Cybertruck电池拆解之二

【本系列共八篇文章，本文为第三篇，原文PDF可在文末获取】摘要《全球电动汽车展望》是一份年度出版物，旨在确定和评估全球电动汽车的最新发展。它是在电动汽车倡议(EVI)成员的支持下开发的。该报告将历史数据分析与预测相结合(现已延伸至2035年)，研究了主要市场和新兴市场的关键领域，如电动汽车和充电基础设施的部署、电池需求、投资趋势以及相关政策发展。它还考虑了更广泛的电动汽车采用对电力、石油消耗和温室气体排放的影响。该报告分析了主要市场的经验教训，为政策制定者和利益相关者提供了有关支持电动汽车普及的政策框架和市场体系的信息。本版还分析了电动汽车的可负担性、二手市场、电动汽车及其电池的生命周期排放，以及中型和重型电动卡车充电对电网的影响。报告还提供了两个在线工具：全球电动汽车数据浏览器和全球电动汽车政策浏览器，用户可以通过它们交互式地浏览全球电动汽车统计和预测以及政策措施。 目录 1. 电动汽车发展趋势 ·电动汽车销售情况·电动汽车可用性和可负担性 2. 电动汽车充电趋势 ·轻型电动汽车充电情况·重型电动汽车充电情况 3. 动力电池发展趋势 ·动力电池供应和需求情况·动力电池价格情况 4. 电动汽车行业发展趋势 ·电动汽车公司战略和市场竞争·电动汽车和动力电池初创企业 5.电动出行业务展望 ·出行场景概览·电动汽车车型展望·出行行业展望 6.电动汽车充电设施展望 ·轻型电动汽车充电·重型电动汽车充电 7.电池和能源需求展望 ·电池需求·电力需求 8.温室气体排放展望 ·从油井到车轮的温室气体排放·电动汽车全生命周期影响 3. 动力电池发展趋势 电池供给和需求 在电动汽车销售的带动下，对电池和关键矿物的需求持续增长 电动汽车销量的增长继续推动全球电池需求的增长，到2023年，美国和欧洲的电池需求增长最快 电动汽车销量的增长推动了对电池的需求，延续了近年来的上升趋势。2023年，电动汽车电池的需求达到750GWh以上，比2022年增长40%，尽管与2021-2022年相比，年增长率略有放缓。电动汽车占这一增长的95%。在全球范围内，与电动汽车相关的电池需求增长的95%是由于电动汽车销量的增加，而约5%来自于SUV在电动汽车销售中所占份额的增加而导致的电池平均尺寸的增加。在主要电动汽车市场中，美国和欧洲的增长最快，同比增长超过40%，紧随其后的是中国，同比增长约35%。尽管如此，美国仍然是三个国家中最小的市场，2023年约为100GWh，而欧洲为185GWh，中国为415GWh。在世界其他地区，由于电动汽车销量的增长，到2023年，电池需求增长率将比2022年跃升至70%以上。在中国，2023年插电式混合动力汽车约占电动汽车总销量的三分之一，占电池需求的18%，高于2022年占总销量的四分之一和2021年占销量的17%。插电式混合动力电池比纯电动汽车使用的电池小，因此对电池需求增长的贡献较小。近年来，中国汽车制造商也一直在销售更多的增程电动汽车(EREVs)，这种汽车使用电动机作为其独特的动力系统，但有一个内燃机，可以在需要时用来给电池充电。EREVs的电池尺寸通常是插电式混合动力汽车的两倍，实际续航里程约为150公里，而传统的插电式混合动力汽车只有65公里。有了内燃机，电动汽车在需要时可以达到约1000公里的续航里程。2023年，EREVs占中国插电式混合动力汽车销量的25%，高于2021-2022年的约15%。在其他地区，EREV的销量可以忽略不计。 更多的电池意味着提取和提炼更多的关键原材料，尤其是锂、钴和镍 不断增长的电动汽车电池需求是对锂等关键金属需求增长的最大贡献者。2023年锂电池需求约为14万吨，占锂总需求的85%，比2022年增长30%以上；对于钴，电池需求增长15%，达到150kt，占总量的70%。电池需求的增长在较小程度上促进了镍总需求的增加，占镍总需求的10%以上。2023年电池对镍的需求接近37万吨，比2022年增长近30%。过去5年对采矿和精炼的高水平投资确保了全球供应能够轻松满足当今的需求，不仅是电动汽车，还包括便携式电子产品、陶瓷、金属和合金等历史市场。到2023年，钴和镍的供应量分别超出需求6.5%和8%，锂的供应量超过10%，从而降低了关键矿产价格和电池成本。虽然关键矿产价格较低有助于降低电池成本，但也意味着矿业公司的现金流减少，利润率降低。与几年前相比，产能过剩意味着许多公司现在正在努力维持下去(参见后面的电动汽车行业趋势部分)。采矿业和炼油业将需要继续快速增长，以满足未来的需求，避免供应链瓶颈，并使供应链对潜在的中断更具弹性。要做到这一点，还需要在保持盈利与价格竞争之间取得平衡。钠离子电池等创新技术可能会降低对关键矿物的需求，再加上成熟电池化学物质的兴起，对磷酸铁锂(LFP)等关键金属的需求减少。电池生产靠近需求中心，国际合作伙伴关系在全球扩张中发挥着重要作用 目前，电动汽车的大部分电池需求可以通过中国、欧洲和美国的国内或地区生产来满足。然而，欧洲和美国的进口份额仍然相对较大，分别满足了20%以上和30%以上的电动汽车电池需求。中国是世界上最大的电动汽车电池出口国，约12%的电动汽车电池用于出口。2023年，欧洲和美国的电动汽车电池产量分别达到110 GWh和70 GWh，电动汽车产量分别达到250万辆和120万辆。在欧洲，最大的电池生产国是波兰和匈牙利，波兰约占2023年该地区电动汽车电池产量的60%，匈牙利约占30%。德国在欧洲的电动汽车产量领先，2023年占欧洲电动汽车产量的近50%，其次是法国和西班牙(各占不到10%)。鉴于中国在供应链上游阶段的主导地位，中国的电池生产比美国或欧洲更一体化。目前，中国占全球阴极活性材料产能的近90%，占全球阳极活性材料产能的97%以上。目前，除中国外，正极活性材料制造能力占较大份额的国家只有韩国(9%)和日本(3%)。然而，不同的化学品需要不同的供应链。中国拥有全球近100%的LFP产能，超过四分之三的锂镍锰钴氧化物(NMC)和其他镍基化学品产能，而韩国的这一比例为20%。LFP是中国电动汽车市场上最普遍的化学物质，而NMC电池在欧美电动汽车市场上更为常见。然而，中国目前在电池生产方面的领先地位是以产能严重过剩为代价的。2023年，不包括便携式电子产品，中国使用的电池产量不到其最大产量的40%，2023年，阴极和阳极活性材料的装机容量几乎是全球电动汽车电池需求的4倍和9倍。为了利用部分过剩产能，中国是全球最大的电动汽车电池、阴极和阳极出口国。然而，这大大降低了生产商的利润率，如果它们在中国以外找不到足够的客户，可能会让一些生产商面临风险。 2023年，与2022年相比，中国和美国的电池制造装机容量都增长了45%以上，欧洲增长了近25%。如果目前的趋势继续下去，在美国IRA等政策的支持下，到2024年底，美国的产能将超过欧洲。随着主要电动汽车市场的产能扩张，我们预计，根据已宣布的2024年初电池产能扩张计划，到2030年，电池产量将保持在电动汽车需求中心附近。与此同时，电池技术的国际合作和贸易将继续支撑电动汽车市场的扩张。与目前的产能一样，宣布在欧洲和美国增加电动汽车电池产能的主要是总部设在亚洲的外国公司。例如，韩国公司在韩国以外的制造能力超过350吉瓦时，日本公司在日本以外的制造能力为57吉瓦时，中国公司在中国以外的制造能力不到30吉瓦时。韩国企业拥有欧洲现有生产能力的75%左右，仅LG在波兰的工厂就占了50%。美国的产能目前由四家公司主导：特斯拉、松下、SKI和LG。中国的产能在不同的制造商之间略微分散，但三大生产商——宁德时代、比亚迪和国轩——占国内产能的近50%。 电池的价格 电动汽车电池价格再次开始下降 关键矿物价格企稳导致电池组价格在2023年下跌 电池金属市场的动荡导致锂离子电池组的成本在2022年首次上涨，价格比2021年高出7%。然而，所有关键电池金属的价格在2023年都有所下降，到2023年底，钴、石墨和锰的价格降至低于2015-2020年的平均价格。这导致电池组价格在2023年至2022年间下降了近14%，尽管2023年底的碳酸锂价格仍比2015-2020年的平均价格高出约50%。电池价格上一次出现类似下跌是在2020年。 相对而言，LFP受到过去两年电池矿物价格飙升的影响最大。锂是LFP中唯一的关键矿物，其价格涨幅超过其他矿物，并在更长时间内保持在历史平均水平之上。相比之下，到2023年，NMC电池比LFP电池贵不到25%，低于2021年的50%。LFP电池仍然比NMC电池便宜得多，而且它们的价格最近下降得很快。通过最近的电池组配置，例如电池到电池组(已经被用于LFP)和电池到底盘，预计这两种化学物质将进一步得到创新驱动的改进。此外，制造业的持续创新有助于提高电池性能，例如通过多层电极实现超快速充电。提高NMC和LFP的锰含量的努力也在进行中，目的是提高能量密度同时保持低成本(LFP)或降低成本同时保持高能量密度(NMC)。就地区竞争力而言，电池在中国最便宜，其次是北美、欧洲和其他亚太国家。然而，各个地区的电池价格，包括本地生产和进口的电池，在过去几年中一直在趋同，这表明电动汽车电池正朝着真正的全球化产品迈进。尽管如此，欧洲和美国的电池制造成本仍然高于中国。例如，即使假设材料成本不存在地区差异，在美国生产一个电池的成本也比在中国高出近20%。实际上，中国制造商可能会受益于当地材料生产商的优惠价格，以及中国境内更加一体化的供应链，这可能意味着制造成本差距更大。此外，与美国和欧洲相反，中国大多数电池是LFP，其生产成本比NMC便宜20%以上。 电池行业正在加快计划，开发更实惠的化学物质和新颖的设计 在过去的五年里，LFP已经从一个小份额转变为电池行业的后起之星，到2023年，LFP的产能占全球电动汽车需求的40%以上，是2020年的两倍多。LFP的生产和应用主要集中在中国，到2023年，中国三分之二的电动汽车销售使用这种化学物质。在欧洲和美国，LFP电池在电动汽车销售中的份额仍低于10%，在这些市场中，高镍化学品仍然是最常见的。LFP于1997年首先在美国发明，并在21世纪初在加拿大进一步发展，但由于有利的知识产权协议，中国自2010年代以来一直是唯一大规模生产LFP电池的国家。2022年，核心LFP专利到期，引发了中国以外生产的兴趣。最近，人们对LFP的兴趣激增，导致了对摩洛哥的重大投资。摩洛哥拥有世界上最大的磷酸盐储量，重要的是，它与美国和欧洲签订了自由贸易协定。2022年，摩洛哥宣布的投资几乎相当于前五年的总和，达到153亿美元。其中许多投资都是由电池行业的参与者(如Gotion, LG, CNGR Advanced materials)进行的。 电池成本的进一步下降和对关键矿物的依赖可能来自钠离子电池，钠离子电池的生产可以使用与锂离子电池类似的生产线。钠离子电池对镍和锰等关键矿物的需求取决于所使用的阴极化学物质，但钠离子化学物质不需要锂。与LFP类似，钠离子电池最初是在美国和欧洲开发的，但今天中国宣布的钠离子制造能力估计是世界其他地区总和的十倍。中国以外的制造能力仍处于实验室或试点规模。2023年，比亚迪、Northvolt和宁德时代等主要电池制造商宣布了钠离子电池的扩张计划，最初计划在同一年年底实现大规模生产。如果大规模推广，钠离子电池的成本可能比现有技术低20%，适用于紧凑型城市电动汽车和电力固定存储等应用，同时提高能源安全性。然而，钠离子电池的发展和成本优势在很大程度上取决于锂的价格，目前的低价格阻碍了钠离子电池的投资，并推迟了扩张计划。供应链瓶颈，如钠离子电池专用的高质量正极和负极材料，也可能阻碍短期扩张。 (未完待续)来源：小明来电