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特斯拉进击锂矿,透露了车企们的不得已选择

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太平洋电脑网 2021-05-10 09:35

在“碳中和”概念不断被重视的背景下,我国开始加快新能源的建设脚步。这几年新能源汽车的发展速度远超我们想象,有专家预测,到2035年,我国新能源汽车保有量将超过1.6亿辆,其中纯电动汽车的占比将超过90%以上

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新能源车的拔地而起,锂电池的持续供应功不可没,作为纯电汽车的动力源泉,锂被寄予未来低碳时代“白色石油”的重要地位,目前它已经成为继石油之后,各国争破头抢购的能源原料,未来锂将迎来一段需求大幅扩张的黄金时代。

车企们为何替锂而担忧?

那么问题来了,在锂如此炙手可热的状况下,地球上的锂还够用吗?以前我们可能不曾担忧这个问题,但是现在情况变得不一样了。

2020年,全球已探明的锂矿储量约为2100万吨,纸面上看数字很庞大、很充足,实际上可经济开采的锂资源量则十分有限,并且所在地区分布不均,光南美洲的著名的“锂三角”加上大洋洲就占据了全球锂资源量的80%,其他三大洲加起来仅有20%的资源分布。

锂矿的争夺成为车企当务之急的首要任务,在新能源车的战场中,谁掌握了锂供应链,谁就能掌握新能源汽车的未来。对此,车企们的对策是把自家的供应延伸到上游原材料部分,目标直指锂矿。现在特斯拉就在和智利最大的锂矿生产商进行谈判,未来可能在当地建立一座工厂,进行电池所需的锂原料生产。

在电池技术尚未革新前,锂依旧是生产电池不可或缺的原料,如果车厂缺乏电池供应,就算造再炫酷的电动汽车外壳,也一样无法量产。

可以预见的是,在车企们争相抢夺锂矿的背后是他们已经把筹码押注在新能源汽车上,奔驰、本田等大厂宣布,要在2040年前要停止燃油车的销售,新能源车将成为销售主力

预计到2030年,全球电动汽车和锂储能系统需求将超过2700GWh,相比现在几乎翻上十倍,制造汽车电池就占据了其中的四分之三,更为可怕的是,目前的全球锂产能只能达到2030年需求量的70%,仍有巨大的供应缺口需要填补。

按照现在的锂储备情况,如果锂矿企业不及时扩张产线或者挖到新锂矿,可能会出现锂矿资源分配被“弱肉强食”的局面,财力雄厚的企业会不断侵吞剩余的锂资源,形成寡头垄断,缺乏上游供应的车企只能依傍他们进行原料供应,议价权就被寡头牢牢攥在手中,这对于车企而言并不是一件好事。

届时锂电池大幅涨价也将在所难免,目前国内电池级碳酸锂相比年初报价上涨71.2%,而现货价格在四个月时间也已经翻了一倍。在新能源车相比燃油车价格和续航占下风的情况下,锂电池价格还一涨再涨,消费者们自然会用脚来投票。

居安思危,有备才能无患。我们的锂储量从表面上看,能满足当前的电池供应需求,但在新能源汽车不断前进的浪潮中,锂产能与未来需求量的差距已经不在一个层级上,意味着如果现在不采取措施的话,锂未来不仅不够用,而且价格还会变得昂贵不堪,对大力发展新能源车的车企而言,这将是一记难以承受的打击。

锂资源短缺受伤的是谁?

一直高喊扩充产能口号的特斯拉,近段时间受到锂原料短缺的影响,导致产能一直未能恢复,为保证利润率,消费者只能充当“韭菜”。

三四月份,特斯拉就对旗下的Model Y和Model 3车型进行多次涨价,三月份国产Model Y全系就涨了8000元,四月份美国市场的Model 3售价也已经接连上涨三次,涨幅已经达到2000美元。

假设锂的供应状况一直不容乐观的话,一些依靠价格优势占据市场的车企,没有像特斯拉一样有涨价的底气,想要维持新车价格不变就必须降低整车成本,那么“挨刀”的自然是车的配置了。

在消费者看不到的地方做减法,这种操作在汽油车上早已屡见不鲜,最著名的当属“断轴门”,还有为了压低成本悄悄更换车身材质,这些偷梁换柱的操作使得整车的安全性大幅降低,在发生事故的时候承担的都是消费者。

如果说新能源车涨价消费者有选择不购买的权利,那么锂涨价导致的储能电池成本上涨,受伤的就是新能源车的车主了

另一方面,储能电池的价格上涨也会导致充电站的建设成本增加,充电站的普及率则会受到影响,目前建造一个可容纳120辆车的公共充电站,就需要大约800万元的投资成本,本身投资建设充电站就非常烧钱,如果成本再次上涨,就会让许多充电桩公司经济上“吃不消”。

这对于有远距离出行需求的新能源车主而言,续航问题成为了他们不得不考虑的一件大事,因为目前仅有一线城市才有较高的充电站覆盖率,如果不是在一线城市中行驶车辆的话,有可能会遇到车子电量告急而附近没有充电桩覆盖的情况,充电站设施普及滞后,无形中会增加车主们驾驶新能源车出远门的“里程焦虑”。

总而言之,锂的短缺对于普通消费者而言并不是一件好事,不仅增加消费者购买新能源车的成本,后续充电、养护等服务也会相应增加。而充电站的建设速度减慢,新能源车主们的出行半径继续被车的续航所限制,想要享受一场愉快的远途旅行变得更加困难,届时具有续航优势的汽油车是否能借此机会重新抬头,又变成了一个未知数。

锂资源循环的曙光已到来?

车企们当然不乐见这种局面的发生,无论是出于防止被原料“卡脖子”,还是预防锂涨价对新能源汽车市场造成打击,寻找出一条破局之路已成必然,而锂电池的循环利用就是其中的路径之一

在电池回收行业,目前公认的最理想模式是先梯次利用再拆解回收,梯次利用是指先回收来的动力电池进行筛选,对电池的性能和寿命进行检测,选出数据相近的电池进行分组,这样才能保证电池的一致性以及整个电池系统的安全性。

这种模式其实和我们在电视上看到的“聚能环”广告是如出一辙的,在遥控车上用光了的电池,放到遥控器上还能继续用,梯次利用也是同理,都是把还有能量的电池继续使用,将剩余的资源发挥到最大化。

这些符合标准的电池将被配对成组,用于像储能、低速电动车等对电池性能要求较低的领域。根据行业标准,动力电池容量衰减至80%左右就能达到退役时限,虽然不再适用汽车,但是在其他方面还有很大的利用空间,对于提升锂电池的利用率具有相当大的进步意义。

即便是最终无法使用的废旧动力电池,也依然能够在再生处理环节挖掘其剩余价值。据宁德时代透露,三元动力电池中所含的锂元素含量较高,而磷酸铁锂电池的锂含量也达到 1.10%。当电池进入再生处理环节,锂会被提取出来,加工制成用于电池生产的正极材料,实现资源的有效循环利用。

不过目前新能源汽车未进入到大批量报废的浪潮,能回收到的退役动力电池较少,加上梯次利用大部分还处于试验示范阶段。换言之,大家心目中最理想的锂电池循环利用链,仍在蹒跚学步的过程中,真正实现成熟产业链的曙光尚未到来。

新兴电池技术难度在哪?

既然锂的循环利用暂时行不通,那能否换个思路,从电池的结构上改变,让同样多的锂造出更多的电池?或者让锂电池变得更加耐用,减少电池的报废量?答案是有的,关键在于,这需要挑战三十多年来根深蒂固的锂离子电池技术。

传统的锂电池内置的电解质是以液态的形式存在,目前业界常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,在电池的耐用性和能量密度上存在各自的缺点,前者会导致电池报废数量的快速增长,后者则会消耗更多的锂电芯。

固态电池的出现,则完美地解决了以上两种电池的缺点,因为它颠覆了锂电池的电池结构,不同于传统的液态电解质包裹电芯的构造,而固态电池内没有任何的液体和气体,所有材料都以固态的形式存在。

电解质的改变,也就意味着在能量密度和耐用性上能够实现质变,按照目前研发的预期,固态电池的循环寿命高达15000-20000次,远超目前以耐用性见长的磷酸铁锂电池十倍,能量密度预估最大可达900Wh/kg,相比三元锂电池的理论能量密度高出三倍,它被誉为锂离子电池的“终结者”不是没有理由的。

虽然固态电池目前还处于试验性阶段,任何技术从试验到最终大规模商用都需要经历一个漫长的过程,固态电池的发展,为缓解锂的资源紧张问题带来更多的可能性,而我们现在只需要给固态电池足够的耐心和时间。

回到最初的问题,地球上的锂够不够用?假如世界是单一线性发展的,那么锂作为次世代的“白色石油”,迟早会有资源耗尽的那一天。

好在这个世界的发展轨迹不可能只有一条线,就像我们过去预判石油会耗尽,事实是在石油耗尽前,新能源就出现了。在锂这件事上,未来也存在无数的可能性,往近点说,锂回收已经成为一种产业,而固态电池技术也在向前迸发。

更何况以人类目前的资源利用能力来看,可能再过个三、五年,就已经出现各种各样的新能源技术,光伏、风能、核能以及可燃冰、氢能源等新能源将快速崛起,我们所能利用资源范围相信会更为广阔。

那时候再回头看,或许会发现锂并不是最优解,锂资源的紧缺并不会阻止我们进入一个全面电气化的时代,更无法阻止电能在汽车未来中占据主导地位。

纵观历史,每一次能源的更替,都要历经时间的考验。煤炭取代木材花了将近两个世纪,从石油取代煤炭花了一个世纪。如今新能源技术仍处于早期探索阶段,我们只需要给它点时间,“让子弹飞一会”。

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