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新能源锂电业的机遇与挑战

新能源锂电业的机遇与挑战


锂能源市场在高速发展的同时,面临日益严峻的挑战,未来技术革新的方向也将影响锂矿行业的发展。电池仍是电动汽车最大的弱点

能源一直都是国与国之间博弈的重要战场。中国面临化石能源需求巨大(2019年石油进口量达70%)、环境污染严重、温室气体排放过多的挑战。因此,中国需要从国策层面大力发展新能源,保障中国能源安全、经济安全,减少环境污染。在国家战略性新兴产业目录中,涵盖了节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等七大产业。

锂能源金属异军突起

随着储能、电动汽车等产业的迅猛发展,锂能源金属异军突起,在新能源领域中占据了一席之地,发挥着重要作用。

目前,锂金属已被广泛认为是“21世纪的绿色能源金属和白色石油”,具有提供动力燃料、核聚变能和强大储能的作用。“锂电池之父”约翰·B.古迪纳夫、M.斯坦利·威廷汉和吉野彰获得了2019年诺贝尔化学奖,锂电池发展再被聚焦。锂电池的应用,促进了新能源汽车的崛起,有助于减少温室气体排放以及为可再生能源的替代和转变打下基础。

锂离子电池的生产需要大量的锂。以数十亿(智能手机)或数百万(笔记本电脑、工具、汽车、电动自行车等)的数量计算,每年的锂需求将迅速增加到10万吨LCE(相当于碳酸锂),尤其是一辆电动汽车的电池要40-80公斤,1个650mWh容量的储能系统需要1.5吨LCE。

高盛表示,电动汽车产量每增加1%,就会让锂需求比当前全球产量增加40%以上。2020-2030年,锂电池对锂的需求将增加6倍。这使锂成为各国争抢的战略资源。中国目前仍是可充电电池和蓄电池产量最大的国家,这刺激了中国对锂和钴的巨大消费。

锂离子电池的供应链主要由中国主导,中国是世界上最大的锂材料使用地区,锂消费量已经占全球总消费量的一半。中国锂资源丰富,却高度依靠进口,对外依存度超85%。氢氧化锂是电池应用中增长最快的主要原料。碳酸锂在电池业务中仍然非常重要,并且仍将是主要的锂材料相关的化学制品。

拥有上游资源是产业链发展壮大的关键点。目前,锂的原料主要来自南美和澳大利亚,并销往亚洲。在南美,锂来自智利和阿根廷的盐湖卤水,从卤水中生产锂。由于地理位置偏远、环境恶劣、卤水成分变化以及需消耗大量的水,首先需要生产碳酸锂,然后将其转化为氢氧化锂,另外,还有高额特许权使用费,使得生产氢氧化锂更加困难,也更加昂贵;矿石提锂未来主要生产高端氢氧化锂。

自2015年来,全球锂资源新增产量中70%来自矿石锂。这是由于硬岩型锂的投产容易、开采管辖方便、氢氧化锂的生产成本较低等诸多因素。预计2020-2025年,欧美将引领全球进入高镍动力电池时代。据我们测算,2021年全球动力市场对氢氧化锂的需求量将达到近10万吨,首次超过碳酸锂。

全球锂矿资源概略分析显示,澳洲是全球硬岩型锂精矿的供给主力,由泰利森领衔;美洲大陆的硬岩锂矿正等待时机成熟;非洲正揭开聚宝盆的面纱;中国四川省甘孜甲基卡和阿坝锂矿资源优势突出,资源量位居世界前列。甘孜甲基卡、阿坝解冻重启后,将跻身于全球最大的矿石锂开发基地之列,尤其是阿坝在建的李家沟,年锂矿采选规模可达105万吨,将缓解国内优质锂资源依靠进口的局面。

目前锂金属最重要的作用是储能,是电动汽车的心脏。

中国已经形成了较为完善的锂产业链,从上游的选矿、采矿、冶炼,到中游的正极材料制备、动力电池制造,再到下游的新能源汽车生产等。此外,一些新型电池技术也不断开发。

瑞士银行发布的一份研究报告显示,未来全球锂电池行业在动力电池领域的需求将会从2018年的93GWh提升至2025年的973GWh。预计到2021年,日本松下、韩国LG化学以及中国宁德时代的产能都将超过50GWh。

四川能投集团华鼎国联在成都市青白江区的动力电池产业化基地项目,是“中国制造2025规划”的重点支持项目,是国内在建最大的锂离子动力电池生产基地。

储能锂电池不只是整合间歇风能和太阳能输出的缓冲,它可以快速部署和精度定位,可使整个网格更有效率和弹性。

电池存储在世界各地正变得越来越强大,电池储能成为全球向可再生能源转型的关键。根据2018年德勒新能源行业报告,目前在电池存储技术方面处于领先地位的国家,包括澳大利亚、智利、德国、日本、印度、意大利、韩国、英国和美国。

此外,电池价格下降的速度以及存储市场发展的速度要比预期的快得多。2019年年底,磷酸铁锂蓄电池的度电成本已经低至200元。根据瑞银集团(UBS)的预测,未来十年,储能成本将下降66%至80%,全球能源储存市场将迅速增长,全球储能市场规模将增长至4260亿美元。

电动汽车势不可挡的发展趋势带来持续需求

全球汽车行业将在未来几十年内大幅拓展电动汽车计划,几乎所有的汽车制造商现在都提供或计划生产全电动,至少是混合动力车型。

2019年,欧洲运输与环境联合会表示,电动汽车即将在欧洲成为主流,2020-2021年可能成为市场的转折点。另外,根据T&E获得的轻型汽车产量预测数据和内部分析,欧洲的电动汽车产量预计将在2019年至2025年间增长6倍,轿车和面包车的数量将达到400多万辆,占欧盟汽车产量的五分之一以上。最迟2035年前,在全欧盟范围内逐步淘汰新销售的传统发动机汽车,这将向整个行业发出一个强有力的信号,确保制造业和供应链行业及时、有重点地为转型做好准备。

2019年12月,中国工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿),以此推算,2025年新能源新车销量要从原来的700万辆提升到875万辆,平均每年需增加175万辆。作为新能源汽车行业的纲领性政策。上述《规划》为未来15年中国新能源汽车的发展指明了方向。在新能源汽车方面,世界各国都处于同一起跑线,相较于传统汽车,中国在新能源汽车领域实现“弯道超车”的可能性更大,这也是中国坚持发展新能源汽车产业的重要原因之一。

2020年,中国新能源汽车市场的国际化进程将加快,自主品牌的生存压力空前增大,补贴可能大比例退坡,政策红利减少,新一轮市场争夺战将遍布整个锂产业链。2020年,机遇与风险并存,期待危机变为时机,时势将造就英雄。

虽然全球电动化拉开大幕,而锂行业正处于周期底部,电池级碳酸锂价格有望在4.8万元-5万元/吨附近筑底,产业整合者与财务投资已迎来实施长期战略布局的机遇期。有机构表示,在政策扶持和汽车技术突破的推动下,自动驾驶产业化步伐将提速,并催生包括硬件终端、传感器、运营服务在内的车联网市场,潜在规模达千亿元级别。

彭博新能源财经表示,随着电动汽车势不可挡的发展趋势,用于锂电池的碳酸锂和氢氧化锂的需求也将持续增长,在2020-2030年期间,锂电池对锂的需求将增加6倍。

据国泰君安有色最新测算,未来五年,锂行业增速将维持在18%-20%,到2028年,锂行业市场规模将超过100万吨LCE。根据欧洲运输与环境联合会获得的轻型汽车产量预测数据和内部分析,目前欧洲至少有16个大型锂电池生产设施上线。

日益严峻的挑战

市场在高速发展的同时,也面临着日益严峻的挑战。未来技术革新的方向,也将影响锂矿行业的发展。电池仍然是电动汽车最大的弱点。新技术、新材料的研发对动力电动汽车的续航和安全性至关重要。

当前,全球锂电池行业竞争格局是:中、日、韩三足鼎力,松下第一。随着新能源汽车产业化进程逐步深入,全球各国均加大力度发展锂电池产业动力电池领域。

中国新能源汽车产业以纯电动汽车为突破口,但当前还面临一些需要进一步突破的问题,比如车型里程、安全、充电、价格等方面。2018年6月开始实行的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》通过补贴措施,表明了对新能源汽车电池能量密度有更高的要求。

大力提升车用动力电池的续航能力、安全性、寿命、低温特性以及降低成本是产业技术发展的方向。中国锂电池行业面临激烈洗牌,竞争格局有所改变。低端锂电产能过剩逐步被淘汰,向龙头集中,产业链公司将迎来一场“大浪淘沙”式的筛选。

特斯拉是最受全球关注的造车新势力,以高端技术路线、创新性新技术(200项专利技术)、智能创新位于全球前列。近期,特斯拉在上海投产,实现国产化,将以一己之力带动百亿市值的锂电产业链向前发展。“百家争鸣”的业态有所显现,国内锂电池行业正面临降低成本和提升自主品牌竞争的迫切挑战。

在储能方面,要加快技术创新、持续降低成本,实现能源转换效率的显著提高,加强新能源生态体系能源网络的协同发展,通过锂电池储能技术解决“弃风”“弃光”问题。未来,新能源与储能相结合将对传统电源产生革命性的影响,以支持电池供电的新时代。

四川地质调查院副总工程师、综合研究室主任 付小方《中国改革》2020年第6期

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