馬小利,尹艷萍,黃 倩,高可心
(1.中國汽車動力電池產業創新聯盟,北京 100088;2.國聯汽車動力電池研究院有限責任公司,北京 101499)
在碳達峰與碳中和目標背景下,全球汽車產業正逐漸向電動化方向轉型[1],我國新能源汽車銷量已連續7年位居全球首位,發展前景廣闊。2021年我國新能源汽車產銷量大幅增長,動力電池裝機量高速增長,出現上游材料供需緊張、材料價格普遍上漲等問題,分析2021年我國動力電池材料供需情況,討論2022年動力電池材料需求情況,提出動力電池產業鏈可持續健康發展的相關建議,希望對動力電池產業發展能起到一定積極作用。
根據中國汽車工業協會統計數據顯示,2021年全球新能源汽車銷售660萬輛,其中,我國新能源汽車產量和銷量分別為354.5萬輛和352.1萬輛,新能源汽車產業發展勢頭強勁。新能源汽車增長帶動動力電池產業增長,根據SNE和中國汽車動力電池產業創新聯盟統計數據顯示,2021年全球動力電池產量296.8 GWh,我國動力電池產量219.7 GWh,同比增長163.4%,其中,三元電池產量93.9 GWh,同比增長93.6%,磷酸鐵鋰電池產量125.4 GWh,同比增長262.9%。
根據中國汽車動力電池產業創新聯盟《2021—2022年我國動力電池產業發展年度報告》數據顯示,2021年我國動力電池正極材料出貨量84.5萬t,其中三元材料與磷酸鐵鋰材料產量分別約為40.5萬t和44萬t。負極材料出貨量68.3萬t。鋰電隔膜出貨量73.0億m2,其中干法隔膜和濕法涂覆隔膜出貨量分別為16.7億m2和56.4億m2。電解液出貨量51.4萬t。銅箔出貨量11.4萬t。2021年全球正極材料產量132萬t。2021年全球三元材料(含NCA)產量總計67.5萬t,其中中國約40.5萬t;全球磷酸鐵鋰材料產量約44萬t,中國產量全球占比近99%。
鎳資源方面,2021年全球原生鎳產量同比增5.8%至264.3萬t。2021年中國原生鎳產量67.7萬t,電解鎳產量16萬t,鎳鹽產量8.4萬t,硫酸鎳產量達到127萬t,前驅體59萬t。2021年中國原生鎳消費量為154.4萬t,電池行業消費鎳23.9萬t,占比14%,其中動力電池行業用鎳21.9萬t。鈷資源方面,2021年全球精煉鈷產量同比增加10%至16.7萬t,我國精煉鈷產量約為12.8萬t,同比約增長26.7%,全球占比76.6%。2021年全球鈷消費量為16.6萬t,同比增長17.7%,鋰電池鈷消費占比約67%。2021年中國鈷消費總量從2020年的8.1萬t增長至11.1萬t,同比增加28.6%。國內鈷消費主要在電池材料,占比87.3%。鋰資源方面,2021年全球鋰鹽產量合計約53萬tLCE,中國鋰鹽總產量約35.5萬tLCE,其中碳酸鋰產量24萬t,氫氧化鋰產量17.5萬t。2021年全球鋰消費量約55萬tLCE,其中用于電池行業占比超過74%。
根據上海有色金屬網數據顯示,從2021年初到2022年初,電池關鍵材料價格上漲明顯。正極523三元材料均價從12.4萬元/t上漲至36.8萬元/t,漲幅196.8%;磷酸鐵鋰材料均價從4萬元/t上漲至16.2萬元/t,漲幅305%。三元電池電解液均價從5.2萬元/t上漲至13萬元/t,漲幅150%;磷酸鐵鋰電池電解液均價從4.1萬元/t上漲至12.1萬元/t,漲幅195%。上游原材料方面,鋰材料價格上漲幅度最大,鋰輝石均價從2.5萬元/t上漲至13.6萬元/t,漲幅444.0%,帶動電池級碳酸鋰均價從5.3萬元/t上漲至49.5萬元/t,漲幅833.9%;電解鈷均價從28.1萬元/t上漲至57萬元/t,漲幅102.8%;電解鎳均價從12.1萬元/t上漲至24.13萬元/t,漲幅99.4%。材料價格上漲壓力已直接反應至下游動力電池生產環節的成本增加。
2021年我國新能源汽車產量327.8萬輛,同比增長155.8%。2022年我國新能源汽車產量按照550萬輛預測(不考慮疫情等特殊極端情況),根據2021年市場動力類型分布,測算2022年國內動力電池產量約為368.6 GWh,其中三元電池裝機量預計157.6 GWh,磷酸鐵鋰裝機量預計210.4 GWh。
三元電池157.6 GWh按照NCM523電池計算,需要三元正極材料29.2萬t,負極材料13.7萬t,電解液8.8萬t,隔膜2.2億m2。210.4 GWh磷酸鐵鋰電池根據測算需要磷酸鐵鋰45.4萬t,負極材料20.6萬t,電解液13.3萬t,隔膜3.8億m2。共計正極材料74.6萬t,負極材料38.4萬t,電解液22.1萬t,隔膜6億m2。
三元電池157.6 GWh按照NCM523電池計算,需要金屬鎳15.5萬t,金屬錳5.6萬t,金屬鈷6.5萬t,金屬鋰2.8萬t,硫酸鎳39.7萬t,硫酸錳15.5萬t,硫酸鈷16.9萬t,碳酸鋰9.5萬t,六氟磷酸鋰用量1.8萬t。210.4 GWh磷酸鐵鋰電池根據測算需要碳酸鋰7.0萬t,六氟磷酸鋰2.7萬t,金屬鋰1.4萬t。根據測算,2022年動力電池金屬鋰需要4.2萬t,碳酸鋰需要15.6萬t。根據其他機構測算,預計2022年全球原生鎳產量將繼續增加17.4%至315萬t,消費量將增加13%至305萬t,電池行業原生鎳的消費量約33萬t。預計全球精煉鈷產量有望達到18.5萬t,中國鈷產量則有望達到14.5萬t,全球占比達到78.4%。預計2022年全球精煉鈷消費量將達到18萬t。截至2020年底,中國鋰礦資源量1 914萬t,占全球5.48%。從資源儲備來看,能夠滿足動力電池的發展需要,但是目前原材料企業產能擴張速度與新能源汽車爆發式增長的關鍵材料的需求量不匹配。
因材料供需緊張導致的價格上漲對電芯成本影響較大,對比2021年初,2022年初三元電芯成本由0.59元/Wh上漲至0.97元/Wh,磷酸鐵鋰電芯成本由0.55元/Wh上漲至0.78元/Wh,漲幅分別為64.4%和41.8%,一輛配置50 kWh三元電池的新能源車型,因原材料上漲導致車輛生產成本提高1.3萬元以上,體現在2022年3月陸續有十余家汽車企業宣布漲價[2],加之新能源汽車財政補貼逐年退坡[3],2022年底將完全結束補貼,導致產業鏈成本總體上漲,不利于新能源汽車產業發展。
為了貫徹落實碳達峰、碳中和的發展目標,堅定不移的推動新能源汽車和動力電池產業發展[4],需要構建穩定可控、協調聯動的材料供應保障體系,打造生產-應用-回收全產業鏈閉環發展生態,改善關鍵原材料進口依賴度高的被動局面[5],助力產業健康高質量發展。
(1)推動關鍵原材料資源布局。建議將動力電池產業作為大產業看待,把鋰、鈷、鎳等資源納入國家大宗期貨交易目錄,通過期貨漲跌預期調整,保障關鍵上游原材料價格穩定;把動力電池關鍵原材料作為國家戰略性資源統籌布局,與鈷、鋰等資源保有量充裕的國家,例如南非、澳洲等,通過外交合作方式統籌部署資源全面合作;政策和資金方面鼓勵企業海外收購、并購,縮短企業海外布局的審批流程。
(2)提升資源開采技術與利用回收資源。當前,著重推動本土企業在國內、國際兩條戰線加快鋰資源等開采開發(鋰輝石、鹽湖鋰等);并且建議加快推進廢舊動力電池綜合利用立法工作,研究建立動力電池綜合利用納入至汽車雙積分評價機制內;強化動力電池溯源管理,建立和規范廢電池回收渠道,提高退役動力電池回收率,提升資源綠色循環;持續攻關電池拆解、再生利用生產工藝技術,提高材料利用率,以回收端反哺生產端,降低關鍵材料供應壓力。
(3)政府主管部門有效調控。針對惡意抬高材料價格的企業或機構進行價格約談,對囤貨居奇,哄抬材料價格的行為給予嚴厲打擊,加大政府穩定上游價格的輿論宣傳引導,釋放政府態度,穩定市場價格;針對碳達峰碳中和背景下的碳額分配、新建產能擴建審批難和周期長的問題,建議為新能源產業設置綠色管理通道,適當放寬動力電池及其材料生產限電要求,加快相關建設項目的審查審批流程。