中国储能网讯：近期，国际能源署（IEA）发布了《电池与能源安全转型》（Batteries and Secure Energy Transitions）报告。报告表示电池技术是实现清洁能源转型和保护能源安全的关键，对于实现第28届联合国气候变化大会（COP28）的气候和能源安全目标意义重大，同时到2030年可再生能源容量将增加两倍，能源效率将提高一倍，并从化石燃料转型。

  图1 2015-2023年不同车型电动汽车电池使用量

  2023年，全球电动汽车电池销量升至超过750GWh的历史新高，反映出电动汽车的使用量激增。在过去三年中，全球电动汽车电池的数量翻了两番，其中轻型乘用车电池占增长的90%以上。与中型货运和重型货运卡车和公共汽车相比，这一增长归因于更强有力的支持政策，以及与重型或长途运输所需的更大电池和电力需求相关的障碍有关。电动汽车在其他模式下也在加速发展，两轮车/三轮车和城市公交车的电动化发展尤其迅速，尤其是在新兴市场和发展中经济体。

  图2 2015-2023年按地区划分的电动汽车的电池使用量和电动汽车的市场份额

    二、在清洁能源转型背景下储能领域应用电池规模逐渐增大

  搭配电池存储，电力系统可提供更广泛的服务。除了有助于平衡电力供需的能源转移外，电池储能还可以通过提供惯性、电压控制和频率调节、电网形成和提供快速启动储备等辅助服务，有助于维护电网稳定性和供电安全。

  图4 分散供电系统

  三、全球动力电池产业链较为集中

  受各国对电动汽车大力推广及电池储能激励措施的影响，全球电池市场正在迅速扩大。中国目前是世界上最大的电池市场，同时欧盟、美国、英国、韩国和日本也占有一定的市场份额。

  全球电池供应链高度集中，从矿石开采、化学物质生产再到最终电池组的制造都具有高度的地理集中度。目前，电池制造商主要依赖少数几个国家的原材料供应及关键矿物开采。中国承担了全球一半以上的锂、钴和天然石墨材料加工，拥有全球近85%的电池生产能力，90%的正极和98%的负极活性材料制造能力。欧洲占全球电池产能的7%，占全球钴加工产能的10%。美国电池产能占全球的6%。韩国在正极材料生产方面具有较大优势，占全球正极活性材料产能的10%左右。

  图5 全球电池供应链的地理分布

  图6 2023年电池关键矿物开采和精炼前三名国家的份额

  四、动力电池不同体系碳排放差异较大，未来有较大碳减排潜力

  与电池相关的碳排放主要来自矿物精炼、正负极活性材料生产以及制造过程。尽管有这些排放，但电池的环境效益大于缺点。电动汽车产生的二氧化碳当量排放量是全球内燃机汽车生命周期的一半，随着电网脱碳的进展，这些排放量预计将下降。

  电池化学成分的选择也至关重要。不同化学体系中，LFP电池的寿命排放量比高镍NMC电池低约三分之一。NMC排放主要来自关键矿物加工，占总排放量的55%，来自正负极活性材料生产占25%，电池制造15%。

  图8 2022-2030年按正极材料划分的电动汽车电池年容量

  如果所有宣布的工厂都能按时全面建成，那么到2030年，电池制造能力将增长近四倍。这将使产能增加到约9.4TWh，其中超过7.5TWh将应用于电动汽车市场。到2030年，假设全球产能利用率为85%，每年可生产8TWh。

  到2030年，高镍电池将稳定成为主要技术，市场份额约为50%。NMC正极在高镍电池中占主导地位，在2023年占电动汽车年电池量的近50%，到2030年占比不到40%。NMC电池具有比LFP电池更高的能量密度和回收价值，在某些应用中具有优势。它们在欧洲、美国和日本等有严格电池回收要求的市场上也具有优势，因为目前LFP电池的大规模回收并不经济。

  尽管中国在锂离子电池制造能力中的份额仍将很高，电池生产也将在未来几年实现多样化。中国将从近85%下降到2030年的67%，这一转变主要是由欧洲和北美的大量投资推动。到2030年，这两个地区的电池制造能力分别占全球电池制造能力的15%左右，高于目前的6%左右。