自 2021 年初以来,电池原材料价格大幅上涨,引发了人们对需求萎缩或延迟交付的猜测,并导致人们相信汽车公司可能会改变对电动汽车的偏好。
传统上,成本最低的电池组是磷酸铁锂,或者LFP。自 2021 年以来,特斯拉一直在其中国制造的入门级车型中使用磷酸铁锂电池。大众和 Rivian 等其他汽车制造商也宣布将在其最便宜的车型中使用磷酸铁锂电池。
镍钴锰电池(NCM电池)是另一种选择。它们需要与锂电池类似的锂含量。LFP但它含有钴,钴价格昂贵,而且其生产过程也备受争议。
今年以来,钴金属价格上涨了70%。受伦敦金属交易所(LME)空头挤压的影响,镍价近期出现波动。5月10日,三个月期镍价盘中交易区间为每吨27,920美元至28,580美元。
与此同时,自 2021 年初以来,锂价已飙升超过 700%,导致电池组价格大幅上涨。
据标普全球市场情报公司的数据显示,3月份中国电池金属成本同比上涨580.7%,磷酸铁锂电池价格按每公斤美元计算,涨至近36美元/千瓦时。同期,镍钴锰酸锂电池价格上涨152.6%,2月份达到73-78美元/千瓦时。
“道路锂过去12个月里,钴氢氧化物的价格一直在上涨。与NCM相比,它的折扣幅度比预期要小,而且考虑到性能因素,选择起来就更加困难了。你可能愿意为了降低成本而牺牲一些性能,但如今它的价格并没有便宜多少。”一位钴氢氧化物销售商说道。
一位锂生产商的消息人士也表示:“确实存在担忧,因为磷酸铁锂电池的成本对于其目标市场——低成本电池——来说风险太大了。”
“短期到中期内,镍含量高的电池(镍含量达到8份或以上)没有明显的替代方案。重新采用低镍NMC电池会再次引发人们对钴使用的担忧,而LFP电池的续航里程性能目前还无法完全匹敌镍含量高的电池,而且与镍含量高的电池相比,其低温性能也相对较差,”标普全球市场情报高级分析师Alice Yu表示。
虽然中国市场更青睐磷酸铁锂电池,但人们普遍认为NCM电池将在欧盟市场占据更大的份额——欧盟消费者更喜欢能够以最少的充电次数带他们穿越全国或跨洲的汽车。
一家汽车制造商表示:“在设计电池工厂时,我们需要考虑灵活性。目前磷酸铁锂电池(LFP)和镍钴锰酸锂电池(NCM)的价格基本持平。如果磷酸铁锂电池的价格再次大幅下降,我们或许可以优先生产磷酸铁锂电池,但就目前而言,我们应该生产镍钴锰酸锂电池,因为它是一款高端产品。”
第二家汽车OEM厂商也表达了类似的观点:“磷酸铁锂电池将很快应用于入门级车辆,但不会被高端汽车采用。”
限制因素
锂供应仍然是电动汽车市场的一大担忧,这可能会阻碍任何公司轻易转向磷酸铁锂电池。
标普全球商品洞察的研究表明,即使所有在建锂矿都能在拟定的时间范围内投产,并生产出符合电池级材料规格的产品,到 2030 年仍将存在 22 万吨的缺口,假设到本十年末需求量达到 200 万吨。
西方大多数锂生产商的大部分产量都已签订了长期合同,而中国加工商则忙于满足现货和长期合同的需求。
这位锂生产商表示:“目前有一些现货需求,但我们暂时没有现货。只有当客户遇到问题或因某种原因取消发货时,我们才会有货源,否则所有订单都已被预订。”
人们越来越担心锂和其他电池金属会成为推动电动汽车普及的限制因素,这促使汽车制造商越来越多地参与到行业的上游环节中。
通用汽车将投资开发加州 Controlled Thermal Resources 公司的 Hell's Kitchen 锂矿项目。Stellantis、大众汽车和雷诺汽车与 Vulcan Resources 合作,从德国的 Zero Carbon 项目中获取原材料。
钠离子替代品
鉴于锂、钴和镍的供应预计会出现短缺,电池行业一直在探索替代方案。钠离子电池被认为是最有前景的选择之一。
钠离子电池通常在阳极使用碳材料,阴极使用一种被称为普鲁士蓝的材料。美国阿贡国家实验室储能科学合作中心(ACCESS)主任文卡特·斯里尼瓦桑表示,“普鲁士蓝可以使用一系列金属,具体使用哪种金属取决于公司。”
消息人士称,钠离子电池最大的优势在于其生产成本更低。由于钠在地球上储量丰富,这些电池组的成本可能比锂离子电池低3%至50%。其能量密度与磷酸铁锂电池相当。
中国最大的电池制造商之一宁德时代(CATL)去年发布了其首款钠离子电池,以及AB电池组解决方案,该方案展示了其将钠离子电芯和锂离子电芯集成到同一电池组中的能力。宁德时代表示,钠离子电池的制造工艺和设备与现有的锂离子电池兼容。
但是,在钠离子电池达到显著的商业规模之前,一些问题需要解决。
电解液和阳极方面还有一些改进空间。
与磷酸铁锂电池相比,钠离子电池放电能力更强,但充电能力较弱。
主要限制因素是,距离商业化应用还有一段时间。
同样,基于富锂和富镍化学技术的锂离子供应链也投入了数十亿美元。
一位电池制造商表示:“我们当然会考虑钠离子电池,但我们首先需要关注现有的技术,并让工厂上线。”
发布时间:2022年5月31日


