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美國能源部發布《鋰電池國家藍圖》建立先進電池供應鏈在地化

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發佈於 2021年6月10日

圖、電池製造各國家量能
 
拜登政府於 2021年6月8日,就供應鏈100天審查議題公布一系列解決方案,其中針對先進電池國內供應鏈,美國宣布計劃建立鋰電池的國內供應鏈,從採礦到製造和回收電池,這對電動汽車和可再生能源至關重要。新目標實現氣候目標並在不斷增長的電動汽車行業中展開競爭。
 
美國能源部(DOE)於6月7日發布了《鋰電池國家藍圖》(National Blueprint for Lithium Batteries) 2021 - 2030,概述了它計劃如何提高美國製造鋰電池的能力,該藍圖列出了五個關鍵目標和關鍵行動,以指導聯邦機構合作以確保國家的長期經濟競爭力並為美國工人創造高薪工作,同時支持拜登政府的脫碳目標。
 
目標 1:確保獲得原材料和精煉材料,並為商業和國防應用發現關鍵礦物的替代品
目標 2:支持能夠滿足國內電池製造需求的美國材料加工基地的發展
目標 3:刺激美國電極、電池和電池組製造行業
目標 4:實現美國廢棄再利用和關鍵材料的大規模回收,並在美國建立完整的競爭價值鏈
目標 5:通過大力支持科學研發、STEM 教育和勞動力發展,保持和推進美國電池技術的領先地位
 
隨著電子產品和電動汽車對這些電池的需求猛增,潔淨電網還需要大型電池來容納越來越多的太陽能和風能,甚至飛機使用電池供電。目前,美國是全球電池行業僅扮演小角色,反而由中國主導著電池製造和礦產供應鏈。按照目前的發展軌跡,到 2028 年,美國道路上的電動汽車鋰離子電池需求量,預計將不足一半。所以美國政府認為,運輸、公用事業和航空部門的電池供應鏈很脆弱,關鍵技術將受制於他人。
 
根據美國能源部的說法,阻礙美國發展的很多因素是缺乏國家戰略。因此,為了扭轉局面,美國能源部製定了《鋰電池國家藍圖》十年聯邦計畫對該技術投資的優先事項。要解決的最大問題之一是如何獲取足夠的關鍵礦物質,例如目前迫在眉睫在電池中使用的鋰、鈷和鎳短缺。更糟糕的是,這關鍵礦物質只在少數地方開採,侵犯勞工和人權的行為很普遍。所以,這使得尋找新的礦物來源和設計使用較少這些材料的電池,變得非常緊迫。
 
美國《鋰電池國家藍圖》可能會加速國內的採礦工作。美國能源部還呼籲強制回收機制、以便電池製造商最終可以從舊產品中回收更多材料。從長遠來看,美國能源部實際上希望找到一種方法,到 2030 年製造不含鈷和鎳的鋰離子電池。例如,特斯拉2020年曾宣布將生產不含鈷的 EV電池陰極電池。通過更好的設計,最終希望在本世紀末將電動汽車電池組的成本降低一半。
 
美國能源部計劃為美國的電動汽車製造設施發放 170 億美元的貸款。它還希望在聯邦站點部署更大規模的儲能。還發布了新的指導方針,要求聯邦承包商和協力廠商在美國製造他們正在研究和開發的產品,包括與先進電池相關的任何產品。
 
政府將建立一個跨部門團隊,由來自 DOI、USDA、EPA 等機構的工作人員組成,以及其他在採礦許可和環境法方面,具有專業知識的機構。該團隊將確定國會可能需要更新的法規和條例中的差距,以確保:(1) 新的生產在採礦開始前、採礦過程中和採礦結束後符合嚴格的標準;(2)進行有意義的社區參與和協商,尊重採礦過程各個階段的政府間關係;(3)充分探索在不影響強有力的環境和諮詢基準的情況下減少時間、成本和許可風險的機會。
 
國防部將部署 DPA Title III 創新激勵措施,包括贈款、貸款、貸款擔保和承購協議,以支持可持續生產的戰略和關鍵材料,包括擴展經過驗證的研發 (R&D) 概念和來自其他項目的新興技術,如小型商業創新研究獲獎者。
 
DOE通過其可再生能源和高效能源項目徵集,擁有超過 30 億美元的貸款擔保,可用於支持關鍵的高效終端能源技術,例如採礦、提取、加工、回收或再循環技術。
 
以上概述拜登政府推動發展國內供應鏈,除了鋰離子電池,還專注於關鍵礦物、半導體晶片和藥品。政府發布了對所有這些供應鏈100天大規模審查結果,並宣布了一個新的工作組來阻止供應鏈中斷。在 COVID-19 大流行導致全球供應鏈的重大弱點後,該工作組的重點是尋找短期解決方案。
 
從長遠來看,美國可能需要弄清楚如何自己製造更多的東西。拜登政府將為州級學徒培育計劃撥出 1 億美元的經費,以幫助為國內新供應鏈所需勞動人力。(1480字;圖1)
 
 
參考資料:
拜登公布100天關鍵供應鏈審查結果及解決方案。科技產業資訊室,2021/6/9。
鋰電池國家藍圖 (National Blueprint for Lithium Batteries) 2021-2030,全文下載:
https://www.energy.gov/sites/default/files/2021-06/FCAB%20National%20Blueprint%20Lithium%20Batteries%200621_0.pdf


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