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新電動車電池材料產業於未來幾年都將處於動態平衡的狀態,供需隨時反轉

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科技產業資訊室 - 茋郁 發表於 2023年7月12日
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圖、新電動車電池材料產業於未來幾年都將處於動態平衡的狀態,供需隨時反轉
 
過去十年,陰極技術的進步推動了電動車電池能量密度的提高。根據彭博新能源財經預估電動車電池之性能和成本的下一個增量收益預計將來自其他零組件的新興技術,包括下一代陽極、固態電池和鈉離子電池。

除了某些材料的技術優勢(包括:提供更長的續航里程和更快的充電能力)之外,隨著公司和國家努力解決需要多少提取電池材料量的現實,新型電池材料的發展正在興起。

陰極創新的歷史告訴人們,放棄供應鏈更脆弱的材料是可能的。事實上,它使得產業轉向較低鈷含量和更高鎳含量的化學物質變成可能。其他新興技術創新的採用速度可能會對石墨和鋰等關鍵原材料的需求產生重大影響。

彭博新能源財經對電池化學的最新預測,到2035年鈉離子電池將佔乘用車市場電池需求的3%,佔兩輪和三輪電動車領域電池需求的30%。所以鈉離子電池可能會在2035年幫助取代高達7%的鋰需求。雖然這個比例看起來很小,但這一數字卻相當於2022年所有鋰需求的一半以上。

由於鋰礦未來非常看好,因此在南美和非洲正在爭奪鋰資源。任何能夠幫助抵消或緩解部分鋰需求的技術,都在出現供應緊縮時會受到更多青睞。在更激進的情況下,即所有小型車輛都使用鈉離子電池,到2035年,鋰的替代量將可達37%。如果鋰供應無法滿足需求的大幅成長,那麼市場上將會有更多廠商採用鈉離子電池,這一場景就會出現。

然而,在這種情況下,到2035年鈉離子電池的產量將是2023年鋰離子電池產量的兩倍以上。

在陽極方面,彭博新能源財經預計依賴矽、鋰和硬碳的技術將在本十年開始進入電池市場,並估計到2035年,與市場不發生變化的情況相比,它們可能會取代46%的石墨需求。

矽基礎的陰極材料的容量達每克 4,000 毫安小時,其比天然石墨和人造石墨容量高10倍以上。矽的挑戰包含:循環過程中的體積變化,正在通過減小顆粒尺寸、添加導電材料和預鋰化處理來解決。

陽極的另一個令人興奮的競爭者是鋰金屬,它比矽基礎陽極和石墨具有更高的理論容量。這些陽極必須與更先進的電解質(例如:混合電解質或固態電解質)搭配使用,這將加劇鋰供應的困境,因為它們會創造更多的需求。根據彭博新能源財經的分析,到2035年,鋰金屬陽極將佔電動車陽極化學組合的22%。這將佔當年鋰總需求的四分之一左右。

總之,新電動車電池材料有其兩難之處,往任何一方走,都會牽動著供需的改變,以及價格的變化,這種動態平衡也正考驗著廠商的智慧呢!(942個字;圖1)


參考資料:
New EV Battery Materials Will Beget New Dilemmas. Bloomberg, 2023/07/07.


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