加氢基础设施需要大量投资。”

  “可以确定的是,预测的2030年锂失衡不能仅仅通过投资于可持续的锂提取和回收来解决。此外,还需要投资替代动力系统和电池解决方案。”

  “到2030年,电动汽车的需求预计将比2025年显著增长,我们现在需要采取行动来解决这一问题。碳减排目标意味着我们不能坐等结果。”

  “APC认识到支持汽车行业发展强大供应链的重要性,以交付和满足净零战略所设定的目标。”


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