全球電動汽車展望(2023年)-電池趨勢

《全球電動汽車展望》是一份年度報告，旨在確定和討論全球電動汽車的最新發展。該報告將歷史分析與至2030年的預測相結合，研究了電動汽車和充電基礎設施部署、電池需求、電力消耗、石油替換、溫室氣體排放和相關政策發展等關注領域。該報告包括對主要市場經驗教訓的分析，提供有關電動汽車的政策框架和市場體系的信息。還對EV相關企業的財務業績、相關技術的風險投資、電動汽車貿易等進行了分析。

以下內容是該報告的電池趨勢部分的簡單總結         
1、電動汽車的電池需求持續上升         
電動汽車鋰離子電池需求從2021的約330 GWh增長至2022年的550 GWh，增幅約為65%，這主要是由于電動乘用車銷量的增長，與2021相比，2022年新登記的車輛數量增加了55%

在中國，汽車電池需求增長了70%以上，而電動汽車銷量在2022年比2021增長了80%，電池需求的增長因插電式混合動力汽車份額的增加而略有放緩。美國盡管2022年電動汽車銷量僅增長了約55%，但汽車的電池需求增長了約80%。純電動汽車和插電式混合動力汽車的全球銷量超過了混合動力電動汽車（HEV）的銷量。

2、電池需求的增加推動了對關鍵材料的需求         
盡管關鍵材料自2017年以來產量增長了180%，但2022年的鋰需求仍超過供應量（與2021一樣）。2022年，約60%的鋰、30%的鈷和10%的鎳需求用于電動汽車電池。五年前的2017年，這些份額分別約為15%、10%和2%。這些關鍵礦物的開采和加工需要迅速增加，以支持能源轉型，不僅僅是電動汽車。         

2022年，鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）仍然是占主導地位的正極材料，市場份額為60%，其次是磷酸鐵鋰（LFP），份額略低于30%，鎳鈷氧化鋁（NCA）的份額約為8%。         
磷酸鐵鋰（LFP）電池與其他化學物質的相比，主要是使用鐵和磷，而不是NCA和NMC電池中的鎳，錳和鈷，其缺點是能量密度往往低于NMC。磷酸鐵鋰（LFP）正極在過去十年中達到了最高份額，這一趨勢主要是由中國整車廠的電池選擇推動的。大約95%的電動汽車的LFP電池用于中國生產的車輛，僅比亞迪就占需求的50%，特斯拉占比15%。特斯拉使用的LFP電池份額從2021年的20%上升到2022年的30%。特斯拉生產的LFP電池的汽車中，約有85%是在中國制造的，其余的則在美國使用從中國進口的電池制造。總體而言， 2022年美國僅生產了大約3 % 的配備 LFP 電池的電動汽車。

對于負極材料，許多化學體系有可能提高能量密度。例如，硅可用于替換負極中的全部或部分石墨，以使其更輕，從而提高能量密度。摻雜硅的石墨幾年前就已經進入市場，現在大約30%的負極含有硅。另一種選擇是創新的鋰金屬負極，當它們商業化時可以提高更多的能量密度。

3、傳統鋰離子電池的新替代品正在興起         
近年來，鋰離子電池的替代品不斷涌現，特別是鈉離子電池（Na-ion）。這種電池化學具有雙重優勢，即比鋰離子電池成本更低的材料，導致更便宜的電池，并完全避免對關鍵礦物的需求。它是目前唯一不含鋰的可行的化學物質。中國寧德時代開發的鈉離子電池的成本估計比LFP電池低30%。相反，鈉離子電池的能量密度與鋰離子電池不同（分別為75至160 Wh / kg與120至260 Wh / kg）。這可能使Na-ion適用于續航里程較低的城市車輛或固定存儲，在消費者優先考慮最大續航里程或充電樁少的地方部署可能更具挑戰性。目前有近30家鈉離子電池制造廠正在運營、計劃或正在建設中，總產能超過100GWh，幾乎全部在中國。         
多家汽車制造商已經發布了Na-ion電動汽車，例如比亞迪的Seagull，其宣布的續航里程為300公里，售價為11，600美元（可能的折扣使價格降至9，500美元），以及由大眾-江淮合資公司生產的Sehol EX10，續航里程為250公里。雖然這些首批車型可能比中國最便宜的小型BEV車型略貴，但它們仍然比具有類似行駛里程的同等車型便宜。這些公告表明，由Na-ion驅動的電動汽車將在2023-2024年首次上市銷售并駕駛，從而使該技術達到市場化水平（TRL）的8-9級。         
4、關鍵礦物價格會影響化學體系的選擇         
等比例的鎳、錳和鈷（NMC333 或 NMC111化學品在 2015 年之前一直很受歡迎。但是鈷價格上漲和公眾對鈷開采的擔憂促成了材料向低鈷比例的轉變，例如NMC622，然后是NMC811，但這些材料制造起來更加困難。2022年，鎳價格上漲，達到2015-2020年平均水平的兩倍。這導致傾向使用不依賴鎳的化學物質，例如LFP。         
碳酸鋰的價格在過去兩年中也一直在穩步上漲。2021，價格翻了四到五倍，并在整個2022年持續上漲，在2022年1月1日至2023年1月2日期間幾乎翻了一番。2023年初，鋰價格比2015-2020年期間的平均水平高出六倍。與鎳和鋰相比，錳的價格一直相對穩定。鋰、鎳和鈷價格上漲的一個原因是，與2021的需求相比，供應不足。盡管2022年鎳和鈷的供應超過了需求，但鋰的情況并非如此，導致其價格在一年中上漲得更加強勁。2023年1月至3月，鋰價格下跌了20%，回到了2022年末的水平。預計供應將增長40%，而需求增長放緩，尤其是中國的電動汽車，共同推動了這一趨勢。

2022年，預計平均電池價格約為每千瓦時150美元，電池組制造成本約占電池總成本的20%，而十年前這一比例超過30%。2022年，電池材料價格上漲影響因各種電池化學成分而異，LFP電池的漲幅最大（超過25%），而NMC電池的漲幅不到15%。由于LFP電池既不含鎳也不含鈷，與鐵和磷相比，鎳和鈷相對昂貴，因此鋰的價格在決定最終成本方面起著相對較大的作用。考慮到鋰的價格上漲速度高于鎳和鈷的價格，LFP電池的價格上漲幅度大于NMC電池的價格。盡管如此，LFP電池的每單位能量容量仍然比NCA和NMC便宜。         
不同地區的電池價格也有所不同，中國的平均價格最低，亞太其他地區的平均價格最高。這種價格差異主要是因為約65%的電池和近80%的正極是在中國制造的。

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