关键材料：电动汽车电池2024

核心观点与关键数据

• 电动汽车在能源转型中的作用：电动汽车（EVs）将在能源转型中扮演关键角色，到2030年主导乘用车销售。为实现国际可再生能源机构（IRENA）的1.5°C情景，全球车辆保有量需显著增长至3.59亿辆。
• 电动汽车电池材料需求：电动汽车电池需求将大幅增长，预计到2030年将超过4300 GWh/年，比2023年增加约五倍。主要驱动因素包括乘用车和卡车的需求增长。
• 电池化学成分演变：电动汽车电池化学成分正在经历快速演变。NMC和NCA电池虽然市场份额在下降，但2023年仍占全球市场份额的一半以上。钴和锰含量有所下降，LFP电池市场份额迅速增长至约44%。
• 关键材料需求预测：对锂、钴、石墨、镍、铜、磷、锰等关键材料的需求将大幅增长。例如，锂需求可能增加四倍，钴、石墨和镍的需求可能超过三倍。
• 电池制造产能前景：锂离子电池生产能力预计将增长超过三倍，从2023年的2000吉瓦时/年增长到2030年的7300吉瓦时/年，足以满足2030年电动汽车电池的需求。
• 关键材料供应前景：预计到2030年，所有材料的供应都将大幅增加，但实际实现的供应水平存在不确定性，主要取决于市场需求、技术创新和监管框架。

研究结论

• 长期供应充足：长期资源供应被认为足以支持能源转型，但短期内需要扩大生产以满足不断增长的需求。
• 创新降低材料需求：创新已经显著降低了关键材料的需求。例如，LFP电池的采用降低了钴和镍的需求。
• 电池技术进步提高能量密度：电池单元的平均能量密度在过去十年中增长了30%，电池组的增幅为60%，这有助于降低材料需求。
• 潜在供应过剩与短缺：根据不同的情景，可能出现潜在的材料过剩或短缺。例如，钴可能存在高达94%的过剩，锂为25%，镍为44%；而铜和锰可能存在相对较小的短缺。
• 政策建议：政府应采取多项措施，包括加速电动汽车电池技术的创新、密切关注市场动态、扩大材料开采和加工规模、加强国际合作、提高数据透明度和可获取性、促进发展中国家采矿和加工能力建设，以及为2030年后的关键材料回收做好准备。

关键材料分析

• 锂：锂需求将继续主要受电动汽车电池的推动，预计到2030年将占需求总量的约82%。锂矿开采高度集中，给全球供应链带来了脆弱性和风险。
• 钴：钴在电动汽车电池中的重要性迅速下降，因为创新技术正在减少对钴的需求。钴矿开采生产高度集中，主要发生在刚果民主共和国。
• 石墨：石墨将继续作为电动汽车电池的主要阳极材料。天然石墨产量高度集中，主要来自中国；合成石墨主要来自中国。
• 镍：镍是高能量性能电动汽车电池中的重要材料。镍资源充足，但全球镍采矿和生产高度集中。
• 铜：铜是电动汽车电池电线和外壳结构中的关键组成部分。精炼铜需求预计到2030年可能达到1.32-1.39Mt/年。
• 磷：磷是锂铁磷酸盐（LFP）和锂硫磷酸盐（LMFP）电池的关键材料。磷矿石资源丰富，但其产量高度集中。
• 锰：锰被用于多种电动汽车电池技术。锰本身并不稀缺，但电池级高纯度锰的供应存在相关风险。