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电动汽车主导锂离子电池市场需求

作者:来源:彭博社 作者:Brian Eckhouse Dimitrios Pogkas Mark Chediak 译文:王蕊
几十年来,电池技术已经转移到了汽车上,而这仅仅是开始。

对于一个已经存在了30年的能源来说,锂离子电池的发展才刚刚开始。

在智能手机进入每一个人的口袋之前,它已经从原始的手机发展到相机和笔记本电脑。但直到现在,电动汽车才真正实现了这种储能系统的腾飞。最新证据书显示,电动汽车的蓬勃发展,成为全球锂离子电池需求的最大来源。

“我们正处在一个拐点上。”GTM Research驻波士顿的存储分析师拉维曼加尼说,“这绝对是一个令人惊叹的时刻。”

由于汽车制造商对锂离子电池的需求激增,生产规模效益的提高导致价格暴跌。据彭博新能源财经报道,仅去年一年,电池组的价格就下降了24%。这些成本的下降反过来又鼓励了电池动力的持续扩张。目前锂离子技术已经开始出现在电网、摩托车、渡轮和飞机上,而这种扩散只会加速。

电动汽车主导锂离子电池需求

一切都发生得相当快。巴黎Avicenne Energy的合作人兼董事克里斯托弗·皮罗表示,十年前,电动汽车对锂离子电池的需求几乎为零。

这种电池首次出现在电动车上是在2006年。但据Avicenne的数据,直到2014年,汽车在全球锂离子供应总量中所占的比例才超过25%。从2014年到2017年,电动汽车使用锂离子电池的时间已经超过了71000万千瓦小时,预计到2023年也会有类似的情况。

根据Avicenne的数据统计,电动汽车在2016年已经达到了锂离子电池总需求量的50%,并且在去年第一次超过了消费类电子产品。随着电动汽车销量的增长和智能手机需求的放缓,这种差距只会越来越大。“一百万辆汽车消耗的锂离子电池数量,和其他所有产品消耗电池的数量加在一起一样多。”皮罗说。

20世纪70年代早期,在化学家斯坦利·惠廷汉姆的帮助下,埃克森公司开创了可充电离子技术的先河。赛斯·弗莱彻在2011年出版的《瓶装闪电》一书中,对电动车的产生这样写道:“石油巨头认为,在未来的几十年,很可能在世纪之交之后,石油产量将见顶,现在正是实现多样化的时候了。”而在当时,最为普遍的是以铅酸为基础的可充电电池。

惠廷汉姆目前在纽约州立大学宾厄姆顿分校任教,在最近的一次采访中说:“当时我在电梯上给纽约的埃克森董事会的一个小组委员会作了一次演讲,但是只是概念性的,我们在实验室里也只做了原型。”

20世纪80年代,材料科学家约翰古德设法增加了典雅,从而增加了电池的能量密度。“我问自己,同时也问我的学生,在氧化物改变其结构之前,你需要取出多少锂?”目前在德克萨斯大学奥斯汀分校教书的约翰古德说,“结果证明,超过一半的锂可以在不改变结构的情况下被去除。这样的结果已经足够有意义了,所以我们向外界公布了我们的研究成果。”但是很多人对此也表示质疑,因为这样的结果没有在实际应用中验证。

全球锂离子电池销量

这些研究成果在20世纪90年代早期帮助锂离子电池进入了手机,然后慢慢进入到其他消费电子产品。对大多数消费者来说,锂离子电池只有在iPhone耗电过快时才会被注意到。调研公司GTM的工作人员曼加尼认为,这是一项我们很多人有意识或者无意识都可以接受的技术。

到目前为止,这种不关心的态度还没有到汽车的市场上,因为电动驱动汽车的销量只占到全球汽车销量的1.2%。然而BNEF预计,到2025年,电动汽车的销量将跃升近10倍,约达到1100万辆。

一些关注气候变化和二氧化碳排放的政府正在采取措施提升市场对电动汽车的需求。例如,加州希望到2030年能够有500万辆电动汽车上路,而政府实际基本上是在和汽车制造商进行交易,要么销售电动汽车,要么为零排放信用买单。中国希望到2025年有700万辆电动车上路,并且效仿加州的电动车计划。BNEF预计,届时中国将占据全球电动汽车市场将近一半的份额。

当然,自制造更便宜的电池的路上也会遇到阻碍。例如油价下跌,充电基础设施短缺,欧洲、中国或者美国的政策变化等,都会带来障碍。BENF驻纽约分析师塞克恩称,如果电动汽车销量不高,那就不可能实现对电池价格的预测。

同时,更多的使用电池也将会创造一个反馈循环,是电池在其他市场上更具有竞争力。BENF分析师洛恩表示,为电动汽车提供越多的电池,电池的价格就越便宜。这就意味着将会有越多的产品可以应用价格低廉的电池。不断下降的成本将使更多的电池进入电网,也将使那些拥有太阳能电池板的家庭在断电时受益。BENF预测,到2030年,将会有超过1000亿美元用于能源储存,从而改变电网的运行方式。

“随着锂离子电池容量和整个供应链规模的扩大,成本已经在下降了。”由美国AES公司和西门子公司的组建,为电网配置存储设施的合资企业Fluence的首席执行官斯蒂芬·考格林说,“我们电力行业从这些投资中受益。”

事实证明,埃克森美孚关于锂离子电池未来的看法是正确的,只是不知道它是如何发生的或者什么时候将会发生。现在就有传闻称,对石油的需求将在下一代达到顶峰。

取而代之的是,电动车辆和可再生能源的崛起可能意味着有些原油会永远的留在地下。英国石油去年表示,如果电池驱动的汽车变得足够好用,那么未来20年,石油需求的增长预期可能会受到影响。而这种电池转换的速度和一代又一代的电子消费产品,推动了锂离子技术向前发展。

曼加尼认为:“经过30年的逐步改进,现在锂离子电池才开始腾飞。我们开始转向那些不得不依赖锂离子电源的个人设备,然后就会滚雪球般地变成更多的公司生产电池。”

 

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