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聚焦汽车科技,剖析产业趋势和变革浪潮 ———————— 上一期 视频 ( 锂资源对新能源汽车产业的影响到底有多大 )里说到,锂矿对于国内发展新能源产业至关重要。除了锂矿,新能源汽车里还有一些关键矿产资源,也属于产业战略的兵家必争之地。 ▲图1. 部分关键矿产资源 和新能源汽车相关的矿产原材料,由于具备高度稀缺性和垄断性,全球经济体已经开始新一轮的国际资源战略。将来用于战略性新兴产业的稀有矿产资源,需求会大幅增加;各主要经济体,特别是工业大国之间,对稀有矿产资源的争夺将日益激烈。 本期我们将重点探讨一下,除了锂资源外,哪些是新能源汽车需要的关键矿物?中国如何应对这场矿物争夺战? Part 1 什么是战略性矿产资源 ● 界定的战略性矿产资源的标准 说到战略性资源,大家首先想到的石油、天然气之类,在工业历史上经常引起资源冲突的矿物燃料。随着新能源新产业的兴起,使得一批矿产的地位一下子重要起来。 ▲图2. 战略性矿产资源 从这个战略性矿产资源的定义来看,用三个特征来描述比较合适: ◎ 具有经济和战略重要性 ◎ 具有对工业生态系统的重要意义,我们今天讲的就是和新能源汽车产业有关的部分。 ◎ 具有较高的进口依赖度、较低的替代性和较高的供应风险。 ▲图4. 元素表上的战略性矿产资源 未来几十年,电动汽车的发展成了必由之路,所必需的矿产资源,需要大幅增加才能实现全球产业发展目标,这就让这些关键矿物未来具有类似石油一样重要战略意义,类似锂资源有白色石油的说法。 由于矿产资源一般具有不可再生性、和地理分布不均衡性的特点,目前全球主要经济体已经开始重新制定相应的全球资源战略。关键矿产的萃取、加工、精炼和应用的竞争将愈演愈烈。 ● 战略性矿产资源有哪些? 全球各个国家从经济安全、产业升级、供应风险等方面着眼,提出了“关键矿物”“战略性矿产”等概念。 比如 2018年美国公布了35种《关键矿物清单》(草案),主要包括:铝土矿、锑、砷、重晶石、铍、铋、铯、铬、钴、萤石、镓、锗、石墨(天然)、铪、氦、铟、锂、镁、锰、铌、铂族金属、钾、稀土元素族、铼、铷、钪、锶、钽、碲、锡、钛、钨、铀、钒和锆。 欧盟也有“关键矿物材料”清单,每三年更新一次,已从2011年的14种增加到2020年的30种,包括硼酸盐、焦炼煤、天然橡胶、磷酸盐岩、磷、金属硅等都被列入了清单。 ▲图5. 关键资源清单 国际能源署今年发布报告:《关键矿物在清洁能源转型中的作用》,提及铜、锂、镍、钴和稀土等矿物对于全球能源行业的重要性。 Part 2新能源汽车里的关键资源 新能源汽车这个产业需要的关键资源都有哪些呢?相比传统车,新能源汽车里面主要增加的部分包括: ◎ 电池系统 ◎ 电驱动系统 ◎ 辅助的 车载充电机、 DCDC和 热管理系统等 ▲图6. 新能源汽车增加的系统和所需材料 因此电动车的金属需求面临压力,主要包括来自电池系统的锂、钴、石墨、镍,来自电机里面的稀土元素,还有一些新增的结构部件。 锂:用于所有锂电池,这个我们在上期节目已经有所涉及 钴:用于三元系列的锂电池,前几年所讲的无钴电池,主要的目标是减少甚至不用这种材料。这种材料来源目前主要集中在刚果金 镍:用于高能量密度系u列的锂电池,由于高能量密度的电池使用高镍的方案是技术主流,所以镍的战略地位非常重要 石墨:用于电池的负极材料 稀土:用于电驱动系统里面的电机,现在全球都在努力开发无稀土的高效率电机 铝:电池单体壳体和电池包都是用铝,一台车造需要使用几十甚至上百公斤铝 铜:电芯内部使用,整个电连接使用,广泛用于高压系统的连接,铜同样是生产电池的关键材料,同时还被电力供应商用于开发新的供电网络,以适应汽车电气化和这种全新的电力需求。 ▲图7. 电动汽车铝的用量潜在很大 这些关键的材料的供应量,将对新能源汽车的价格产生影响,新能源汽车的发展也受到了这些产品的约束。国家层面也在积极应对,比如最近国内在开发的钠离子电池,就是希望能够摆脱锂资源的约束。 Part 3主要经济体的全球资源战略 鉴于战略性矿产资源的高度稀缺性和垄断性,目前主要经济体已经开始调整其国际资源战略。 ●美国 美国的关键矿产战略于2010年启动,主要目标是: ◎ 促进国内生产 ◎ 增加回收和再利用 ◎ 开发替代材料 在上一期 讲美国《通货膨胀削减法案》(Inflation reduction act) 的 视频里面 ,也提到美国希望在2024年前,确保 新能源汽车所需电池原材料来自美国本地,或自由贸易协议的国家,这个比例还将逐年提高至80%。 ●欧盟 欧盟自2008年起就发起“关键矿物材料倡议”,主要包含三个目标: ◎ 确保从第三国获得资源; ◎ 增加欧盟内部的原材料供应; ◎ 提高资源利用效率、可替代性和可回收性。 随着美国的IRA启动,面对新能源汽车的发展诉求,更有针对的资源战略也会可能很快会实施。 ●中国如何保障新能源汽车长久发展? 中国自2011年发布了《 找矿突破战略行动纲要(2011~2020)》,在资源开发和生产方面取得了很大的成果,但由于发展速度更快,原材料的生产供应跟不上中国变成全球制造中心的发展速度。 在新能源领域,中国很多铜、铝、镍、锂、钴等矿产的进口,目前还是依赖澳大利亚、刚果(金)、菲律宾等国,因此中国需要延长“找矿突破战略行动”,提高国内资源保障能力,并通过循环使用资源、提高资源利用效率。 ▲图8. 盐湖 通过替代技术发展,形成一个可持续发展的矿产资源治理格局,这对中国新能源汽车产业可持续发展非常重要。 |
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