鋰電池-規模直指萬億美元的戰略新興產業_風聞
任泽钢-2021-02-22 16:07
鋰電池首次商用是在****1991年,日本索尼公司開發出用於便攜式攝像機的鋰電池。十年後,智能手機問世,鋰電池為智能手機的推廣作出了重要貢獻。2008年,特斯拉電動轎車問世,開創了鋰電池用途的又一重要領域。
儘管在採礦和製造鋰電池的過程中會產生一些污染,但運用鋰電池總體上減少温室氣體和****PM2.5的排放是不爭的事實。
目前,電動汽車的電池組和電動機的製造成本要比中型燃油轎車高出4,000美元。但電動車在機械上比汽油發動機簡單得多,這是一張電動車的簡單示意圖,這是燃油車發動機的工作原理説明,這是和燃油發動機相配的變速箱,再加上潤滑,發電,配電和冷卻部分,燃油車動力系統要比電動車複雜的多。
根據瑞銀(UBS)數據,到2022年,電動車和汽油車兩者的價格差額將縮小到1,900美元,並將在十年中打平。美國通用汽車公司準備在2035年之前逐步淘汰汽油和柴油車。
德意志銀行的數據顯示,去年電動車在美國,歐洲和中國市場上售出的新車中約佔****4%,高於2017年的1%。該銀行預計,到2025年,電動車市場份額將達到22%。中國汽車工業協會發布數據顯示,2020年9月,新能源汽車產銷分別完成13.6萬輛和13.8萬輛,和去年同期相比分別增長48%和67.7%。
決定鋰電池發展前途的兩個關鍵指標是能量密度和充電次數。所謂能量密度通俗的説就是 電池單位重量的發電量,根據這個圖表,過去10年鋰電池的能量密度翻了3倍。相信未來10年鋰電池的能量密度能再翻一倍。目前電動車的電池重量大約在450-550kg之間,如果把電動車電池系統的重量減到200kg,這樣就可以增加電池組把續航里程提高到 600公里以上,電動車全面取代燃油車的時代就會來臨。
近年來動力電池技術不斷提升,成本持續下降。特斯拉於 2020 年 9 月首次發佈了採用松下技術生產的4680型鋰電池。這款產品減輕了重量,綜合能使電動車續航里程提升 16%,並且降低生產成本 14%。
中國電動車巨頭比亞迪則是另闢蹊徑,推出了磷酸鐵刀片電池,雖然能量密度沒有特斯拉採用的三元鋰電池高,但具有更好的熱穩定性,刀片電池包內部的空間利用率獲得提高。比亞迪漢的續航里程可輕鬆達到605公里。
根據布隆伯格的數據,每千瓦小時的動力電池價格 從2010年的1160美元,已經下降到2019年的156美元,9年時間,價格下降了將近87%。
鋰電池的下一步發展方向是開發固態電池。在目前的鋰電池中,用到液態電解液,如果開發出不使用液態電解液的固態電池,鋰電池將變得更輕、更小、更強有力、更安全,製造成本也會更低。
近年來,光伏和風能等新能源產業發展突飛猛進,目前光伏發電的成本已經和煤電差不多。但新能源發電受自然條件約束過多。例如光伏發電集中在白天,晚上就停擺,在整個電網系統中光伏發電最多隻能佔總發電量的30%-40%左右。光伏發電要想突破極限,就需要配置儲能設施,這就為鋰電池的應用開闢了一個新的廣闊天地。將鋰電池為主的蓄能電站和大量太陽能光伏發電板和風能電機連接起來,就能把大量電網無法接納的風能和太陽能發電儲存起來,在晚間再向電網供電。
2017年 一家法國公司出資,委託特斯拉在澳大利亞的南澳州建造了世界上最大的儲能電池站。該儲蓄電站的投資為9000萬澳元,約為4.5億人民幣。電站功率為100兆瓦,可為三萬多個家庭供電。電站的最基本原件是鋰電池,每個鋰電池長度均小於3英寸(70mm),直徑小於1英寸(23mm),其工作原理與智能手機或筆記本電腦中的鋰離子電池相同。 截至2018年6月30日的六個月中,儲能站產生了1310萬澳元的收入。其中近1200萬來自與南澳州政府簽訂的為期10年的儲備電力合同。
相對車用鋰電池,儲能電站電池對體積,重量的要求比較低,因此選擇範圍大,實現技術突破的概率也大。儲能電池的價格下降的很快,實際上很多光伏儲能裝置用的是二手的汽車動力電池。
鋰電池行業的戰略地位必將越來越重要,發展成萬億美元規模的產業指日可待。也許在不久的將來,製造鋰離子電池所需的礦物和製造產業鏈的重要性可以比肩石油。
目前,65%的鋰電池在中國生產。過去十年來,製造鋰電池的礦產品全球產量幾乎增加了兩倍,鋰礦主要在澳大利亞和智利開採。美國和歐盟都在對鋰電池相關的稀土開採,鋰電池技術開發和產業鏈建設進行戰略佈局。
鋰電池下一個萬億規模的戰略產業 - 西瓜視頻 (ixigua.com)