电动汽车电池的全球供应链

全球供应链电动汽车电池 国际能源机构 IEA的全面检查 能源问题包括石油、天然气和煤炭供给和需求,可再生 能源技术、电 市场、能源效率、访问权能源需求侧管理 等等。通过工作, IEA提倡的政策 提高可靠性、负担能力3和可持续性的能源1成员国,10协会 国家和超越。 请注意,这本刊物受到特定的限制 限制它的使用和分配。的条款和条件 在www.iea.org/t&c/在线 这份出版物和任何地图所包含没有偏见或主权的状态 在任何领域,界定国际边界和边界 名称的任何领土,城市或区域。 资料来源:国际能源机构。保留所有权利 。 国际能源机构 网站:www.iea.org IEA成员国:澳大利亚奥地利 比利时加拿大 捷克共和国丹麦 爱沙尼亚芬兰 法国德国希腊匈牙利爱尔兰意大利日本韩国立陶宛卢森堡墨西哥荷兰新西兰挪威波兰葡萄牙 斯洛伐克共和国 西班牙瑞典瑞士 共和国Turkiye联合王国 美国 国际能源机构协会国家:阿根廷 巴西中国埃及印度印尼摩洛哥新加坡南非泰国 执行概要 执行概要 全球供应链的电动汽车电池 随着电动汽车销量继续打破记录，供应链考虑因素脱颖而出 电池通常占电力价值的30%至40%车辆（EV）和净零竞赛将重点关注关键矿物和金属的供应安全 制造他们。 2021年电动汽车销量继续破纪录，测试电池的弹性供应链 世界上很少有清洁能源领域像电动汽车一样充满活力市场。2021年，电动汽车销量打破新纪录，近10% 全球汽车销售是电动汽车，是2019年市场份额的四倍。 与2020年相比，电动汽车的公共和私人支出翻了一番。更多更多的国家承诺逐步淘汰内燃机或 雄心勃勃的电气化目标。电动汽车车型是其五倍 相对于2015年，2021年可用，大多数主要汽车制造商都是宣布计划进一步加快车队的电动化。 2021年，中国占电动汽车市场增长的一半。更多 2021年中国汽车销量（330万辆）超过全年 2020年的世界。欧洲的销售额继续强劲增长（增长65%）在2020年繁荣之后达到230万），他们在美国增加了各州在两年下降后也（降至630000）。第一季度 2022年显示出类似的销售趋势。 当今的电池和矿物供应链都在旋转在中国 中国生产了四分之三的锂离子电池，是其所在地阴极产能的70%和阳极产能的85%（两者 是电池的关键部件）。超过一半的锂、钴和石墨加工和精炼能力位于中国。欧洲 负责全球电动汽车总成的四分之一以上，但它是除了钴加工外，供应链几乎没有 20%.美国在全球电动汽车中的作用更小 电池供应链，仅占电动汽车产量的10%和7%电池生产能力。韩国和日本有相当多的 原材料加工下游供应链的份额， 特别是在阴极和阳极的高技术生产中材料。韩国占全球正极材料的15%产能，而日本占正极和 占负极材料产量的11%。韩国和日本公司还参与其他电池组件的生产，例如 作为分隔符。 多数客y矿产在资源丰富的国家开采，例如澳大利亚、智利和刚果民主共和国，并处理由几家大公司。欧洲和美国政府 各州有大胆的公共部门举措来开发家用电池供应链，但供应链的大部分可能会保留 中国到2030年。例如，70%的电池生产宣布的到2030年的产能在中国。 电池和矿物供应链将不得不扩大十倍,以满足政府EV的野心 疫情期间电动汽车销量的快速增长考验了 电池供应链的弹性，以及俄罗斯在乌克兰的战争原材料价格进一步加剧，例如 钴、锂和镍激增。2022年5月，锂价为比2021年初高出七倍多，原因是 前所未有的电池需求和缺乏足够的投资 新的供应能力。与此同时，俄罗斯供应了全球20%的高纯度镍。电池平均价格下跌6%至每132美元 2021年千瓦时，下降速度低于13%的下降速度 前一年。如果2022年的金属价格仍然像第一年一样高四分之一，电池组将比它们贵15% 在2021年，其他条件相同。但是，相对 鉴于目前的油价，电动汽车的竞争力仍然不受影响环境。 关键材料供应的压力将继续增加，因为 道路运输电气化扩大以实现净零排放目标。 对电动汽车电池的需求将从今天的约340GWh增加，在宣布的承诺情景中，到2030年达到3500GWh以上 （美联社）。电池组件及其供应也必须扩大相同的数量。短期内需要额外的投资 期限，特别是在采矿业，交货时间远长于采矿业 对于供应链的其他部分-在某些情况下需要更多从最初的可行性研究到生产，然后 再过几年才能达到名义生产能力。预计到2020年代末的矿产供应符合需求 适用于既定政策情景（STEPS）中的电动汽车电池。但是锂等一些矿物的供应需要增加多达 到2030年实现三分之一，履行电动汽车的承诺和公告 APS中的营房。例如，对锂的需求– 预计供需缺口最大的大宗商品–是 预计到2030年，APS的排放量将增加六倍，达到500千吨，需要相当于50个新的平均大小的地雷。 还有其他变量影响对矿物的需求。如果当前 大宗商品价格持续高企，阴极化学品可能发生变化转向矿物密集度较低的选择。例如，铁锂 磷酸盐阴极化学（LFP）不需要镍，也不需要镍钴，但能量密度较低，因此更好 适用于短程车辆。LFP在全球电动汽车电池中的份额由于高矿物质，自2020年以来供应量增加了一倍多 价格和技术创新，主要由不断上涨推动 在中国的吸收。新化学品的创新，如锰富阴极甚至钠离子，可以进一步降低压力 采矿。回收还可以减少对矿物的需求。虽然从现在到2030年的影响可能很小，回收的 2030年后，对减缓矿产需求的贡献至关重要。在到2050年实现净零排放情景（NZE），需求增长 甚至更快，需要额外的需求侧措施和技术创新。当今企业和消费者的偏好 适用于大型车型，如运动型多功能车（SUV），其中占全球所有可用电动型号的一半，需要 更大的电池可以行驶相同的距离，正在发挥额外的作用压力。 共享。政府应确保关键电动汽车的可追溯性组件并监控雄心勃勃的环境和进度 电池和电动汽车供应各个阶段的社会发展目标链。 确保安全、有弹性和可持续的电动汽车供应链将加速全球吸收的关键 道路运输电气化需要广泛的原材料。 虽然供应链的所有阶段都必须扩大规模，但提取和由于交货时间长，加工尤其重要。 政府必须利用私人投资进行可持续采矿 并确保清晰和快速的许可程序，以避免潜在的供应瓶颈。 需要少量的创新和替代化学品 的关键矿物，以及广泛的电池回收，可以缓解需求压力，避免瓶颈。激励电池 “合理调整规模”和采用小型汽车也会减少对关键金属的需求。 各国政府应加强生产者与生产者之间的合作消费国促进投资，促进环境 以及社会可持续实践，并鼓励知识 中国主导整个下游电动汽车电池供应链 全球电动汽车电池供应链的地理分布 100% 75% 50% 25% 矿业材料加工电池组件电池电动汽车 0% 李倪有限公司 Gr李倪有限公司 Gr阴极阳极电池生产电动汽车生产 中国欧洲美国日本韩国刚果民主共和国澳大利亚印度尼西亚俄罗斯其他 注：锂=锂;Ni=镍;Co=钴;Gr=石墨;DRC=刚果民主共和国。地理细分是指 生产发生。采矿基于生产数据。材料加工基于精炼生产能力数据。电池组件生产基于正极和负极材料产能数据。电芯生产基于电芯产能数据。EV生产基于EV 生产数据。尽管印度尼西亚生产了约40%的总镍，但目前电动汽车电池供应链中很少使用镍。最大的1类电池-镍级生产商是俄罗斯、加拿大和澳大利亚。 资料来源：国际能源署的分析基于：电动汽车量;美国地质调查局（2022）;基准矿产情报;彭博NEF。 国际能源机构。保留所有权利 。 电池金属价格在2022年初大幅上涨，对电动汽车行业 1000 电池金属价格,2015-2022年7月 100 900 90 800 80 700 70 600 60 500 50 400 40 300 30 200 20 100 10 0 2015201620172018 20192020 0 20212022 锂钴镍电池 根据标普全球来源:国际能源机构的分析 注：锂价格从2022年6月开始。2022年7月起的钴和镍 国际能源机构。保留所有权利 。 电动汽车电池和供应链 电池和关键材料的最新发展 2021年全球电池需求翻了一番，这得益于中国电动汽车的销售 电池需求模式,2015-2021电池需求的地区,2015-2021 350350 300300 250250 200200 150150 100100 5050 00 20152016201720182019202020212015201620172018201920202021 PLDVs公共汽车 其他中国欧洲美国其他 国际能源机构。保留所有权利 。 注：GWh=千兆瓦时;PLDV=乘用轻型车辆;其他包括中型和重型卡车以及两轮/三轮车。此分析不 包括传统的混合动力汽车。 来源:国际能源机构的分析基于电动汽车卷。 高镍阴极电池化学成分仍然占主导地位，尽管磷酸铁锂卷土重来 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 矿物组成不同的电池阴极LDVEV阴极销售份额,2017-2021 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% NMC333NMC811NCA85锂离子2017201820192020 2021 锂镍钴锰铝铁和磷低镍高镍锂离子其他 注：LDV=轻型车辆;LFP=磷酸铁锂;NMC=锂镍锰钴氧化物;NCA=锂镍钴铝氧化物。 低镍包括：NMC333。高镍包括：NMC532，NMC622，NMC721，NMC811，NCA和NMCA。阴极销售份额基于容量。来源:国际能源机构的分析基于电动汽车卷。 国际能源机构。保留所有权利 。 电池电动汽车的需求在2021年翻了一番 汽车锂离子(锂)电池需求是电动汽车、消费电子产品和固定式蓄电池 2021年为340吉瓦时（GWh），是2020年的两倍多。这一增长是由电动乘用车的增加推动的。 （注册量增加了120%）。平均电池容量为 2021年电池电动汽车（BEV）为55千瓦时（kWh），低于2020年的56kWh，而平均容量增加 插电式混合动力电动汽车的功率从2021年的13kWh提高到14kWh2020年。其他运输方式的电池需求，包括 中重型卡车和两轮/三轮车增加 减少65%。纯电动汽车轻型车的平均电池容量因地区而异，增幅超过10% 朝鲜和几个欧洲国家。1 中国经历了前所未有的增长，并占汽车电池需求份额最大，近200GWh 2021年的电池需求，比2020年增长140%。增长也是在美国令人印象深刻，需求增加了一倍多 2021年，尽管基数较低。欧洲需求略有增长低于去年，但仍增长了70%以上。 由于电池充足，电池需求的激增在2021年得到满足工厂产能。工厂的铭牌容量是预期的 设施的满负荷持续输出。计算为总需求 1本报告摘自《2022年全球电动汽车展望》 所有电池厂的铭牌产能，全球平均水平电池工厂的利用率为铭牌产能的43% 2021年，高于2020年的33%。全球平均利用率较低由两个主要因素解释。首先，有战略早期 投资电池工厂产能，为预计需求做好准备成长。其次，一些工厂仍在加大产量 达到铭牌容量的能力，这个过程可能需要三到六年。 镍基电池化学反应仍然占主导地位 电池的一个关键定义特征是它们的阴极化学性质，它决定电池性能和材料需求。 对于汽车行业，三大类阴极化学在今天最相关：锂镍锰钴 氧化物;锂镍钴铝氧化物（NCA）;和锂磷酸铁。NMC和NCA阴极已成为 越来越占主导地位，因为它们提供基于以下阴极中的镍含量较高。然而，镍含量较高，需要更复杂和可控的生产流程。LFP是 成本更低，化学更稳定，捕获风险更低 防火和更长的循环寿命。它通常只有65-75%的能量 密度与高镍NMC如NMC811相比，尽管最近技术创新大大提高了 能量密度。NCA由特斯拉独家使用。 500 电池的阴极和阳极材料的需求 镍基化学品，如NMC和NCA，在 2021年电动汽车电池市场，正极材料占75%