目前在電動汽車領(lǐng)域比較積極的有中國、美國和歐洲,汽車電池主要來自5大制造商,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(chǎn)能約為65.45GWh,正在建設(shè)的產(chǎn)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(fā)表聲明稱,將會在上海建一個生產(chǎn)基地。
——LGES(LG能源解決方案)
到了2021年年底時LGES的產(chǎn)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(zhǔn)備投資45億美元在美國建廠,項目一直持續(xù)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(chǎn)70GWh電池。
在美國密歇根LG已經(jīng)擁有一座電池廠,年產(chǎn)能約為5GWh。在中國LG也為特斯拉生產(chǎn)柱狀電池,它已經(jīng)投資48億美元,還準(zhǔn)備投資1.5萬億韓元。在波蘭LG自2016年以來已經(jīng)投資6.8萬億韓元(約合人民幣450億元),年電池產(chǎn)能達到70GWh。
7月份LG與現(xiàn)代汽車發(fā)表聲明稱,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(chǎn)鎳鈷鋁電池,基本上全部提供給特斯拉。松下沒有披露產(chǎn)能到底有多少,不過5月時它曾說會擴建美國內(nèi)華達35GWh工廠,因為特斯拉需求增加。內(nèi)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(chǎn)新柱狀電池,降低成本。松下還與豐田、Prime Planet Energy & Solutions 合作生產(chǎn)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(jié)。
——SK ON
在中國,SK ON的電池產(chǎn)能約為27GWh,匈牙利有7.5GWh,總計40GWh,其它在韓國。2025年之前它準(zhǔn)備將產(chǎn)能提升到220GWh,擴張重點主要在美國。SK ON準(zhǔn)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(chǎn)電池,它已經(jīng)宣布與Stellantis NV合作在美國生產(chǎn)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(chǎn)能為23GWh,未來增加到40GWh,足以供67萬輛汽車使用。
從上面的信息可以看出,現(xiàn)在的電池生產(chǎn)被中日韓掌控,韓國是中國最大的對手。這里的統(tǒng)計信息來自路透韓國分社,所以會偏向韓國。實際上比亞迪、沃瑪特兩家中國企業(yè)的汽車電池產(chǎn)量也很高,但外媒一般會故意忽視。
很多國家的政府、汽車制造商都有野心勃勃的計劃,全力向零排放汽車挺進,但大多其實并沒有明確路線,不知道電池從哪里來。
美國阿爾貢國家實驗室儲能科學(xué)合作中心高管Venkat Srinivasan認為:“今天許多電池原材料的供應(yīng)鏈?zhǔn)遣豢沙掷m(xù)的……回收可能是可持續(xù)生產(chǎn)的重要組成部分,如果不能快點實現(xiàn)回收,就會碰到一連串問題?!睂<揖嬲f,如果不改變供應(yīng)鏈,不革新回收技術(shù)并投資于替代電池研究,供應(yīng)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%。鋰離子電池里面有很多高價金屬,比如鈷、銅、鋁、鎳、鋰,但現(xiàn)在的回收技術(shù)不成熟,需要大量人力,無法形成規(guī)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(chǎn)量,只是美國的鎳或鈷不太夠。看看鋰電池商業(yè)化歷史,就會知道供應(yīng)鏈問題值得思考?!?/p>
一輛電動汽車大約有5000枚電芯。以前行業(yè)用過鎳鈷鋁和磷酸鐵電池,但現(xiàn)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(nóng)工大學(xué)化學(xué)工程教授Jodie Lutkenhaus說,鋰的效率很高,開發(fā)替代材料很難,想打破鋰離子電池的“甜蜜點”不是易事。
在開采鋰時還要注重環(huán)保,如果想讓電池行業(yè)持續(xù)發(fā)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(yīng)商的依賴,中國占了全球精煉的80%,是原材料市場的掌控者??茖W(xué)家想用鈉甚至鎂電池取代鋰電池,他們的目標(biāo)是制造低鈷或無鈷陰極。
因為商業(yè)利益的驅(qū)使,深海采礦也許是條出路,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(gòu)年初時曾說過,如果想達成2040年清潔能源汽車生產(chǎn)目標(biāo),需要的原料至少要增加30倍,礦物的產(chǎn)量要翻兩番,達到現(xiàn)有產(chǎn)量的4倍。
早在2018年科學(xué)家就曾警告說,必須重新設(shè)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(fā)出用通用材料制造的電極,比如用鐵和硅制造。想為鋰、鎳、鈷找到替代材料可能要幾十年,而技術(shù)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(yīng)會很緊張,短期內(nèi)也沒有很好的解決方案。