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NEVC 2022 | 中國汽車技術研究中心有限公司首席專家,中汽數據有限公司副總經理趙冬昶:動力電池資源風險及應對

發布日期:2022-08-29 10:05  來源:中國汽車工程學會  作者:邵華   瀏覽次數:3840

由中國科學技術協會、北京市人民政府、海南省人民政府、科學技術部、工業和信息化部、生態環境部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、國家市場監督管理總局、國家能源局聯合主辦的第四屆世界新能源汽車大會(WNEVC 2022)于8月26-28日在北京、海南兩地以線上、線下相結合的方式召開。其中,北京會場位于北京經濟技術開發區的亦創國際會展中心。

大會由中國汽車工程學會等單位承辦,將以“碳中和愿景下的全面電動化與全球合作”為主題,邀請全球各國政產學研界代表展開研討。本次大會將包含20多場會議、13,000平米技術展覽及多場同期活動,200多名政府高層領導、海外機構官員、全球企業領袖、院士及行業專家等出席大會發表演講。

其中,在8月27日舉辦的專題論壇:“動力電池原材料保障與回收利用論壇”上,中國汽車技術研究中心有限公司首席專家,中汽數據有限公司副總經理趙冬昶發表精彩演講。
趙冬昶
以下內容為現場演講實錄:

各位領導、各位同仁接下來我分享的話題是動力電池資源風險及應對。這個話題跟波士頓的李總關注的領域和細節有一些類似之處,我是做產業政策出身的,視角可能有所不同,所以接下來15分鐘的時間跟大家分享四個方面的話題。

第一就是為什么要探討這個問題。第二個是要關注一下我們現在所探討的這些關鍵資源現狀是什么。第三個資源風險,第四個應對措施。

首先是30、60雙碳目標提出,進一步下沉到不同的行業,交通行業占到了碳排放25%,這是一個量的規模結構。對于道路交通來講,我們所說的汽車行業占到了75%。所以從這兩個數直觀的表現,也可以看出我們對于汽車行業加強碳排放,減污降碳管理相當必要。

雖然說這兩天有相關媒體在討論,對于之前所提出來,在若干年份達到碳中和目標的國家,出現了一些反復的論斷,但是這并不影響我們全球對于車輛電動化轉型的一些共識和大勢。所以這個方面也是特別做一個強調。

另外這個圖里展示的不同顏色,是從2025年開始到2040年,不同國家在推進電動化汽車包括插電式混合動力汽車時間節點問題。

從不同的角度來講,包括歐洲包括美國,從國家治理角度來講提出了相應的目標,包括剛才所談到的歐盟法規,包括美國所談到的2030年的一些新能源銷售的目標。前兩天,加州頒布了一項更為激進的策略,企業也是在做相關準備。

結果是什么?不光是有一些政策上的反應,同時對產業也有很大的刺激。最主要就是在2020年和2021年,這個圖上展示的非常清晰。左邊那個圖代表中國,在新車領域新能源的貢獻。右邊圖是對于插電式和純電動汽車,在不同的年份所呈現的直觀增長率。可以看出來2020年到2021年是跨越度非常大的年份。

主要的貢獻是中國。從這個圖里可以看出來,我們中國在整個電動化車輛推進過程中,已經占到了半壁江山,這也是我們作為一個大國市場上在引領電動化轉型方面做出的突出貢獻。

電動化會加速資源保障,我們談的資源主要是上游原材料的風險和保障問題。相較于傳統燃油汽車來講,對于不同的金屬元素以及非金屬元素,它的結構規模都有非常大的不同。一個是車輛制造維度,油車和電車,對于不同的鎳、鈷,包括石墨,不同的角度是有非常大的一些變化。另外從燃料角度來講也有非常大的變化。燒油或者對于電力的,對于不同的類型元素要求肯定不一樣。所以伴隨著電動化進程不斷的加速,對于我們今天探討的主題所下沉到的金屬元素來講,它是一個非常大的積極作用。

這種情況下也出現了產業界的一些行為,一方面價格大幅上升。雖然說今年上半年以來有一些不同程度的回落,但是依然不會改變它繼續上漲的趨勢。另外對于全球主要車企來講,尤其是在電動化領域有非常多想法的這些企業來講,已經開始加速對于上下游垂直性整合,這也是大家所常看到的一些事情。

那么對于今天這樣的一個話題,主要是探討三方面的問題。第一個,背景。現狀到底是什么?這個現狀要從全球角度看它的供需情況。第二個問題,電動化。存不存在對于上游資源保障不利的風險,如果有哪些風險比重比較高。第三個話題就是未來怎么去應對?

資源現狀,三幀地圖,第一個是關于鋰資源的,就是分布比較多而且集中。總量來講210萬,這是當量,不是說元素角度。我們國家是占到了全球第四。從開采的年份,現在已經開采8.2萬噸,未來可以開采多少年?至少50年,50年之后什么情況還沒有測算出來。對于鎳來講,豐富,但是分散。而我們國家在鎳這個領域優勢不再像鋰這么比較集中。鈷,少,集中。而且從全球儲量來講,包括已經開采的儲量來講,我們可以再開采21年,這是根據現有的情況,包括未來電動化需求增長可以測算出來的,2043年我們全球鈷資源存儲會成為進一步向前推進的一個最大障礙。

資源風險主要體現在什么地方?這里面要探討一下對于未來車的一些展望。第一個結論,我們現在大的分析框架是采取紅線思維,就是極限。這里所給到的結論是相對于比較激進的,目的就是為了探索在紅線壓制之下,我們面對資源風險的處置策略。

從這個角度來講,未來我們的峰值可能會到4000,包含了乘用車和商用車。未來發展趨勢在不同的時點上還是有很多的規律可尋,目前發展態勢綜合考慮我們的政策是不是夠充分,比如購置稅,補貼,有的會延期有的會減少,政策設計框架中遵循的,技術突破、市場突破、生態突破。我們今天探討鋰、鎳、鈷大概是72萬、44萬、5.3萬,全球對于鋰超過500,那么總體供需結構給了,未來發展空間給了,對于不同的下沉金屬元素當量也給了,那么接下來國內鋰和鈷資源存在供不應求的風險。第二個問題新能源汽車和其他行業是否存在爭奪上游資源的邊界?答案肯定是存在的。這會加劇新能源汽車車用動力電池材料的競爭情況。第三個問題鎳、鈷資源儲量不足的風險。第四個問題全球鈷資源存在儲量不足的風險。所以換句話說,未來應對新能源汽車電動化的過程鈷資源無法支撐,那么要探討全球能不能支撐?全球也不夠,怎么辦?買也買不著,只能尋求其他辦法。

具體來講,風險一:國內鋰、鈷資源供不應求的風險。大家看這個圖,對于鋰資源來講短期存在供不應求風險,2036年開始會化解風險。第二,對于鎳來講無論長期還是短期,目前國內所有的儲量包括技術水平基本可以滿足,不存在較大的風險。第三個鈷資源風險很大,這個時點也出現了時間順序相對比較靠后。初步結論給到2046年,但是能不能支撐到這個時點不知道。第二個風險新能源汽車和來自于其他行業競爭風險的問題。最主要就是鋼鐵,3C電池。第三個,鎳和鈷資源儲備不足風險怎么體現?鋰基本上2030年以后可以滿足供求的風險。對于鎳來講,2051年我們的動態儲量,包括原有的儲量探明也增加了新的儲量還有一些回收利用和其他的方面。動態水平會持續到2050年。但是這種不足可以根據我們自己技術策略調整予以化解。所以這個角度來講依然不存在鎳領域供需風險。

最重要就是鈷資源的風險,基本是2042年就已經不足了,時間點上根本撐不到它去進行相應特別調整的年份。再有一個,我們是2042年開始出現枯竭,全球是2043年,也是趕不到2046年,所以從整個三種資源風險可以有四種判斷。

最后就是怎么應對。應對就是兩個維度,第一是沿著現有的思路,既然鈷沒有,鈷的風險高,我少用甚至不用。所以這里面會有一些技術類的評定要通過,比如能量密度,比如說對于低鈷或者無鈷電池,或者說直接探索一些新的無鈷化路徑。這是對現有的視角。

對未來的視角可以探討回收再利用的水平,也可以作為我們中長期問題主要手段之一,但是它取得的作用是什么?這三組曲線畫的很亂,對于不同的技術策略和技術手段應對不同的金屬元素過程之中,在前段中段和后段起到的作用不一樣。只能依靠動力電池回收再利用水平,只能利用二次再利用的材料。這是對于應對未來循環經濟一個主要的手段。

再有,我們去提升這種回收再利用,對整個資源保障來講,反過來會不會有一個比較大的提升效果,這是非常肯定的。第一可以降低一次資源的需求。之前我們花了很長的篇幅探討一次資源供需現狀工序風險,包括一些可能出現的時間點的漏洞。為什么?是在為后期做鋪墊。一次資源有些東西我們可以改變,但是有些風險我們避免不了,只能在二次資源做文章。二次資源三種不同的金屬元素2060年可以實現新電池二次資源的占比接近100%。

同時對于對外依存度更大的宏觀戰略目標也有一個大的促進作用。結論:短期之內還是要考慮供給資源保障。最重要還是要考慮中后期,如何做更長的政策儲備,技術的儲備,主要是提升回收再利用。

另外要加大微觀領域的政策儲備,比如說對動力電池是不是考慮,比如標識標簽認證,是不是都可以參考。所以從現在開始已經在考慮對于車用動力電池在短中長期不同的階段相關的政策設定方向。

今天分享內容主要是這些,不足之處請各位專家批評指正。謝謝。(來源:中國汽車工程學會)



(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱) 

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