全球电动汽车展望(2023年)-电池趋势

《全球电动汽车展望》是一份年度报告，旨在确定和讨论全球电动汽车的最新发展。该报告将历史分析与至2030年的预测相结合，研究了电动汽车和充电基础设施部署、电池需求、电力消耗、石油替换、温室气体排放和相关政策发展等关注领域。该报告包括对主要市场经验教训的分析，提供有关电动汽车的政策框架和市场体系的信息。还对EV相关企业的财务业绩、相关技术的风险投资、电动汽车贸易等进行了分析。

以下内容是该报告的电池趋势部分的简单总结         
1、电动汽车的电池需求持续上升         
电动汽车锂离子电池需求从2021的约330 GWh增长至2022年的550 GWh，增幅约为65%，这主要是由于电动乘用车销量的增长，与2021相比，2022年新登记的车辆数量增加了55%

在中国，汽车电池需求增长了70%以上，而电动汽车销量在2022年比2021增长了80%，电池需求的增长因插电式混合动力汽车份额的增加而略有放缓。美国尽管2022年电动汽车销量仅增长了约55%，但汽车的电池需求增长了约80%。纯电动汽车和插电式混合动力汽车的全球销量超过了混合动力电动汽车（HEV）的销量。

2、电池需求的增加推动了对关键材料的需求         
尽管关键材料自2017年以来产量增长了180%，但2022年的锂需求仍超过供应量（与2021一样）。2022年，约60%的锂、30%的钴和10%的镍需求用于电动汽车电池。五年前的2017年，这些份额分别约为15%、10%和2%。这些关键矿物的开采和加工需要迅速增加，以支持能源转型，不仅仅是电动汽车。         

2022年，锂镍锰钴氧化物（NMC）仍然是占主导地位的正极材料，市场份额为60%，其次是磷酸铁锂（LFP），份额略低于30%，镍钴氧化铝（NCA）的份额约为8%。         
磷酸铁锂（LFP）电池与其他化学物质的相比，主要是使用铁和磷，而不是NCA和NMC电池中的镍，锰和钴，其缺点是能量密度往往低于NMC。磷酸铁锂（LFP）正极在过去十年中达到了最高份额，这一趋势主要是由中国整车厂的电池选择推动的。大约95%的电动汽车的LFP电池用于中国生产的车辆，仅比亚迪就占需求的50%，特斯拉占比15%。特斯拉使用的LFP电池份额从2021年的20%上升到2022年的30%。特斯拉生产的LFP电池的汽车中，约有85%是在中国制造的，其余的则在美国使用从中国进口的电池制造。总体而言， 2022年美国仅生产了大约3 % 的配备 LFP 电池的电动汽车。

对于负极材料，许多化学体系有可能提高能量密度。例如，硅可用于替换负极中的全部或部分石墨，以使其更轻，从而提高能量密度。掺杂硅的石墨几年前就已经进入市场，现在大约30%的负极含有硅。另一种选择是创新的锂金属负极，当它们商业化时可以提高更多的能量密度。

3、传统锂离子电池的新替代品正在兴起         
近年来，锂离子电池的替代品不断涌现，特别是钠离子电池（Na-ion）。这种电池化学具有双重优势，即比锂离子电池成本更低的材料，导致更便宜的电池，并完全避免对关键矿物的需求。它是目前唯一不含锂的可行的化学物质。中国宁德时代开发的钠离子电池的成本估计比LFP电池低30%。相反，钠离子电池的能量密度与锂离子电池不同（分别为75至160 Wh / kg与120至260 Wh / kg）。这可能使Na-ion适用于续航里程较低的城市车辆或固定存储，在消费者优先考虑最大续航里程或充电桩少的地方部署可能更具挑战性。目前有近30家钠离子电池制造厂正在运营、计划或正在建设中，总产能超过100GWh，几乎全部在中国。         
多家汽车制造商已经发布了Na-ion电动汽车，例如比亚迪的Seagull，其宣布的续航里程为300公里，售价为11，600美元（可能的折扣使价格降至9，500美元），以及由大众-江淮合资公司生产的Sehol EX10，续航里程为250公里。虽然这些首批车型可能比中国最便宜的小型BEV车型略贵，但它们仍然比具有类似行驶里程的同等车型便宜。这些公告表明，由Na-ion驱动的电动汽车将在2023-2024年首次上市销售并驾驶，从而使该技术达到市场化水平（TRL）的8-9级。         
4、关键矿物价格会影响化学体系的选择         
等比例的镍、锰和钴（NMC333 或 NMC111化学品在 2015 年之前一直很受欢迎。但是钴价格上涨和公众对钴开采的担忧促成了材料向低钴比例的转变，例如NMC622，然后是NMC811，但这些材料制造起来更加困难。2022年，镍价格上涨，达到2015-2020年平均水平的两倍。这导致倾向使用不依赖镍的化学物质，例如LFP。         
碳酸锂的价格在过去两年中也一直在稳步上涨。2021，价格翻了四到五倍，并在整个2022年持续上涨，在2022年1月1日至2023年1月2日期间几乎翻了一番。2023年初，锂价格比2015-2020年期间的平均水平高出六倍。与镍和锂相比，锰的价格一直相对稳定。锂、镍和钴价格上涨的一个原因是，与2021的需求相比，供应不足。尽管2022年镍和钴的供应超过了需求，但锂的情况并非如此，导致其价格在一年中上涨得更加强劲。2023年1月至3月，锂价格下跌了20%，回到了2022年末的水平。预计供应将增长40%，而需求增长放缓，尤其是中国的电动汽车，共同推动了这一趋势。

2022年，预计平均电池价格约为每千瓦时150美元，电池组制造成本约占电池总成本的20%，而十年前这一比例超过30%。2022年，电池材料价格上涨影响因各种电池化学成分而异，LFP电池的涨幅最大（超过25%），而NMC电池的涨幅不到15%。由于LFP电池既不含镍也不含钴，与铁和磷相比，镍和钴相对昂贵，因此锂的价格在决定最终成本方面起着相对较大的作用。考虑到锂的价格上涨速度高于镍和钴的价格，LFP电池的价格上涨幅度大于NMC电池的价格。尽管如此，LFP电池的每单位能量容量仍然比NCA和NMC便宜。         
不同地区的电池价格也有所不同，中国的平均价格最低，亚太其他地区的平均价格最高。这种价格差异主要是因为约65%的电池和近80%的正极是在中国制造的。

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