未來我國動力電池對鋰需求的展望

近年來，隨著我國新能源汽車行業的快速發展，車用動力電池產銷量也不斷攀升，其對鋰資源的消費也隨之增加，本文依據灰色關聯分析，基于BP神經網絡結構的計算機模型推演，針對未來10年新能源汽車產業對于鋰資源的需求進行展望并對我國鋰產業可持續發展提出相關建議。

鋰是世界上最輕的金屬，因其具有比重輕、比熱大、膨脹系數低等優良特性，故而被廣泛應用于各個行業。隨著技術的不斷進步，新能源汽車得到迅猛發展，其對鋰的需求也快速增多。與此同時，越來越多的社會資金、技術進入鋰產業鏈。根據發改委、工信部和科技部三部委聯合印發的《中國汽車產業中長期發展規劃》，到2020年，新能源汽車年產銷將要達到200萬輛，動力電池單體比能量達到300Wh/kg以上，力爭實現350Wh/kg，系統比能量力爭達到260Wh/kg、成本降至1元/Wh以下。到2025年，新能源汽車占汽車產銷20%以上，動力電池系統比能量達到350Wh/kg。這些目標無疑對于鋰產業提出了更高的要求。

根據美國地質調查局（USGS）數據顯示，截至2017年全球鋰資源儲量1400多萬噸，探明儲量約為4099萬噸。中國排名第五，占比為13.2%。由此可見，我國的鋰資源相對較為豐富。但也應看到我國的鋰資源消費也在呈現逐年快速增長的趨勢，中國有色金屬工業協會鋰業分會數據表明，我國鋰資源消費量從2012年的5.5萬噸，快速升至2018年的16.9萬噸，年均增長率為20.6%。綜上可知，未來10年我國動力電池產銷量仍有上升空間，對鋰資源的消費依然會保持一定增長速度，也會對鋰資源的可持續供給帶來愈發嚴峻的挑戰。

依據灰色關聯分析，基于BP神經網絡結構的計算機模型推演，針對未來10年（截至2030年）新能源汽車產量及各類車用動力電池產量對于鋰資源的需求進行展望。

模型與計算

1.關于新能源汽車年產量的展望

按照不同的動力來源，新能源汽車可分為純電動客車、純電動乘用車、純電動專用車、插電式混動乘用車、插電混動客車等五類型。2018年國內新能源汽車總產量127萬輛。純電動乘用車作為我國新能源汽車產業發展主體，占比達62.34%，純電動客車、純電動專用車、插電混動乘用車、插電混動客車、氫燃料電池汽車分別占比7.32%、7.95%、21.88%、0.39%、0.12%。

根據《中國汽車產業中長期發展規劃》，2020年、2025年、2030年國內新能源汽車產量目標分別達到200萬輛、700萬輛、1500萬輛，以此作為汽車年產總量的預測依據，但該規劃未涉及各類車型的產量占比，需進一步結合產業發展路線進行展望。目前，美國、德國、日本等汽車工業強國針對新能源汽車的發展側重非插電混動汽車，并以純電動和插電混動汽車為輔助，因此為實現我國在汽車領域的“彎道超車”，未來新能源汽車的車型將以純電動汽車為主，插電混動汽車為補充，燃料電池汽車為長遠目標。預測到2030年，純電動汽車、插電混動汽車及燃料電池汽車的產量將分別達到1400萬輛，70萬輛，110萬輛，占總產量的88.61%、4.43%、6.96%。

2.關于動力電池的展望

從應用結構看，鋰電正極材料主要包括為小型鋰電正極材料和動力鋰電正極材料。其中，動力鋰電正極材料可以分為錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料。我國鋰電行業蓬勃發展，鋰電正極材料市場面臨前所未有的發展機遇。新能源汽車動力電池受政策性影響，能量密度不斷提高，只有三元正極材料可以滿足。根據中國有色金屬工業協會鋰業分會統計，2018年我國鋰離子電池正極材料產量約37.3萬噸，同比增長15.48%。其中三元材料全年產量為15.5萬噸，同比增長23%，而磷酸鐵鋰同比增長率只有2%，產量10.3萬噸，基本與去年持平。根據中國汽車動力電池產業新聯盟公布的數據，2018年，中國動力電池累計產量達70.6GWh，其中三元電池累計生產39.2GWh，占總產量的55.5%；磷酸鐵鋰電池累計生產28GWh，占總產量的39.7%；其他材料電池占比4.8%。三元動力電池占市場一般以上的份額，已成為發展趨勢。由于磷酸鐵鋰電池在安全性、使用壽命、價格等方面的優勢，在新能源乘用車、儲能等領域的應用越來越廣泛。

結合國外同類電池的發展水平及國內電池制備技術，推測2030年三元鋰電池的能量密度將達280Wh/kg～300Wh/kg。當前磷酸鐵鋰電池的行業平均值為120Wh/kg，錳酸鋰電池已突破140Wh/kg，預計2030年兩者的能量密度均可達到其理論最大值，分別為180Wh/kg和210Wh/kg。

3.測算結果

根據各類新能源車年產量及各類動力電池的展望，利用數學模型，最終預測出未來10年動力電池對碳酸鋰的需求量。預測截至2030年，新能源汽車動力電池對碳酸鋰的需求量為75.2萬噸。

我國鋰產業可持續發展建議

1.加大國內外鋰資源勘查開發力度

在國內應以國家公益性地質工作為先導，支持企業進一步加大地勘投入，加大四川金川—康定、新疆阿勒泰、江西宜春—湖南茶陵等重點成礦區帶的鋰礦勘查力度，實現找礦突破，提高國內資源保障程度。同時，依托國家“一帶一路”倡議，鼓勵國內企業參與境外鋰資源的勘查開發，尤其應關注南美及非洲地區，通過競標收購、資產重組、租賃經營、項目互換等方式，采取貿易與開發并舉的方針，加大對阿根廷、智利、玻利維亞等高品質南美鹽湖鋰礦，以及國外鋰輝石礦的開發利用，積極參與非洲鋰礦開發，提高全球資源控制能力。

2.進一步加大青海鹽湖提鋰產能的有效利用

針對國內青海、西藏地區鹽湖提純分離碳酸鋰難度大，并且核心技術工藝由國外掌握的現狀，國內應建立由科研院所、高等院校及國內骨干企業等組成的產業技術創新聯盟，對國外先進技術采用引進消化吸收再創新的模式，提高我國鹽湖鹵水鋰資源的開采和提取工藝水平，提高鋰元素的綜合回收利用率。同時，企業應通過技術創新改進鋰輝石中提取碳酸鋰的工藝，降低提取成本，改善能耗和環保指標，提升產品質量，提高市場競爭力。

3.加強高性能鋰電技術研發，拓展鋰產品產業

目前國內對鋰資源的開發利用多停留在初級產品階段，下游產業發展較美國、韓國等相對滯后，應大力發展高純碳酸鋰、氟化鋰、氫氧化鋰等鋰電材料，以及高純氯化鋰、金屬鋰和鋰基復合醋等精深加工產品，以延伸鋰產業鏈，提高產品附加值。同時，骨干企業應該牽頭建立鋰電產業協同創新平臺，推進原料、電池材料、電池生產企業以及下游用戶深度合作和協同創新，推進高端鋰電池的研發，進一步提升其安全性和可靠性，在重點領域形成國內自主創新的核心工藝并加強推廣應用。

4.在國家層面上加強戰略指導和規劃，優化鋰產業發展布局

近年來，傳統能源在我國能源消費結構中比重巨大所帶來的環境、節能及能源安全等問題日漸突出，發展新能源的重要性和緊迫性已經不言而喻。鋰作為動力電池的最佳儲能材料，國家應從戰略高度重視鋰產業發展，加強統一規劃和戰略布局，優化資源配置，以淘汰落后工藝、擴大消費需求等措施化解產能過剩，并積極推動企業兼并重組，培育和扶持上下游一體化運作的大集團。支持青海、四川、江西等省區建設鋰精深加工產業基地，加快西藏能源基礎設施建設，并在稅收、資金補貼、貸款等方面給予政策支持。