全球電動汽車展望(2023年)-電池趨勢

《全球電動汽車展望》是一份年度報告，旨在確定和討論全球電動汽車的最新發(fā)展。該報告將歷史分析與至2030年的預(yù)測相結(jié)合，研究了電動汽車和充電基礎(chǔ)設(shè)施部署、電池需求、電力消耗、石油替換、溫室氣體排放和相關(guān)政策發(fā)展等關(guān)注領(lǐng)域。該報告包括對主要市場經(jīng)驗教訓(xùn)的分析，提供有關(guān)電動汽車的政策框架和市場體系的信息。還對EV相關(guān)企業(yè)的財務(wù)業(yè)績、相關(guān)技術(shù)的風(fēng)險投資、電動汽車貿(mào)易等進行了分析。

以下內(nèi)容是該報告的電池趨勢部分的簡單總結(jié)         
1、電動汽車的電池需求持續(xù)上升         
電動汽車鋰離子電池需求從2021的約330 GWh增長至2022年的550 GWh，增幅約為65%，這主要是由于電動乘用車銷量的增長，與2021相比，2022年新登記的車輛數(shù)量增加了55%

在中國，汽車電池需求增長了70%以上，而電動汽車銷量在2022年比2021增長了80%，電池需求的增長因插電式混合動力汽車份額的增加而略有放緩。美國盡管2022年電動汽車銷量僅增長了約55%，但汽車的電池需求增長了約80%。純電動汽車和插電式混合動力汽車的全球銷量超過了混合動力電動汽車（HEV）的銷量。

2、電池需求的增加推動了對關(guān)鍵材料的需求         
盡管關(guān)鍵材料自2017年以來產(chǎn)量增長了180%，但2022年的鋰需求仍超過供應(yīng)量（與2021一樣）。2022年，約60%的鋰、30%的鈷和10%的鎳需求用于電動汽車電池。五年前的2017年，這些份額分別約為15%、10%和2%。這些關(guān)鍵礦物的開采和加工需要迅速增加，以支持能源轉(zhuǎn)型，不僅僅是電動汽車。         

2022年，鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）仍然是占主導(dǎo)地位的正極材料，市場份額為60%，其次是磷酸鐵鋰（LFP），份額略低于30%，鎳鈷氧化鋁（NCA）的份額約為8%。         
磷酸鐵鋰（LFP）電池與其他化學(xué)物質(zhì)的相比，主要是使用鐵和磷，而不是NCA和NMC電池中的鎳，錳和鈷，其缺點是能量密度往往低于NMC。磷酸鐵鋰（LFP）正極在過去十年中達到了最高份額，這一趨勢主要是由中國整車廠的電池選擇推動的。大約95%的電動汽車的LFP電池用于中國生產(chǎn)的車輛，僅比亞迪就占需求的50%，特斯拉占比15%。特斯拉使用的LFP電池份額從2021年的20%上升到2022年的30%。特斯拉生產(chǎn)的LFP電池的汽車中，約有85%是在中國制造的，其余的則在美國使用從中國進口的電池制造?？傮w而言， 2022年美國僅生產(chǎn)了大約3 % 的配備 LFP 電池的電動汽車。

對于負極材料，許多化學(xué)體系有可能提高能量密度。例如，硅可用于替換負極中的全部或部分石墨，以使其更輕，從而提高能量密度。摻雜硅的石墨幾年前就已經(jīng)進入市場，現(xiàn)在大約30%的負極含有硅。另一種選擇是創(chuàng)新的鋰金屬負極，當(dāng)它們商業(yè)化時可以提高更多的能量密度。

3、傳統(tǒng)鋰離子電池的新替代品正在興起         
近年來，鋰離子電池的替代品不斷涌現(xiàn)，特別是鈉離子電池（Na-ion）。這種電池化學(xué)具有雙重優(yōu)勢，即比鋰離子電池成本更低的材料，導(dǎo)致更便宜的電池，并完全避免對關(guān)鍵礦物的需求。它是目前唯一不含鋰的可行的化學(xué)物質(zhì)。中國寧德時代開發(fā)的鈉離子電池的成本估計比LFP電池低30%。相反，鈉離子電池的能量密度與鋰離子電池不同（分別為75至160 Wh / kg與120至260 Wh / kg）。這可能使Na-ion適用于續(xù)航里程較低的城市車輛或固定存儲，在消費者優(yōu)先考慮最大續(xù)航里程或充電樁少的地方部署可能更具挑戰(zhàn)性。目前有近30家鈉離子電池制造廠正在運營、計劃或正在建設(shè)中，總產(chǎn)能超過100GWh，幾乎全部在中國。         
多家汽車制造商已經(jīng)發(fā)布了Na-ion電動汽車，例如比亞迪的Seagull，其宣布的續(xù)航里程為300公里，售價為11，600美元（可能的折扣使價格降至9，500美元），以及由大眾-江淮合資公司生產(chǎn)的Sehol EX10，續(xù)航里程為250公里。雖然這些首批車型可能比中國最便宜的小型BEV車型略貴，但它們?nèi)匀槐染哂蓄愃菩旭偫锍痰耐溶囆捅阋?。這些公告表明，由Na-ion驅(qū)動的電動汽車將在2023-2024年首次上市銷售并駕駛，從而使該技術(shù)達到市場化水平（TRL）的8-9級。         
4、關(guān)鍵礦物價格會影響化學(xué)體系的選擇         
等比例的鎳、錳和鈷（NMC333 或 NMC111化學(xué)品在 2015 年之前一直很受歡迎。但是鈷價格上漲和公眾對鈷開采的擔(dān)憂促成了材料向低鈷比例的轉(zhuǎn)變，例如NMC622，然后是NMC811，但這些材料制造起來更加困難。2022年，鎳價格上漲，達到2015-2020年平均水平的兩倍。這導(dǎo)致傾向使用不依賴鎳的化學(xué)物質(zhì)，例如LFP。         
碳酸鋰的價格在過去兩年中也一直在穩(wěn)步上漲。2021，價格翻了四到五倍，并在整個2022年持續(xù)上漲，在2022年1月1日至2023年1月2日期間幾乎翻了一番。2023年初，鋰價格比2015-2020年期間的平均水平高出六倍。與鎳和鋰相比，錳的價格一直相對穩(wěn)定。鋰、鎳和鈷價格上漲的一個原因是，與2021的需求相比，供應(yīng)不足。盡管2022年鎳和鈷的供應(yīng)超過了需求，但鋰的情況并非如此，導(dǎo)致其價格在一年中上漲得更加強勁。2023年1月至3月，鋰價格下跌了20%，回到了2022年末的水平。預(yù)計供應(yīng)將增長40%，而需求增長放緩，尤其是中國的電動汽車，共同推動了這一趨勢。

2022年，預(yù)計平均電池價格約為每千瓦時150美元，電池組制造成本約占電池總成本的20%，而十年前這一比例超過30%。2022年，電池材料價格上漲影響因各種電池化學(xué)成分而異，LFP電池的漲幅最大（超過25%），而NMC電池的漲幅不到15%。由于LFP電池既不含鎳也不含鈷，與鐵和磷相比，鎳和鈷相對昂貴，因此鋰的價格在決定最終成本方面起著相對較大的作用?？紤]到鋰的價格上漲速度高于鎳和鈷的價格，LFP電池的價格上漲幅度大于NMC電池的價格。盡管如此，LFP電池的每單位能量容量仍然比NCA和NMC便宜。         
不同地區(qū)的電池價格也有所不同，中國的平均價格最低，亞太其他地區(qū)的平均價格最高。這種價格差異主要是因為約65%的電池和近80%的正極是在中國制造的。

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