中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：全球綠色議程的兩個(gè)主要支柱——汽車車隊(duì)電氣化和可再生能源儲(chǔ)存——都依賴于鋰離子電池。對(duì)電池容量的投資非常強(qiáng)勁，我們計(jì)算到2030年，制造容量將達(dá)到6.5TWh ，其中中國將占據(jù)市場份額的一半以上，北美和歐洲分別擁有超過1 TWh 的鋰離子電池容量。這兩個(gè)市場更青睞鎳錳鈷電池技術(shù)，并在過去的一年中已經(jīng)制定了官方指導(dǎo)，以確保更可持續(xù)的原材料供應(yīng)和更安全的供應(yīng)鏈。因此，電池產(chǎn)能的地點(diǎn)非常關(guān)鍵，尤其考慮到各國對(duì)本土生產(chǎn)的政策差異。
鋰離子電池在推動(dòng)交通部門電氣化以減少碳排放方面起著關(guān)鍵作用，同時(shí)也與低碳能源發(fā)電相結(jié)合，以更好地應(yīng)對(duì)可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性。由于許多短期到中期的減碳目標(biāo)正在加速投資鋰離子電池生產(chǎn)能力，標(biāo)普全球估計(jì)，2022年至2030年間，牽引電池的需求將以每年22.3%的復(fù)合年增長率增加。除了能源儲(chǔ)存和便攜電子設(shè)備，到2030年，汽車和交通領(lǐng)域?qū)⒄紦?jù)93%的市場份額。
截止到三月底，全球鋰離子電池的總產(chǎn)能達(dá)到2.8TWh。通過過去幾年發(fā)布的不同產(chǎn)能擴(kuò)增或建設(shè)計(jì)劃，不考慮延誤或擴(kuò)張，以及對(duì)擱置或取消項(xiàng)目的跟蹤，我們估計(jì)到2030年，這一產(chǎn)能將翻一番，達(dá)到6.5TWh。計(jì)劃中的鋰離子電池產(chǎn)能足以滿足需求。標(biāo)普全球預(yù)計(jì)，到2030年，電動(dòng)汽車領(lǐng)域的需求將達(dá)到3.7TWh。
雖然中國仍將繼續(xù)主導(dǎo)鋰離子電池產(chǎn)能生產(chǎn)的增長，但由于市場已經(jīng)底數(shù)較高，它在2023年至2030年間會(huì)失去部分市場份額，擴(kuò)張速度較慢。歐洲目前是并將繼續(xù)是第二大市場，其次是北美，兩者在2030年將擁有超過1TWh的產(chǎn)能。北美的增長稍快，2023年至2030年的復(fù)合年增長率為22%，而歐洲則為16%。北美的增產(chǎn)主要來自美國，而加拿大只有兩個(gè)項(xiàng)目正在進(jìn)行中。
印度也計(jì)劃在2030年將其鋰離子電池制造能力大幅增加至145 GWh，目前僅為18 GWh，這將使其在預(yù)測期末全球排名第五，僅次于匈牙利。由于數(shù)據(jù)庫僅反映制造商的公告，印度的擴(kuò)產(chǎn)雄心和計(jì)劃可能在未來的更新中帶來重大增加。印度政府估計(jì)，到2030年，他們將需要120 GWh的鋰離子電池容量，以滿足電動(dòng)汽車和靜態(tài)儲(chǔ)能的需求，如果項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)行，這一目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)普全球預(yù)測，印度的電動(dòng)汽車銷量將從2022年的僅6萬輛增至2030年的120萬輛，而美國為410萬輛，政府計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)30%的電動(dòng)汽車普及率。
與此同時(shí)，匈牙利正在成為中國電池生產(chǎn)商的首選目的地，寧德時(shí)代(Contemporary Amperex Technology Co. Ltd., CATL)和億緯鋰能(EVE Energy Co. Ltd.)已經(jīng)在電池工廠方面投資近100億美元。
德國引領(lǐng)歐洲的鋰離子電池產(chǎn)能
在二月份，歐盟批準(zhǔn)了一項(xiàng)計(jì)劃，要求自2035年起在該地區(qū)銷售的新汽車都必須實(shí)現(xiàn)零排放，以作為實(shí)現(xiàn)2050年氣候中性目標(biāo)的一部分，這一舉措將加速電動(dòng)汽車的普及。該聯(lián)盟還打算將近90%的電池需求滿足由歐盟的電池制造商，達(dá)到至少550 GWh的產(chǎn)能。到2030年預(yù)計(jì)將有1 GWh的產(chǎn)能在線，相當(dāng)于目前水平的三倍，這將輕松實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。截至4月1日，數(shù)據(jù)庫已更新到三月季度，沒有新的公告，而在2022年有11個(gè)項(xiàng)目，2021年達(dá)到18個(gè)項(xiàng)目的高峰。
總部位于瑞典的Northvolt AB將是歐洲最大的制造商，其五家工廠（兩家在德國，三家在瑞典）預(yù)計(jì)將生產(chǎn)210 GWh的電池，是第二名法國的Automotive Cells Company SE的兩倍，該公司正在法國、德國和意大利建造三家40 GWh的巨型工廠，其中法國的Hauts-de-France工廠預(yù)計(jì)今年開始運(yùn)營。
到2030年，德國的計(jì)劃產(chǎn)能將超過 400 GWh，將引領(lǐng)歐洲的電池制造，并在全球排名前三。盡管到2030年市場上可能有多達(dá)13家公司，但根據(jù)公告，特斯拉公司的柏林巨型工廠和Northvolt的兩家工廠將生產(chǎn)德國2023年產(chǎn)能的一半，盡管這些公司已經(jīng)表示他們可能會(huì)縮減計(jì)劃以便專注于其美國資產(chǎn)。其他主要參與者包括瑞典、意大利、波蘭和法國，各自預(yù)計(jì)產(chǎn)能約為100 GWh，其中以Northvolt、Italvolt、LG Energy Solution Ltd.和Automotive Cells Co.為主。
美國2022年的通貨膨脹減緩法案，于當(dāng)年8月簽署成法，詳細(xì)規(guī)定了多項(xiàng)采購、裝配和制造要求，以及相關(guān)的稅收減免政策，激勵(lì)企業(yè)在美國電動(dòng)汽車電池領(lǐng)域進(jìn)行投資。自2022年12月季度開始以來，美國已宣布了九個(gè)超級(jí)工廠項(xiàng)目，到2030年將累計(jì)增加315 GWh的電池產(chǎn)能。這相當(dāng)于美國預(yù)期的近1 TWh總產(chǎn)能的三分之一左右，這顯示了該法案的提振作用。然而，通貨膨脹減緩法案可能并沒有對(duì)市場產(chǎn)生預(yù)期的影響。在該法案出臺(tái)之前，投資的速度一直較穩(wěn)定，2021年宣布到2030年將有274 GWh產(chǎn)能，而在2022年全年達(dá)到了506 GWh的高點(diǎn)。很可能制造商在法案的具體采購要求和其他條款在三月季度末出臺(tái)之前，對(duì)計(jì)劃表示猶豫，四家總部位于東南亞的公司將主導(dǎo)美國的電池生產(chǎn)，到2030年，每家公司的年產(chǎn)能都將超過100 GWh。
盡管電池產(chǎn)能的投資非常強(qiáng)勁，但上下游供應(yīng)鏈可能會(huì)滯后。嚴(yán)格的采購要求要求特定的貿(mào)易合作伙伴，結(jié)合資源的地理定位，礦產(chǎn)資源的開發(fā)需要較長的前期時(shí)間，而且需要對(duì)開采的礦物進(jìn)行精煉或轉(zhuǎn)化為電池級(jí)化合物，這對(duì)礦工、冶煉廠和精煉廠等上游參與者來說將是更加艱難的路徑。雖然汽車制造商正在重新承諾開發(fā)和生產(chǎn)電動(dòng)汽車，但消費(fèi)者的接受程度是否會(huì)以類似的速度增長，將取決于許多因素，從通貨膨脹減緩法案中提供的激勵(lì)政策到充足的充電基礎(chǔ)設(shè)施和美國全境強(qiáng)大的電力網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際可行性。
中國頂尖的電池制造商在全球占據(jù)主導(dǎo)地位
在其他國家開始之前，中國已經(jīng)提前十年成為電池產(chǎn)能的領(lǐng)先國家，也是全球最大的電動(dòng)汽車市場。由于國家補(bǔ)貼在今年1月底結(jié)束，再加上中國經(jīng)濟(jì)面臨的壓力，到目前為止，2023年電動(dòng)汽車的生產(chǎn)量有所下降；然而，電池制造商對(duì)長期前景仍持樂觀態(tài)度，僅在今年第一季度就宣布新增247 GWh的產(chǎn)能。
這些新增產(chǎn)能中約一半將由EVE Energy提供，這將使該公司在2030年成為中國第二大電池制造商，僅次于寧德時(shí)代(CATL)，其產(chǎn)能將從2023年的基礎(chǔ)上增加近500%。在預(yù)測期內(nèi)，主要參與者將保持不變，BYD Company Ltd.、CALB Group Co. Ltd.、SVOLT Energy Technology Co. Ltd. 將進(jìn)入前五名。到2030年，還有三家制造商，分別是Sunwoda Electronic Co.Ltd.、Chuneng New Energy和Funing Technology，他們也將在中國擁有超過100吉瓦時(shí)的總電池產(chǎn)出。然而，中國的電池制造領(lǐng)域是一個(gè)充滿活力和快速變化的領(lǐng)域，因此仍有可能出現(xiàn)新的主要參與者。
電池化學(xué)成分：演進(jìn)和影響
迄今為止，鋰鎳錳鈷(NMC)化學(xué)成分是主導(dǎo)的電池化學(xué)混合物，部分原因是其出色的能量容量，與行駛里程密切相關(guān)，尤其是與更便宜和更安全的鋰鐵磷酸(LFP)電池相比。雖然能量密度是電池選擇的一個(gè)關(guān)鍵因素，市場上還有另一個(gè)因素起作用：在2022年之前，LFP技術(shù)在中國的使用是免除專利費(fèi)的，而在其他市場中并非如此。
LFP技術(shù)在中國的先發(fā)優(yōu)勢以及在其他市場上的NMC技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢，使電池選擇混合物中形成了一種粘性。
到2023年，NMC電池占全球市場份額的一半多。在歐洲，這一份額已接近70%，到2030年將達(dá)到77.2%；盡管有一些項(xiàng)目尚未披露正極材料的類型，但已知的LFP在歐盟市場份額僅為2023年的5.2%，到我們的預(yù)測期結(jié)束時(shí)將進(jìn)一步下降到0.5%。在美國，到2030年，LFP電池僅占市場的約20%，而NMC電池占50.2%，NMC-鋁合金電池占15.3%。
盡管在歐洲和美國，NMC電池產(chǎn)能份額的增長速度可能令人感到驚訝，這是因?yàn)檫@些地區(qū)的關(guān)鍵礦物資源有限。用于NMC電池的鈷和鎳的采礦供應(yīng)非常集中，鈷主要來自剛果民主共和國，而鎳主要來自印度尼西亞。目前，大部分原材料都在中國進(jìn)行加工，轉(zhuǎn)化為電池級(jí)化合物，并制造成電池的正極和電池單體。盡管美國的通貨膨脹減緩法案和歐盟的關(guān)鍵原材料法旨在確保綠色能源轉(zhuǎn)型所需的關(guān)鍵礦物資源供應(yīng)安全和循環(huán)利用，并在電池供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)中增值轉(zhuǎn)化，但從采礦到回收設(shè)施建立供應(yīng)鏈所需的基礎(chǔ)設(shè)施將是一個(gè)漫長的過程，也許會(huì)超出我們的預(yù)測期。與此相反，由于鋰在各種地理位置都相對(duì)豐富，因此為LFP電池采購鋰將更容易解決。
除了用于牽引電池，LFP電池化學(xué)混合物在靜態(tài)能量存儲(chǔ)領(lǐng)域也備受青睞，因?yàn)殡姵亟M的重量和大小不是限制因素。隨著這一領(lǐng)域的增長，原材料的競爭也將逐漸增加，需要加以考慮。然而，汽車制造商和牽引電池生產(chǎn)商通常處于有利地位，因?yàn)樗麄円呀?jīng)簽訂了礦商遵守的采購協(xié)議，而在2022年的鋰短缺期間，在現(xiàn)貨市場上購買的儲(chǔ)能客戶則感到短缺。
供應(yīng)鏈的未來
展望未來，我們可以預(yù)見通過回收將會(huì)提升地區(qū)供應(yīng)鏈和全球電池庫存。許多小型公司正在努力提供清潔技術(shù)解決方案，通過提取各種礦物組分來制備新原材料，這種方法將鞏固美國和歐洲循環(huán)經(jīng)濟(jì)路線圖的特點(diǎn)。然而，這些路線圖可能需要在涉及某些最嚴(yán)格方面時(shí)進(jìn)行微調(diào)，比如兩個(gè)“友好”的經(jīng)濟(jì)體競爭同一資源的情況。
Commodity Insights還預(yù)計(jì)，到本十年結(jié)束之前，許多關(guān)鍵材料的全球市場將出現(xiàn)逆差，而由于許可和建設(shè)時(shí)間漫長，采礦資源可能成為制約電池產(chǎn)能發(fā)展的瓶頸。事實(shí)上，盡管我們計(jì)算出足夠的電池產(chǎn)能來滿足需求，但該行業(yè)的下一步將是關(guān)注供應(yīng)鏈的上游，并以更有創(chuàng)意的方式解決預(yù)期的短缺問題，包括在新的地理位置發(fā)現(xiàn)新的礦藏，并開發(fā)新的提取和加工方法，以滿足全球?qū)︿嚨男枨蟆?
