鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年09月09日
為供應(yīng)鏈安全美國能源部推動無鈷或鎳的電池,做得到嗎?
Vox網(wǎng)站發(fā)表文章,題目是:TheUSwantstomakeEVbatterieswithouttheseforeignmetals.Shouldit?(美國希望在沒有來自外國金屬的情況下制造電動汽車電池。應(yīng)該嗎?)
電動汽車或電動汽車革命的存在都歸功于鋰離子電池,而這些電池的成分清單還包括鈷、鎳、錳等金屬礦物質(zhì)。但是,由于預(yù)計未來幾十年將有數(shù)億輛新電動汽車上路,鎳和鈷需求的飆升可能會使礦產(chǎn)供應(yīng)鏈緊張。美國能源部擔(dān)心供應(yīng)短缺會減緩電動汽車的發(fā)展,因此在推動從電池中盡量消除鈷和鎳的需求。
最近美國能源部主持的跨機構(gòu)組織“聯(lián)邦先進電池聯(lián)盟”公布了第一份鋰離子電池發(fā)展藍圖,指導(dǎo)美國國內(nèi)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以利于實現(xiàn)氣候目標(biāo)。其中,藍圖要求到2030年前從鋰離子電池中淘汰鎳和鈷,以發(fā)展“更強大、更安全、更加有彈性的供應(yīng)鏈”。
但是,這個目標(biāo)令人擔(dān)憂。專家們認(rèn)為,在未來10年內(nèi),無鎳和無鈷電池可能會商業(yè)化,但電動汽車行業(yè)大規(guī)模采用這種新型電池的時間可能要長得多。雖然這種新型電池可能會降低美國汽車工業(yè)對未來供應(yīng)鏈?zhǔn)艿經(jīng)_擊的脆弱性,但也可能對國外采礦業(yè)市場出現(xiàn)復(fù)雜影響。礦業(yè)監(jiān)管機構(gòu)擔(dān)心,從電池中去除某些金屬會新增其他金屬需求的壓力,他們認(rèn)為決策者和汽車制造商應(yīng)該把重點放在負責(zé)任的采購和電池回收上。
電動汽車電池有各種形狀、尺寸和化學(xué)產(chǎn)品,但目前市場上重要是所謂的NMC電池,陰極中含有鎳、錳和鈷。所有這些金屬都有其特殊的用途:鎳提高電池的能量密度和范圍,鈷有助于延長電池壽命,錳幫助電池在更高的溫度下更安全地運行。汽車制造商追求比例優(yōu)化,以在壽命、安全、成本和動力參數(shù)之間供應(yīng)最佳性能。
不含鈷或鎳的電池已經(jīng)存在。電動自行車市場和一些商用車使用的鋰錳氧化物或LMO電池以其高性能、長壽命著稱,但在能量密度方面卻遠遠不如NMC電池。廉價耐用的磷酸鋰或LFP電池已經(jīng)在我國電動汽車市場上取得了長足的發(fā)展,特斯拉已經(jīng)在其標(biāo)準(zhǔn)系列3車型中使用。然而,這些電池的儲能容量與NMC相比也有限。
國際能源署在五月發(fā)表的報告中指出,假如世界以限制全球變暖至2攝氏度所需的速度生產(chǎn)鋰離子電池,到2040年全球?qū)︹捄玩嚨男枨罂赡軙仙s20倍。據(jù)拜登政府近日公布的“供應(yīng)鏈缺口”報告顯示,僅在美國,全部輕型車輛電氣化所需的鋰、鈷和電池級鎳量就超過2019年全球開采的這些金屬總量。同一份報告得出結(jié)論,美國沒有滿足未來對這些金屬需求所需的地質(zhì)儲量,這意味著美國可能繼續(xù)依賴我國、剛果民主共和國等國家主導(dǎo)的外國供應(yīng)鏈。
美國對未來鈷和鎳短缺的擔(dān)憂促使“聯(lián)邦先進電池聯(lián)合會”呼吁開發(fā)新電池,美國能源部和其他研究機構(gòu)計劃正在支持相關(guān)的基礎(chǔ)研究,并利用聯(lián)邦政府的采購,使最有希望的替代品具有商業(yè)競爭力。能源部汽車技術(shù)辦公室每年在這類研發(fā)上花費約1250萬美元,能源部2022財政年度的預(yù)算將比上年度投資翻一番多。能源部的目標(biāo)是確保到2030年,新型電池可以用于電動汽車。
但是一些能源專家對新型電池持懷疑態(tài)度,認(rèn)為從電池中去除鈷和鎳“是一件很容易說的事情,但實際上很難實現(xiàn)”,目前的電池技術(shù)發(fā)展了幾十年才成熟到商業(yè)化水平。假如美國政府想減少其鈷和鎳供應(yīng)鏈的脆弱性,應(yīng)該加倍電池回收,以便創(chuàng)造所需金屬的替代供應(yīng)。但是,假如電池中的鎳和鈷被淘汰,回收舊鋰離子電池的經(jīng)濟動力將減少。
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