蓄电池 - 下一个大事件

全球蓄电池需求增长强劲,不仅在数量方面,而且在性能和容量上也提出了更高的要求。如何满足这些需求呢?蓄电池的普及会对整个社会产生何种重影响?

面对新型蓄电池的不断涌现,英国基准矿业情报机构总经理Simon Moores 旗帜鲜明地表达了自己的观点:

“中国的锂电池发展战略将成为高质量锂电池产量充足的关键,”他说道。“综合中日韩国三国生产商,约70% 的新锂电池产能正在落户在中国。此外,世界其它地方的大型锂电池工厂也都陆续建设完毕,特斯拉在美国内华达州的“超级工厂”项目引领了这股蓄电池工厂建设的潮流。”英国基准矿业情报机构对16 家大型锂电池工厂进行了跟踪报道,Moores 表示其中10家位于中国。

中国的锂电池发展战略将成为高质量锂电池产量充足的关键。


当谈及蓄电池业的“摩尔定律”——即价格下降的同时电池容量翻番时,Simon Moores 的回答则相当谨慎:

“我认为将蓄电池生产与摩尔定律和计算机芯片制造业相提并论,有点过分自信了,”他说道。“毫无疑问,蓄电池成本正在暴跌。众所周知,蓄电池制造成本已经从2009 年的1000 美元/kWh 降到了2015 年的250 美元/kWh。”他补充道,此后电池成本仍呈下降趋势,2017 年上半年,部分买家的采购价甚至低至140 美元/kWh 以下。“这在两年前几乎是不可思议的。”

他解释道,蓄电池与晶体管和电脑芯片的不同之处在于,原材料的价格对蓄电池成本更有制约性。电池制造成本可能会因行业规模扩大而下降,但原材料成本对蓄电池价格的影响却不断上升。

“蓄电池原材料属于遵守严格开采和加工标准的特种化学品。这些特殊原材料的价格始终起到放缓价格下降的作用,特别是在当前的锂电池革命迫切需要新原材料供应来加速之际。锂化学品历时两年价格已经翻了两番,而钴材料更是在不到12 个月的时间内翻了一番。”
 
砥砺前行
电动车或EV 的时代已经来临。在电动交通工具中,Moores 所见证的下一件大事究竟是什么?“我认为相对电动汽车而言,西方国家对电动公交的关注度显然更少。特斯拉公司经常占据新闻媒体的头条位置,迫使大众等汽车巨头也相继涉足该领域,”他说道。

“但是,携带超过300kWh 巨型蓄电池组的纯电动公交车有望成为城市生活的一道风景,速度之快超乎我们的想象。在乘客心中,纯电动汽车的舒适性无疑最为重要。”


英国基准矿业情报机构还发现蓄电池供电运输在汽车领域以外同样拥有巨大的潜力:“对其它运输方式而言,我们越来越关注商业领域,特别是海事方面。我们看到了斯堪的纳维亚半岛正在规划自主纯电动集装箱船,我认为短途运输会先行先试。纯燃料成本以及蓄电池推进技术的环保优势让海事业对前景激动不已。”


虽然人们正在积极探索电动飞机的可能性, 但是Moores 认为电动技术在航空领域的推广尚需时日。“海事业有潜力,有经济和环境的激励来更快地整合该技术。”

船舶应用或许指日可待,但是整个海事业目前却遇到了船用蓄电池的生产瓶颈。在英国基准矿业情报机构看来,该问题何时,如何解决呢?“这主要取决于船舶工业采用的化学材料,究竟是目前的凝胶或液态系统,还是锂基电池,”Moores 指出。“为了实现低成本、高能量密度及轻量化的蓄电池,船用蓄电池选择锂离子路线,特别是磷酸铁锂和镍锰钴化学品,较为明智。”


他认为,船舶和锂离子技术的整合也有助于缓解上述瓶颈,他认为:“目前锂电池将进入大规模投产阶段,使得船用蓄电池将更加便宜,容量更大,并且可用性更高。”




本人愚见
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许多人认为,蓄电池供电运输不止需要更多的蓄电池。正如挪威在电动汽车领域成功的立法实践所证明,政府支持具有推动作用。如何在全球范围内跨行业推广挪威的成功经验呢?

“问题在于,并非所有国家都同挪威一样,”Moores指出。比如说香港,在香港政府出台相应激励措施后,纯电动汽车的需求大幅上涨。但是与之毗邻的中国大陆则没有采用类似的模式。Moores 没有贬低政府共识的重要性,只是认为将来政策的影响力可能会逐渐消退。



“即便三年前,我也认为政府激励是电动汽车发展的主要因素。但是目前随着成本的急剧下降,特别是从现在到2020 年,电动汽车将比同类汽油动力汽车的价格更加低廉,但是性能更好。”

 
最近的调查数据表明,蓄电池供电的Tesla Model 3预计将比同类燃料车型的速度更快,但是二者价格却会相差无几,甚至Tesla Model 3 可能会更加便宜。“得益于特斯拉强大的品牌效应,诸多买家也倾向于购买此款车型。这就是为什么我认为这种基础消费经济学是挪威经验能够在全球范围内迅速得到成功推广的关键所在。”

 
Moores 认为,政府需要做的是竭力改善和增加充电基础设施。“许多首次购买电动汽车的买家仍然会担心由于农村地区缺少充电桩,当蓄电池没电时他们将无法出行的问题。统一的充电方式,以及安装广泛的充电网络是解决电动汽车难题的‘最后一公里’方案。”


巨型电池 – 何去何从?
英国基准矿业情报机构分析师Caspar Rawles 是Moores 的一位同事,他也认定蓄电池行业正处于快速增长期:“2016 年锂电池的需求量为70 GWh,半数以上来自便携式电子产品部门。在未来五年时间内,锂电池的总需求将上升至205 GWh,其中60% 将来源于电动汽车。”

 
尽管消费者似乎迫切希望加速增长,但是蓄电池电力的快速扩张也引发了蓄电池大规模投产所带来的生命周期问题。在对长期使用的后果了解不足的情况,加大蓄电池的应用是否环保?

 
这里Rawles 则表现得相当务实:“虽然蓄电池对环境的影响越来越大,但是我们仍然需要开展大量工作。锂电池影响难以评估的一个重要原因在于,蓄电池的影响还处于技术发展的早期阶段,可能供应链更为重要。”


毫无疑问,蓄电池成本正在暴跌。


他指出,直至最近,与蓄电池相关的特种化学品市场和供应链规模都小且不成熟。“随着市场的不断增长,供应链将变得更加精简,从而使蓄电池生产过程将更加高效。但是,除非我们充分了解供应链的风向,否则一旦行业起来,我们将很难对其影响进行评估。”


此外,他还注意到,该行业内仍无法把握蓄电池技术和化学品的主流形式,抑或兼而有之。“随着时间的不断推移,这种情况将愈发突出,但是除非我们真正了解电池的各种成分,否则我们很难对潜在的环境影响进行考察。”

Rawles 和Moores 一致赞同此观点,即随着越来越多的蓄电池涌入消费市场,回收将成为该行业的重要一环。但与蓄电池技术类似,回收技术也没有主流形式,使得我们难以对未来整个行业的影响进行评估。

“但是我们有充足的理由相信,一旦锂电池行业供应链得到相应的改进,效率不输任何其他行业,”Rawles总结道。“如果全球继续推动通过可再生能源生产更多电网电能,这将意味着清洁能源正被储存在蓄电池中,那么蓄电池对环境的影响可降至最低限度。”


 

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