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为供应链安全美国能源部推动无钴或镍的电池,做得到吗?

作者:中国储能网新闻中心 来源:国际能源小数据 发布时间:2021-07-23 浏览:
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Vox网站发表文章,题目是:The US wants to make EV batteries without these foreign metals. Should it?(美国希望在没有来自外国金属的情况下制造电动汽车电池。应该吗?)

电动汽车或电动汽车革命的存在都归功于锂离子电池,而这些电池的成分清单还包括钴、镍、锰等金属矿物质。但是,由于预计未来几十年将有数亿辆新电动车上路,镍和钴需求的飙升可能会使矿产供应链紧张。美国能源部担心供应短缺会减缓电动汽车的发展,因此在推动从电池中尽量消除钴和镍的需求。

最近美国能源部主持的跨机构组织“联邦先进电池联盟”发布了第一份锂电池发展蓝图,指导美国国内电池产业发展,以利于实现气候目标。其中,蓝图要求到2030年前从锂电池中淘汰镍和钴,以发展“更强大、更安全、更有弹性的供应链”。

但是,这个目标令人担忧。专家们认为,在未来10年内,无镍和无钴电池可能会商业化,但电动汽车行业大规模采用这种新型电池的时间可能要长得多。虽然这种新型电池可能会降低美国汽车工业对未来供应链受到冲击的脆弱性,但也可能对国外采矿业市场产生复杂影响。矿业监管机构担心,从电池中去除某些金属会增加其他金属需求的压力,他们认为决策者和汽车制造商应该把重点放在负责任的采购和电池回收上。

电动汽车电池有各种形状、尺寸和化学产品,但目前市场上主要是所谓的NMC电池,阴极中含有镍、锰和钴。所有这些金属都有其特殊的作用:镍提高电池的能量密度和范围,钴有助于延长电池寿命,锰帮助电池在更高的温度下更安全地运行。汽车制造商追求比例优化,以在寿命、安全、成本和动力参数之间提供最佳性能。

不含钴或镍的电池已经存在。电动自行车市场和一些商用车使用的锂锰氧化物或LMO电池以其高性能、长寿命著称,但在能量密度方面却远远不如NMC电池。廉价耐用的磷酸锂或LFP电池已经在中国电动汽车市场上取得了长足的发展,特斯拉已经在其标准系列3车型中使用。然而,这些电池的储能容量与NMC相比也有限。

国际能源署在5月发表的报告中指出,如果世界以限制全球变暖至2摄氏度所需的速度生产锂电池,到2040年全球对钴和镍的需求可能会增长约20倍。据拜登政府近日发布的“供应链缺口”报告显示,仅在美国,全部轻型车辆电气化所需的锂、钴和电池级镍量就超过2019年全球开采的这些金属总量。同一份报告得出结论,美国没有满足未来对这些金属需求所需的地质储量,这意味着美国可能继续依赖中国、刚果民主共和国等国家主导的外国供应链。

美国对未来钴和镍短缺的担忧促使“联邦先进电池联合会”呼吁开发新电池,美国能源部和其他研究机构计划正在支持相关的基础研究,并利用联邦政府的采购,使最有希望的替代品具有商业竞争力。能源部汽车技术办公室每年在这类研发上花费约1250万美元,能源部2022财政年度的预算将比上年度投资翻一番多。能源部的目标是确保到2030年,新型电池可以用于电动汽车。

但是一些能源专家对新型电池持怀疑态度,认为从电池中去除钴和镍“是一件很容易说的事情,但实际上很难实现”,目前的电池技术发展了几十年才成熟到商业化水平。如果美国政府想减少其钴和镍供应链的脆弱性,应该加倍电池回收,以便创造所需金属的替代供应。但是,如果电池中的镍和钴被淘汰,回收旧锂离子电池的经济动力将减少。

关键字:动力电池

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