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电动汽车的资源约束
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越来越多车企提出全电动化目标,特斯拉前联合创始人则提醒:目标很美好,但在供应链问题上要确保管理到什么程度(甚至要追溯到矿山),他们并没有完全计划清楚。

本篇文章想探讨在车企大规模推电动车的计划下,电池供应链的保障面临哪些挑战,车企有哪些应对案例,给行业一些参考经验等。

1)发展情况

从历史来看,电动汽车在全球在飞速扩展,2020年底,全球一共有1000万辆电动汽车的存量(中国540万、欧洲330万、美国180万,其他地区80万)。但是从2021年开始,每年新增的电动汽车在加速,1-9月中国215.7万辆、美国42.44万台,欧洲157.87万,这三个市场前三个季度就有416万台,按照这个速度2021年一整年550万台,全球冲击600万台一年,这个数据几乎是之前电动汽车存量的一半。

▲ 图1.中国占了全球一半的电动汽车的存量

在所有的汽车企业都把电动汽车作为未来主要开发方向,全力以赴开发电动汽车的时候,接下来的问题就是,支撑电池的材料够不够?

▲图2.IEA统计的世界主要车企的计划

增长速度可以用数据来进行核对:2020年全球电池的需求才150GWh左右,可是中国9月份动力电池产量共计23.2GWh,1-9月产量134.7GWh,这基本和之前全球电动汽车一年的需求相当,电池的需求膨胀速度太快了。

▲ 图3.全球电池市场需求

2)材料的需求

所以,我们回溯5月份IEA写的电池资源约束报告《The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions》,详细叙述了上端锂、镍、钴还有稀土都制约着电动汽车大发展。

其实从这张图里面,我们能发现随着电动汽车和电池的爆发,对于上游资源端的需求是存在瓶颈的,而且这个问题涉及到长周期的资源开采问题,归纳下来主要涉及到铜、镍、钴和稀土这些核心材料。
▲ 图4.石油天然气到电池工业的资源、精炼和加工国

根据纯电动汽车的发展,我们可以大致估算下使用量,单车锂的用量约为10kg,镍的用量50kg,钴大概也在10kg左右。
▲ 图5.IEA对于金属材料的需求分解

从电芯的拆解核算也可以来做一个分解,以特斯拉用的LG的产品为例,大概材料可以分解下,51.75kWh,根据拆解来看,电芯的重量为201.68kg,对应的正极材料的重量为80kg,对应的镍的重量为65.57kg,钴的重量为4.8kg。

如果我们按照三元的51.75kwh作为基准,100万台Model 3 三元版本(51GWh),需要的镍6.5万吨镍,0.48万吨钴。2020年全球钴产量为14万吨,大概是这个数据。
▲ 图6.特斯拉三元NCM811电芯的重量分解

如果从一个相对更为宏观的角度切入,引用中国地质调查局全球矿产资源战略研究中心发布《全球锂、钴、镍、锡、钾盐矿产资源储量评估报告(2021)》的数据来看:

全球锂矿(碳酸锂)储量1.28亿吨,资源量3.49亿吨,主要分布在智利、澳大利亚、阿根廷、玻利维亚等国。

钴矿储量668万吨,资源量2344万吨,刚果(金)、印度尼西亚、澳大利亚等国最为富集。镍矿储量9063万吨,资源量2.6亿吨,印度尼西亚位居全球储量第一,澳大利亚、俄罗斯等国资源丰富。

▲ 图7.全球电池主要电池需求金属的供给企业

从消费端来看,2020年全球锂(碳酸锂)消费量约40万吨、钴约17万吨、镍约240万吨。相对于现有储量,全球锂、镍、钾盐资源保障程度较高,钴的保障程度相对较低。从目前的实际情况来,如果中国或者全球,大量使用磷酸铁锂的方案作为入门电动汽车的方案,整体电池的需求其实是可以保证的。

3)什么是普适的技术路线?

可以说,正是国内选择了更普世的磷酸铁锂替代三元作为主流方案,才使得这段时间整体碳酸锂价格飙涨,但是钴价基本没有大的涨幅的核心原因,数据显示9月国内动力电池装机数据显示,9月三元电池装车6.14GWh,磷酸铁锂电池共计装车9.54Wh,磷酸铁锂电池连续3个月在装车量方面领先于三元电池。产量方面9月三元电池产量9.63GWh,占总产量 41.56%;磷酸铁锂电池产量 13.51GWh,占总产量58.31%,这是连续第五个月磷酸铁锂电池产量超过三元电池。中国正是领先全球做了一次探索性的实验来确认技术路线的更迭。

▲ 图8.三元和磷酸铁锂的2021年对比

4)电池企业和车企的资源端行动

布局锂、钴、镍等关键资源,已经成为电池企业的主要手段,这方面还是中国电池企业在巨大的需求和价格涨幅面前,成为了一项基本的内容。

• 以宁德时代为例:

2018年3月通过全资孙公司加拿大时代持有北美锂业 43.59%的股权;

2018年4月通过加拿大时代参股北美镍业,持股25.38%;

2019年9月通过香港时代认购澳大利亚锂矿企业Pilbara Minerals公司1.83亿普通股,占总股本的8.5%;

2021年9月宣布拟在江西省宜春市建立锂电池生产基地,而宜春被称为“亚洲锂都”。

而围绕高镍做开发的LG化学与现代汽车位于印尼的合资电池工厂开始动工,计划2024年投产。这方面,完全是基于镍的需求考虑,计划与一家矿业公司组建合资企业,以提高电池正极前驱体用金属的采购能力。

对于全球各大汽车企业来说,为了确保电池、电机等核心部件的原材料供应,车企也是直接从矿商处通过长期采购协议来锁定资源的供给。

• 以特斯拉为例:

2020年6月,特斯拉向全球最大的金属矿商嘉能可采购钴原料,按照双方的长期合作协议,嘉能可将向特斯拉每年供应 6000 吨的钴;

2020年9月,澳大利亚锂矿生产商Piedmont Lithium宣布与特斯拉签署了一份为期五年的合作协议,将向其供应北卡罗来纳州锂矿中开采的高纯度锂矿石;

2021年6月,特斯拉与全球矿业巨头必和必拓签署了镍供应协议。
从目前来看,一旦需求大了必然需要在全球范围内保障自己的电池原材料供应。

5)布局回收?

我觉得电动汽车里面的电池,可以理解为人为使用的城市精矿,特斯拉联合创始人JB Straubel的公司Redwood Materials,还是非常有价值的,通过电池回收和后道的电池材料,可以构建一个循环体系。

通过建立一个电池生产和回收的循环体系,从报废汽车和蓄电池中回收材料并生产电池,在未来数十年的时间中大大减少镍、铜和钴等原材料的开采,同时减少生产过程中报废电池的损失。

实际上,电动汽车的发展的最终目标是,通过电池回收及电池材料生产,从根本上影响全球的资源可持续发展。

小结:我个人觉得电动汽车的发展,资源约束是暂时的,随着循环经济在电动汽车里面的落地,电动汽车的前景会更美好。

#四川高速路况##成都城区路况##实时路况#
【路况信息】11月1日实时路况:

23时01分,G42沪蓉高速成南段K1818处(成南向),交通事故处理完毕,恢复正常通行。

21时50分,S3成资渝高速天府机场段资阳至成都方向K14处,多车追尾事故处理完毕,恢复正常通行。

21时15分,G42沪蓉高速成南段K1902+500处(南成向),冯店隧道引导段路灯防雷接地整改,临时占用超车道,于https://t.cn/A6xhS8Se ,预计https://t.cn/A6xhS8og ,请过往车辆减速慢行,注意避让。

21时10分,G42沪蓉高速成南段K1818处(成南向),发生三车追尾事故,占用部分行车道,请过往车辆减速慢行,注意避让。

20时16分,G76厦蓉高速纳黔段,接高速交警通知:赤水河站、麻城站入口往泸州方向,震东站、叙永站入口往贵州方向,因恶劣天气(雾)关闭。

20时02分,S56内荣高速,内江至荣县方向,转经开区枢纽遂宁方向匝道处,单车事故处理完毕,恢复正常通行。

20时02分,S56内荣高速,接高速交警通知:因经开区枢纽交通事故处理完毕,解除经开区站入口关闭,恢复正常通行。

19时40分,S56内荣高速,接高速交警通知:因经开区枢纽交通事故,经开区站,入口关闭。

19时40分,S3成资渝高速天府机场段资阳至成都方向约K14处,发生多车追尾事故,占用第一行车道和第四行车道,请过往车辆减速慢行,注意避让。

19时17分,S56内荣高速,内江至荣县方向,转经开区枢纽遂宁方向匝道处,发生一起单车事故,请过往车辆减速慢行。

18时58分,G93成渝环线绵遂高速遂宁段(遂宁至绵阳方向),K264公里处,一辆两轴货车翻车,占用行车及超车道,请过往车辆减速慢行。

18时51分,G93成渝环线绵遂高速遂宁段遂宁至绵阳方向K264处发生一起交通事故,占超车道及主车道,请过往司乘人员减速慢行,注意安全。

18时50分,三环路:航天立交至成渝立交外侧主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

18时34分,三环路:航天立交至成渝立交外侧主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

18时12分,G4202成都绕城高速东段:内环锦城湖至机场路段车流量大。

17时20分,剑南大道:天府一街下穿进城方向主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

17时07分,剑南大道:天府一街下穿进城方向主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

16时32分,S53茂遂高速遂回段K4处(遂回向)发生一辆小车撞护栏事故,占部分行车道。

16时25分,G85银昆高速巴南广段,广安至巴中方向,胡家沟隧道附近,一辆小车翻在应急车道,请过往车辆减速慢行。

16时10分,G42沪蓉高速成南段K1805处(南成向)发生两辆货车追尾事故,占用部分行车道,请过往车辆减速慢行。

15时39分,G93成渝环线乐宜段,宜宾方向K668处,一辆小货车因故障占用应急车道,请过往车辆减速慢行。

15时39分,绕城高速:犀浦立交至永宁立交外侧主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

15时21分,G93成渝环线绵遂高速遂宁段(金桥至遂宁方向),K281公里处,一辆4轴货车故障,占用应急车道,请过往车辆减速慢行。

15时20分,绕城高速:犀浦立交至永宁立交外侧主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

14时43分,G4216蓉丽高速仁沐新段,仁寿至井研方向K83附近,发生一起单车撞护栏事故,现场占用超车道与应急车道,请过往车辆减速慢行。

14时41分,G93成渝环线泸渝段,重庆至泸州方向, 蓝田互通,货车侧翻,有袋装货物散落,占用行车道,请过往车辆减速慢行。

12时37分,接高速交警通知:SA3成都经济区环线高速简蒲段简阳收费站入口因临时交通管制关闭。

11时40分,剑南大道:天府二街下穿进城方向主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

11时34分,S66隆汉高速乐自段,乐山方向K100处,一辆小车因故障占用应急车道,请过往车辆减速慢行。

11时00分,S80古宜高速双河至龙凤段,马鞍山隧道与僰王山站之间,货车故障,占用部分主车道和部分应急车道。

10时51分,G93成渝环线乐宜段,宜宾往乐山方向K750处(犍为北匝道处)一辆小车发生单车事故,请过往车辆减速慢行。

10时40分,SA3成都经济区环线高速简蒲段,蒲江至简阳方向,距离平泉还有两公里,一辆六轴货车故障,占第三车道及应急车道。

10时34分,剑南大道:天府二街下穿进城方向主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

10时33分,三环路:琉璃立交至桂溪立交内侧主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

10时17分,G4215蓉遵高速内自段,赤水至成都方向,117公里至114公里处(马鞍山隧道内仅占道不施工),增设波形护栏,占主、应急车道,预计18时00分施工结束。

10时07分,G65包茂高速达陕段(达州至陕西方向)1223公里+600米处,一辆轻型货车故障,占用客货车道,请过往车辆减速慢行,小心避让。

10时07分,三环路:琉璃立交至桂溪立交内侧主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

09时55分,G65包茂高速达陕段,达州到万源方向K1301公里处,发生两车擦刮事故,占小客车道及应急车道,客货车道可正常通行,请过往车辆减速慢行,注意避让。

09时45分,G85银昆高速内宜段(内江至宜宾方向),1437公里+559米处(自贡站与金银湖站之间)发生一辆小车碰撞护栏的交通事故,目前现场占用应急车道救援。

09时44分,二环高架:成温射线西南财大上行匝道,临时交通分流结束交通恢复。

09时44分,二环高架:双桥子立交至科华立交内侧摩玛城和莲桂南路上行匝道,临时交通分流结束交通恢复。

09时27分,成绵高速因K1768+900处成绵向施工,占用超车道,现场后方3Km路段车多缓行,目前新都站入口成绵方向禁止通行。

09时12分,G5京昆高速广元段,剑门关站入口广元方向,解除因道路抢险收费站关闭。

08时46分,G5京昆高速广元段,剑门关站入口广元方向,因道路抢险收费站关闭。

08时46分,S56内荣高速,内江至荣县方向,14公里+041米处,处治桥梁缺陷,占主、应急车道,预计18时00分施工结束。

08时45分,S80古宜高速双河至龙凤段,叙永至龙凤方向,双桥互通至宜宾方向匝道处,小车撞到护栏故障,停在匝道右侧,请过往车辆减速慢行。

08时42分,武青北路:机九路至永康路由北向南方向主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

08时32分,武青北路:机九路至永康路由北向南方向发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

08时18分,锦华路三段:琉璃立交至锦江大道出城方向主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

08时16分,三环路:草金立交至武侯立交外侧主道交通事故已撤除,交通逐步恢复。

08时13分,S1成万高速成彭段,成都至彭州方向,K6+900处发生1起2车(2小车)追尾事故,目前现场占用第1、2、3行车道救援,请过往车辆谨慎驾驶,注意安全。

08时12分,锦华路三段:琉璃立交至锦江大道出城方向主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

08时07分,三环路:成南立交至龙潭立交外侧主道的故障车现场已排除,交通正在逐步恢复中。

07时47分,三环路:草金立交至武侯立交外侧主道发生一起交通事故,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

07时45分,三环路:成南立交至龙潭立交外侧主道有一故障车,导致该路段车辆通行缓慢,请途经此处的驾驶员注意避让。

07时39分,S3成资渝高速天府机场段,资阳至成都方向,K3处,追尾事故处理完毕,现场交通恢复。

07时34分,二环高架:成温射线进城方向车辆排行较长,行驶速度缓慢,交管部门已采取临时交通管理措施,西南财大上行匝道暂时关闭,请驾驶员朋友绕行。

07时33分,二环高架:双桥子立交至科华立交内侧车辆排行较长,行驶速度缓慢,交管部门已采取临时交通管理措施,摩玛城和莲桂南路上行匝道暂时关闭,请驾驶员朋友绕行。

07时20分,G4202成都绕城高速东段:1、受事故影响,外环成雅至锦城湖路段车多缓行。2、内环成龙路段车流量大。3、其余路段及各站车辆通行正常,服务区秩序井然。

实时路况信息请关注导航地图,注意收听成都交通广播FM91.4。@四川高速 @成都交警

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