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NEVC 2022 | 中国汽车技术研究中心有限公司首席专家,中汽数据有限公司副总经理赵冬昶:动力电池资源风险及应对

发布日期:2022-08-29   来源:中国汽车工程学会   作者:邵华   浏览次数:1412

由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会(WNEVC 2022)于8月26-28日在北京、海南两地以线上、线下相结合的方式召开。其中,北京会场位于北京经济技术开发区的亦创国际会展中心。

大会由中国汽车工程学会等单位承办,将以“碳中和愿景下的全面电动化与全球合作”为主题,邀请全球各国政产学研界代表展开研讨。本次大会将包含20多场会议、13,000平米技术展览及多场同期活动,200多名政府高层领导、海外机构官员、全球企业领袖、院士及行业专家等出席大会发表演讲。

其中,在8月27日举办的专题论坛:“动力电池原材料保障与回收利用论坛”上,中国汽车技术研究中心有限公司首席专家,中汽数据有限公司副总经理赵冬昶发表精彩演讲。
赵冬昶
以下内容为现场演讲实录:

各位领导、各位同仁接下来我分享的话题是动力电池资源风险及应对。这个话题跟波士顿的李总关注的领域和细节有一些类似之处,我是做产业政策出身的,视角可能有所不同,所以接下来15分钟的时间跟大家分享四个方面的话题。

第一就是为什么要探讨这个问题。第二个是要关注一下我们现在所探讨的这些关键资源现状是什么。第三个资源风险,第四个应对措施。

首先是30、60双碳目标提出,进一步下沉到不同的行业,交通行业占到了碳排放25%,这是一个量的规模结构。对于道路交通来讲,我们所说的汽车行业占到了75%。所以从这两个数直观的表现,也可以看出我们对于汽车行业加强碳排放,减污降碳管理相当必要。

虽然说这两天有相关媒体在讨论,对于之前所提出来,在若干年份达到碳中和目标的国家,出现了一些反复的论断,但是这并不影响我们全球对于车辆电动化转型的一些共识和大势。所以这个方面也是特别做一个强调。

另外这个图里展示的不同颜色,是从2025年开始到2040年,不同国家在推进电动化汽车包括插电式混合动力汽车时间节点问题。

从不同的角度来讲,包括欧洲包括美国,从国家治理角度来讲提出了相应的目标,包括刚才所谈到的欧盟法规,包括美国所谈到的2030年的一些新能源销售的目标。前两天,加州颁布了一项更为激进的策略,企业也是在做相关准备。

结果是什么?不光是有一些政策上的反应,同时对产业也有很大的刺激。最主要就是在2020年和2021年,这个图上展示的非常清晰。左边那个图代表中国,在新车领域新能源的贡献。右边图是对于插电式和纯电动汽车,在不同的年份所呈现的直观增长率。可以看出来2020年到2021年是跨越度非常大的年份。

主要的贡献是中国。从这个图里可以看出来,我们中国在整个电动化车辆推进过程中,已经占到了半壁江山,这也是我们作为一个大国市场上在引领电动化转型方面做出的突出贡献。

电动化会加速资源保障,我们谈的资源主要是上游原材料的风险和保障问题。相较于传统燃油汽车来讲,对于不同的金属元素以及非金属元素,它的结构规模都有非常大的不同。一个是车辆制造维度,油车和电车,对于不同的镍、钴,包括石墨,不同的角度是有非常大的一些变化。另外从燃料角度来讲也有非常大的变化。烧油或者对于电力的,对于不同的类型元素要求肯定不一样。所以伴随着电动化进程不断的加速,对于我们今天探讨的主题所下沉到的金属元素来讲,它是一个非常大的积极作用。

这种情况下也出现了产业界的一些行为,一方面价格大幅上升。虽然说今年上半年以来有一些不同程度的回落,但是依然不会改变它继续上涨的趋势。另外对于全球主要车企来讲,尤其是在电动化领域有非常多想法的这些企业来讲,已经开始加速对于上下游垂直性整合,这也是大家所常看到的一些事情。

那么对于今天这样的一个话题,主要是探讨三方面的问题。第一个,背景。现状到底是什么?这个现状要从全球角度看它的供需情况。第二个问题,电动化。存不存在对于上游资源保障不利的风险,如果有哪些风险比重比较高。第三个话题就是未来怎么去应对?

资源现状,三帧地图,第一个是关于锂资源的,就是分布比较多而且集中。总量来讲210万,这是当量,不是说元素角度。我们国家是占到了全球第四。从开采的年份,现在已经开采8.2万吨,未来可以开采多少年?至少50年,50年之后什么情况还没有测算出来。对于镍来讲,丰富,但是分散。而我们国家在镍这个领域优势不再像锂这么比较集中。钴,少,集中。而且从全球储量来讲,包括已经开采的储量来讲,我们可以再开采21年,这是根据现有的情况,包括未来电动化需求增长可以测算出来的,2043年我们全球钴资源存储会成为进一步向前推进的一个最大障碍。

资源风险主要体现在什么地方?这里面要探讨一下对于未来车的一些展望。第一个结论,我们现在大的分析框架是采取红线思维,就是极限。这里所给到的结论是相对于比较激进的,目的就是为了探索在红线压制之下,我们面对资源风险的处置策略。

从这个角度来讲,未来我们的峰值可能会到4000,包含了乘用车和商用车。未来发展趋势在不同的时点上还是有很多的规律可寻,目前发展态势综合考虑我们的政策是不是够充分,比如购置税,补贴,有的会延期有的会减少,政策设计框架中遵循的,技术突破、市场突破、生态突破。我们今天探讨锂、镍、钴大概是72万、44万、5.3万,全球对于锂超过500,那么总体供需结构给了,未来发展空间给了,对于不同的下沉金属元素当量也给了,那么接下来国内锂和钴资源存在供不应求的风险。第二个问题新能源汽车和其他行业是否存在争夺上游资源的边界?答案肯定是存在的。这会加剧新能源汽车车用动力电池材料的竞争情况。第三个问题镍、钴资源储量不足的风险。第四个问题全球钴资源存在储量不足的风险。所以换句话说,未来应对新能源汽车电动化的过程钴资源无法支撑,那么要探讨全球能不能支撑?全球也不够,怎么办?买也买不着,只能寻求其他办法。

具体来讲,风险一:国内锂、钴资源供不应求的风险。大家看这个图,对于锂资源来讲短期存在供不应求风险,2036年开始会化解风险。第二,对于镍来讲无论长期还是短期,目前国内所有的储量包括技术水平基本可以满足,不存在较大的风险。第三个钴资源风险很大,这个时点也出现了时间顺序相对比较靠后。初步结论给到2046年,但是能不能支撑到这个时点不知道。第二个风险新能源汽车和来自于其他行业竞争风险的问题。最主要就是钢铁,3C电池。第三个,镍和钴资源储备不足风险怎么体现?锂基本上2030年以后可以满足供求的风险。对于镍来讲,2051年我们的动态储量,包括原有的储量探明也增加了新的储量还有一些回收利用和其他的方面。动态水平会持续到2050年。但是这种不足可以根据我们自己技术策略调整予以化解。所以这个角度来讲依然不存在镍领域供需风险。

最重要就是钴资源的风险,基本是2042年就已经不足了,时间点上根本撑不到它去进行相应特别调整的年份。再有一个,我们是2042年开始出现枯竭,全球是2043年,也是赶不到2046年,所以从整个三种资源风险可以有四种判断。

最后就是怎么应对。应对就是两个维度,第一是沿着现有的思路,既然钴没有,钴的风险高,我少用甚至不用。所以这里面会有一些技术类的评定要通过,比如能量密度,比如说对于低钴或者无钴电池,或者说直接探索一些新的无钴化路径。这是对现有的视角。

对未来的视角可以探讨回收再利用的水平,也可以作为我们中长期问题主要手段之一,但是它取得的作用是什么?这三组曲线画的很乱,对于不同的技术策略和技术手段应对不同的金属元素过程之中,在前段中段和后段起到的作用不一样。只能依靠动力电池回收再利用水平,只能利用二次再利用的材料。这是对于应对未来循环经济一个主要的手段。

再有,我们去提升这种回收再利用,对整个资源保障来讲,反过来会不会有一个比较大的提升效果,这是非常肯定的。第一可以降低一次资源的需求。之前我们花了很长的篇幅探讨一次资源供需现状工序风险,包括一些可能出现的时间点的漏洞。为什么?是在为后期做铺垫。一次资源有些东西我们可以改变,但是有些风险我们避免不了,只能在二次资源做文章。二次资源三种不同的金属元素2060年可以实现新电池二次资源的占比接近100%。

同时对于对外依存度更大的宏观战略目标也有一个大的促进作用。结论:短期之内还是要考虑供给资源保障。最重要还是要考虑中后期,如何做更长的政策储备,技术的储备,主要是提升回收再利用。

另外要加大微观领域的政策储备,比如说对动力电池是不是考虑,比如标识标签认证,是不是都可以参考。所以从现在开始已经在考虑对于车用动力电池在短中长期不同的阶段相关的政策设定方向。

今天分享内容主要是这些,不足之处请各位专家批评指正。谢谢。(来源:中国汽车工程学会)



(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅) 

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