中國儲能網(wǎng)訊:
鑒于大家對電池超級工廠的分布很感興趣,小編繼續(xù)帶大家了解一下全球電池超級工廠的分布。西班牙CIC energiGUNE的研究人員開發(fā)了一個互動地圖,您可以在地圖上找到全球所有電池工廠(包括已運營和正在運營的)的最新信息。將鼠標放在地圖上的每個點上片刻,您就可以看到每個超級工廠的信息。請前往https://cicenergigune.com/en /blog/world-map-gigafactories查看。大概長下圖這個樣子。
什么是超級工廠?
超級工廠,英文Giga factory,因為1Giga等于1000 Mega(1000兆),故又名千兆工廠。小編個人傾向于叫超級工廠,因為比較順口且霸氣。超級工廠是生產(chǎn)鋰離子電池的大型工廠,鋰離子電池是電動汽車最流行的技術(shù)平臺。
為什么我們需要超級工廠?
隨著電動汽車市場的加速增長,預計對鋰離子電池的需求將大幅上升。為了應對這一迫在眉睫的需求,電池制造商正迅速計劃在未來5到15年內(nèi)擴大生產(chǎn)能力。隨著生產(chǎn)廠規(guī)模的擴大、生產(chǎn)能力的提高,電芯和電池組的成本也將下降,從而通過降低電動汽車制造商的成本進一步推動電動汽車的銷售。報告顯示,2017年全球鋰離子電池市場價值為301.868億美元,預計到2025年將達到1000.4337億美元,2018年至2025年的年復合增長率為17.1%。不斷增長的汽車行業(yè)是顯著促進市場增長的最主要因素。 牛津能源研究所期刊上的一篇文章指出:"技術(shù)改進、成本下降和普及率提高正在推動全球鋰離子經(jīng)濟的發(fā)展。鋰離子電池是21世紀汽車工業(yè)的使能技術(shù),也將成為能源和公用事業(yè)領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)--是首個與日益增長的風能和太陽能發(fā)電相匹配的廣泛儲能技術(shù)。控制這些供應鏈的企業(yè)將在這一技術(shù)周期的剩余時間里控制工業(yè)力量的平衡,而這一周期可能會持續(xù)到22世紀。 世界各國政府已開始意識到這一點,并正在進行政策調(diào)整,以滿足不斷加速的全球需求,并利用鋰離子經(jīng)濟變革的優(yōu)勢。大多數(shù)國家都在向綠色和可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變,而無論是在電網(wǎng)還是在交通領(lǐng)域,儲能都是這一能源轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。
如何建立一個電池超級工廠?
建立一家超級工廠需要投資20億至50億美元,具體取決于廠址或所在國家。選址是建立巨型工廠的關(guān)鍵一步。有許多因素需要考慮:
·選擇物流便利的地區(qū),以方便材料和產(chǎn)品的運輸。
·檢查地理和氣候因素,避免選擇山地和崎嶇地形,以及地震活動較少的地區(qū)。
·最好選擇氣候溫暖、陽光充足的地區(qū),這是在必要時利用可再生能源的理想條件,從長遠來看可減少工廠的碳足跡。
·廠址應與公路和鐵路等現(xiàn)有交通方式方便連接。
·由于建廠需要大片土地,因此應尋找低成本、低物業(yè)稅的土地。
·必須便于使用不同的電力資源。
·最重要的是要有一個有利的政治環(huán)境,制定有利于制造業(yè)的政策。經(jīng)商的便利性非常重要;有時,僅僅因為官僚主義的麻煩就不得不拒絕選址。
·國家或州的稅收結(jié)構(gòu)和法律應有利于企業(yè)。
除了明顯的空間要求外,Giga工廠的鋰離子電池生產(chǎn)還取決于基本原材料的復雜供應鏈。建立Giga工廠的一些關(guān)鍵因素包括勞動力、機械和原材料。 電池制造是一個復雜的行業(yè),需要技術(shù)、法律和商業(yè)知識。新建工廠需要制定商業(yè)計劃,其中包括經(jīng)營電池廠所需的執(zhí)照和許可證。法律和技術(shù)要求取決于工廠所在的國家/州。其他需要考慮的還有生產(chǎn)工藝要求,如原材料、機械、真空室/干燥室等。
上圖是1GWh鋰離子電池生產(chǎn)廠的典型布局
重要的是要為所需的用品和設備建立一個供應商網(wǎng)絡。如果需要進口某些關(guān)鍵元素和化學品,則應考慮到關(guān)稅和運輸?shù)念~外成本。除此以外,還有人力方面的要求,包括聘用具有電池生產(chǎn)特定技能的合格人員。工廠應符合職業(yè)安全與健康管理局的指導方針和其他規(guī)定,并辦理保險手續(xù)。
電池化學成分變化的影響
業(yè)內(nèi)人士主要擔心的一個問題是,該領(lǐng)域新出現(xiàn)的化學物質(zhì)是否會導致現(xiàn)有生產(chǎn)設施變得多余。根據(jù)CES和WRI聯(lián)合編寫的一份報告,這種擔憂并不大,主要原因有兩個。首先,在最好的情況下,實驗室原型所顯示的結(jié)果轉(zhuǎn)化為商業(yè)原型至少需要8-10年的時間,然后至少還需要3-5年的時間來擴大制造規(guī)模,以達到合理的成本。其次,不同化學成分的鋰離子電池制造工藝基本不變。這意味著,新材料的不斷發(fā)展并不一定會對現(xiàn)有的電池制造設施造成任何淘汰威脅,因為這些設施可以進行調(diào)整,以適應新的化學成分。 報告指出,介于鋰離子和固態(tài)電池之間的間歇性化學材料的開發(fā),只需對現(xiàn)有生產(chǎn)線進行最小限度的調(diào)整即可使用。因此,對于整個電池行業(yè)來說,兩種技術(shù)之間的過渡階段將是順利的。
全球電池超級工廠分布
繼特斯拉超級工廠之后,全球各地的超級工廠項目正迅速成為現(xiàn)實。根據(jù)BloombergNEF的預測,到2025年,全球裝機容量預計將增長300%以上,達到約1769GWh。中國將繼續(xù)引領(lǐng)市場(份額約為63%),歐洲將位居第二,份額約為15%(代表約2.65億千瓦時的裝機容量),美國位居第三,總份額增至約9%,預計裝機容量接近159GWh。 研究報告顯示,超過70%的鋰離子電池生產(chǎn)在亞洲(中國、日本、韓國)。中國是當之無愧的領(lǐng)頭羊,比亞迪、LG化學、松下、CATL、波士頓動力等公司在中國進行了大量投資。電動汽車推動了全球鋰離子電池的增長;這些公司中的大多數(shù)也是原始設備制造商,為滿足自己電動汽車的需求而生產(chǎn),而LG化學和松下等電池制造商則為汽車市場生產(chǎn)。
2020年,75%以上的電池生產(chǎn)能力分布在7家大型企業(yè)中,它們都來自亞洲大陸,分布在上述三個國家。如今,這些公司已成為該行業(yè)的主要參照,通過其產(chǎn)能和技術(shù),與大型原始設備制造商攜手引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,并為其提供技術(shù)解決方案。
我們在之前的文章中已經(jīng)介紹過歐洲的超級工廠了,請移步[產(chǎn)業(yè)]歐洲電池超級工廠有哪些?
北美
清潔能源協(xié)會(CEA)的《儲能系統(tǒng)供應商市場情報報告》指出,拜登政府的《通貨膨脹削減法案》(IRA)所提供的激勵措施是北美電池工廠數(shù)量激增的催化劑。北美將成為計劃新建電池生產(chǎn)廠增長最快的地區(qū)市場。 這方面的例子包括:福特和CATL于2022年2月宣布,他們將于2026年在密歇根州建造一座耗資35億美元、產(chǎn)能為35 GWh的磷酸鐵鋰(LFP)電池生產(chǎn)廠;寶馬集團和Envision AESC于2022年10月宣布將在南卡羅來納州建造一座耗資7億美元、產(chǎn)能為30GWh的電動汽車電池工廠,投產(chǎn)日期待定;加拿大電池制造商Electrovaya將在紐約州建設其在美國的首家電動汽車電池廠,產(chǎn)能約為1GWh。這座耗資7500萬美元的工廠將于2023年秋季開業(yè)。 CEA表示,中國仍然是領(lǐng)先的電池生產(chǎn)中心,但其份額在"未來幾年"將會下降。歐洲有幾家計劃中的電池工廠被推遲或取消,主要原因是能源價格高企,以及其他國家支持清潔能源和電動汽車制造的政策吸引了一些項目。從2021年到2022年,全球電動汽車電池使用量在短短一年內(nèi)增長了72%。展望未來,CEA預測,在2022年生產(chǎn)1706GWh電池的基礎上,兩年內(nèi)的增長率將達到186%。