鉅大LARGE | 點擊量:904次 | 2020年08月03日
日本為何舉全國之力研發(fā)燃料動力電池和全固態(tài)電池?
針對鋰、鈷等稀有金屬的競爭正在加劇。這些材料是制造鋰離子電池的核心材料,隨著電動汽車規(guī)模的擴大,它們的需求量和供應(yīng)量也將急劇上升。然而全球鋰、鈷資源有限,誰手握鋰資源,就掌握著這一輪電動汽車發(fā)展的“命門”。
當(dāng)國內(nèi)公司正在全球競奪鋰、鈷資源時,日本舉全國之力研發(fā)氫燃料動力電池車和固態(tài)電池。
國內(nèi)公司搶占鋰資源,引發(fā)日本恐慌緊張的大環(huán)境下,國內(nèi)政府對電動汽車的扶持力度、國內(nèi)公司在海外的鋰資源布局,使得《日本新聞》發(fā)出“Chinadominatescompetitionforraremetals“(我國主宰著稀有金屬的競爭)的聲音。
在這篇文章中,《日本新聞》比較了豐田通商公司和國內(nèi)的天齊鋰業(yè)的產(chǎn)量和現(xiàn)狀。豐田通商公司和一個大型的澳大利亞資源開發(fā)公司在奧拉羅斯鹽沼畔聯(lián)合創(chuàng)辦于合營公司,在這里,富鋰鹽被從200米的地底抽取上來,投放于人工池塘中。然后經(jīng)歷300日的自然曬干,最終濃縮成鋰。當(dāng)前,這座生產(chǎn)基地可以年產(chǎn)1.75萬噸??紤]到未來進一步的需求,豐田通商今年一月份宣布,其年產(chǎn)量將擴產(chǎn)至4.15萬噸。這項規(guī)劃意味著,它必須將產(chǎn)量提升2.5倍。但該數(shù)量卻“仍難以媲美我國公司產(chǎn)出的鋰產(chǎn)量”。
今年五月十七日,國內(nèi)鋰業(yè)巨頭天齊鋰業(yè)斥資40.66億美元(約合258.93億元)拿下智利資源開發(fā)公司SQM23.77%的股權(quán)。據(jù)了解,2017年,SQM的碳酸鋰產(chǎn)量為4.8萬噸,占據(jù)全球鋰資源市場的比重為25%,與美國雅寶、FMC公司幾乎壟斷全球八成的鹵水鋰鹽產(chǎn)量。在此之前的2013年天齊鋰業(yè)收購了澳大利亞泰利森鋰業(yè)(Talison),一舉獲得了全球正在開采中的、儲量最大的固體鋰礦西澳大利亞Greenbushes(格林布什礦),占全球鋰輝石礦供應(yīng)量的三分之二。而且,該礦的開采成本低于行業(yè)平均水平。而天齊鋰業(yè)收購的SQM和泰利森所處國家而言,它們分別位于鋰資源豐富的智利和澳大利亞。目前,全球共產(chǎn)出了4.3萬噸(按純鋰計算)鋰,其中澳大利亞產(chǎn)量達1.87萬噸,智利產(chǎn)出1.41萬噸,阿根廷產(chǎn)出0.55萬噸,我國次之。
通過收購鋰礦豐富的澳大利亞和智利資源開發(fā)公司的股權(quán),天齊鋰業(yè)在世界上鋰礦最豐富的國家擁有了穩(wěn)固的落腳點。同時,它還坐擁我國這個廣大的市場。
豐田通商資源開發(fā)主管MasaharuKatayama由此認為:“我國公司正在使用大量的資金收購海外資源。它們靠著一套不同于他人的規(guī)則,參與到游戲中?!蔽覈镜氖召徆莶恢痪窒抻阡嚨V中鈷礦是另一種電池生產(chǎn)所必需的原材料,目前全球共產(chǎn)出了11萬噸鈷礦(在礦物基礎(chǔ)上計算)。其中全球60%的鈷礦都來自于剛果,約合6.4萬噸。其次是俄羅斯的0.56萬噸,澳大利亞的0.5萬噸。
我國公司再次在該領(lǐng)域?qū)ふ铱墒召彽暮M夤?。例如,華友鈷礦、洛陽鉬業(yè)正在引領(lǐng)這項競奪鈷資產(chǎn)的戰(zhàn)斗。2016年六月,華友鈷業(yè)收購?fù)断騽偣?金)PE527銅鈷礦權(quán)區(qū)。洛陽鉬業(yè)方面則通過擁有剛果TenkeFungurume銅鈷礦56%的權(quán)益,成為全球優(yōu)秀銅鈷生產(chǎn)商。日本國內(nèi)資源開發(fā)人士由此發(fā)出警示:“我國正全力投入電池材料搶占中。”在我國公司競奪電池原材料背后是國家對電動汽車的大力扶持,市場和政策兩相用途下,2017年原材料價格較2015年上漲了至少兩倍。
根據(jù)獨立研究機構(gòu)IRuniverse的調(diào)研,鋰(碳酸鋰)現(xiàn)貨合同價格為21美元/千克,幾乎比2015年秋季時鋰價格高出兩倍多,當(dāng)時在8美元/千克左右。鈷的交易價格約為43美元/磅(相當(dāng)于95美元/千克),高出2015年秋季的四倍多。IRuniverse總裁YujiTanamachi指出:“鑒于電動汽車將迎來全面繁榮,大量投資資金涌入,當(dāng)前的環(huán)境輕而易舉就刺激鋰/鈷價格上漲。”
日本市調(diào)機構(gòu)富士經(jīng)濟預(yù)測,隨著電動汽車車載電池需求的新增,用于鋰離子電池生產(chǎn)的原材料市場將持續(xù)擴張。到2021年,該市場規(guī)模將是2015年(1.1萬億日元)的三倍,達到令人震驚的2.9萬億日元。其他專家的預(yù)測與之相似。
日本堅持氫燃料動力電池車、固態(tài)電池背后追究內(nèi)部原因,日本能源的缺乏,才使得它們對近年來我國公司收購海外資源而恐慌。這也是它們堅持發(fā)展固態(tài)電池、氫燃料動力電池車(FCV)的原因之一。關(guān)于日本政府和車企而言,由于國內(nèi)電力嚴重緊缺,混合動力車是過渡產(chǎn)品,中期內(nèi)發(fā)展插電式混合動力車和純電動汽車,中長期內(nèi)氫燃料動力電池車才是日本汽車產(chǎn)業(yè)的最終發(fā)展目標(biāo)。
針對中期計劃中的混合動力汽車和純電動汽車,日本將固態(tài)電池當(dāng)作減少對鈷需求的希望。鈷資源正在被我國公司收攏,鋰離子電池領(lǐng)域正被我國公司趕超,日本希望舉全國之力推進全固態(tài)電池的研發(fā),從而大力在鋰離子電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電池產(chǎn)業(yè)的復(fù)權(quán)。
六月十五日,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)宣布,將與豐田汽車、松下啟動新一代高效電池“全固態(tài)電池“的開發(fā),力爭2022年前確立技術(shù)。
根據(jù)日經(jīng)電子期刊2018年一月刊登的有關(guān)全固態(tài)電池開發(fā)的專題報道,最初的全固態(tài)電池產(chǎn)品很大可能是在不改變Li離子2次電池正負極材料的前提下,僅僅是將電解液置換成固態(tài)電解質(zhì)。這種場合下的特點是充電速度以及安全性能提高。
之后,隨著依次將正負極材料替換成高電壓或高容量密度的材料(量密度較高的鋰-硫(Li2S)正極材料,甚至更高的硫(S8)等材料則成為了有力的正極材料選擇),電池的容量密度將得到大幅度提升。2030年代早期,正極采用空氣,負極采用金屬鋰,電解質(zhì)采用氧化物材料的全固態(tài)Li空氣電池可能問世。
若日本實現(xiàn)固態(tài)電池的研發(fā),對鈷的需求將會減少。日本電池供應(yīng)商已決定擺脫鈷。NCA(鎳鈷鋁)電池(現(xiàn)松下用于特斯拉ModelS/X中的電池)中鈷的含量已經(jīng)低于其他電池供應(yīng)商即將生產(chǎn)的下一代NCM(鎳鈷錳)811中的鈷含量。松下五月份更是表示,由于關(guān)鍵電池原材料價格不斷飆升,它計劃展開無鈷汽車電池的研發(fā)。
日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)的項目經(jīng)理細川敬也表示:“全固體電池的專利有一半來自日本”。這也顯示出,日本對自身固態(tài)電池的看重和肯定。
中長期計劃中的氫燃料動力電池車最為受到豐田汽車、本田汽車的推崇,被視為未來汽車方向之一。他們認為,氫燃料動力電池車是將空氣吸入車內(nèi),讓氧氣與儲存的氫氣發(fā)生反應(yīng)來發(fā)電,而它的排放物重要是純凈水。因而氫燃料動力電池可以說真正實現(xiàn)了零污染。以氫氣作為能量來源的氫燃料動力電池車將幫助日本減輕受到的鋰、鈷資源的掣肘。借助豐田等大型車企的加入,著眼于氫燃料動力電池車及固態(tài)電池,日本正從另一條途徑減少稀有金屬資源不足的影響。