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展枭半月刊:新能源行业研究报告第四十五期
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展枭半月刊:新能源行业研究报告第四十五期

  • 分类:新闻动态
  • 作者:展枭新能源
  • 来源:网络
  • 发布时间:2021-05-30 08:56
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【概要描述】1、巨量退役动力电池“纷涌而至”,电池回收市场价值巨大2、锂电池需求激增,原材料需求也随着增加,上游企业忙扩产1、巴斯夫与杉杉股份成立合资公司,旨在服务中国电池材料市场2、动力电池要变天了!宁德时代推钠离子电池,要成“市场新宠”?3、募资71亿、年产50万吨!又一企业入局磷酸铁锂!

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展枭半月刊:新能源行业研究报告第四十五期

【概要描述】1、巨量退役动力电池“纷涌而至”,电池回收市场价值巨大2、锂电池需求激增,原材料需求也随着增加,上游企业忙扩产1、巴斯夫与杉杉股份成立合资公司,旨在服务中国电池材料市场2、动力电池要变天了!宁德时代推钠离子电池,要成“市场新宠”?3、募资71亿、年产50万吨!又一企业入局磷酸铁锂!

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展枭半月刊

行业动态研究

2021年第9期,总第45期

 
 

本期内容导读:

 

行业焦点:

1、巨量退役动力电池“纷涌而至”,电池回收市场价值巨大

2、锂电池需求激增,原材料需求也随着增加,上游企业忙扩产

 

资讯动态:

1、巴斯夫与杉杉股份成立合资公司,旨在服务中国电池材料市场

2、动力电池要变天了!宁德时代推钠离子电池,要成“市场新宠”?

3、募资71亿、年产50万吨!又一企业入局磷酸铁锂!

 

国际资讯:

1、新技术!全息集光器能使太阳能电池板的效率提高

2、科学家们开发新型铝离子电池,不需冷却系统协助

 

 
 

 

行业焦点

 

1、巨量退役动力电池“纷涌而至”,电池回收市场价值巨大

  • 据行业机构预测,从全球来看,在2021-2025年,全球动力电池回收市场将小规模放量,累计退役规模可达380GWh;而2026年-2030年,全球动力电池回收市场将全面爆发,其累计退役规模将达到1.2TWh。

  • 在此背景下,作为全球新能源汽车产业发展的先行推进者,我国也将率先面对如此庞大规模的动力电池回收问题。

  • 事实上,动力电池回收由于与环保、经济效益等紧密相关,是新能源行业能否实现从“绿色到绿色”的最后一环,其已受到国家层面的关注。3月5日,“加快建设动力电池回收利用体系”被写入2021年政府工作报告中。

  • 与此同时,基于电池回收蕴含的巨大市场前景,新能源产业链企业也在积极探索并构建以自身为主导的电池回收模式,迎接未来巨量退役电池的到来。

  • 电池回收蕴含巨大市场价值。“磷酸铁锂电池一旦发生电解液泄漏,就会导致有毒性、腐蚀性的电解液流入自然环境中,对土壤、水体、人体产生不小的危害。”业内人士指出,而三元电池的危害则更大:其电池材料中含有的锰、钴、镍等重金属,会对水源和土壤造成长达50年的污染

  • 如果回收后对退役动力电池处理不当,同样也会存在威胁人身安全、污染环境等潜在隐患。

  • “电解液中含有机溶剂,难以降解,且部分有机溶剂燃点较低,处理不当会引发燃烧爆炸的严重后果;电解液中的六氟磷酸锂电解质具有极强的腐蚀性,遇水会产生氟化氢,为剧毒气体,会对环境和人体健康造成严重危害。”业内人士表示。

  • 值得注意的是,今年1月突发的一起回收企业的爆炸事件,造成一人死亡多人受伤,更是引起外界对动力电池回收安全问题的担忧。

  • 另一方面,未来随着动力电池回收体系进一步搭建及完善,电池回收业务中所蕴含的巨大市场价值也不可小觑。

  • 以适合拆解的三元锂电池为例。据预测,2021-2025年,我国三元锂电池退役量累计约为200GWh;金属镍、钴、锰、锂的可回收量分别为13.9、2.88、2.86 、2.36万吨。假设其综合回收率为97%、金属价格不变,预计2021-2025年国内锂电池市场镍、钴、锰、锂等金属回收市场价值将超过400 亿元。

  • 多种回收模式下的价值实现。3月22日,国轩高科宣布与合肥市肥东县人民政府签署投资合作协议,计划在当地新建涉及回收业务的动力电池产业链项目。而在两周前,国轩高科还成立了将专注于锂电池回收再利用业务的合肥国轩循环科技有限公司。

  • 宁德时代,则是在2013年和2015年分别增持专注电池回收业务的邦普循环;2019年又与邦普循环合资36亿元成立合资公司,进一步扩大其电池回收业务布局。

  • “从动力电池回收得到的金属资源,对比采矿的金属,其具有低成本、高效率的优势,还规避了矿山开采时对环境的污染。”业内人士指出,动力电池企业洞察到电池回收业务巨大市场价值后,正纷纷以参股电池回收机构,自建回收公司、建立战略联盟等形式来积极布局电池回收业务,这将利于其电池原材料的低价及稳定供应,提高原料的上游议价能力,降低电池生产成本。

  • 值得注意的是,除上述模式外,按照主导企业不同,还有以锂电材料企业为主导的回收模式:通过积极布局电池回收业务,与原有材料相关业务一起,形成产业闭环及降本空间。

  • 比如,作为国内电池回收领域的先行者,格林美按照“电池回收—原料再造—材料再造—电池包再造—新能源汽车服务”的新能源全生命周期价值链开展业务布局,其联合北汽、比亚迪等企业,开启了汽车厂牵头、电池厂参与、回收企业承办的电池回收大循环体系,实现了全生命周期价值链模式的落地实施。

  • 值得一提的是,考虑到电池回收在资源利用中的重要作用,一些企业在布局国内电池回收业务的同时,也开始逐渐将该业务扩展至海外,从而实现国内动力电池回收技术向海外的输出。

  • 4月19日,格林美相关负责人透露,格林美全资子公司荆门格林美已与韩国ECOPRO 就有关电池再生(Recycling)和再利用(Reuse)技术签订了《电池再生和再利用技术许可合同》,并将在2021年完成韩国浦项动力电池回收基地的建设。此外,格林美还计划与全球上下游新能源企业合作,在印尼、欧洲等地建设动力电池回收基地。

  • 随着退役动力电池市场商业价值愈加明晰,以及政府的支持,越来越多的动力电池产业链企业投身到动力电池回收业务中,构建以各自板块为核心的新能源汽车全生命价值闭环体系,积极抢占国内外的电池材料回收市场。

2、锂电池需求激增,原材料需求也随着增加,上游企业忙扩产

  • 近日,韩国公司浦项制铁投资2.4亿美元购买第一量子矿业公司Ravensthorpe镍矿30%的股份,第一量子矿业公司将保留70%的股权,并继续担任运营方

  • Ravenshorpe是西澳一家大型露天镍钴矿,2010年被第一量子收购,次年投产。2017年,因镍价曾经长期处于低位而关停维护,2020年第一季度成功重启运营。Ravenshorpe拥有三处红土镍矿矿体,每年生产产品含镍约3万吨。

  • 浦项制铁是韩国最大的钢铁生产商,也是世界第四大钢铁生产商,它还是电动汽车(“EV”)电池领域的正极和负极材料的领先综合生产商。从2024年开始,浦项制铁公司将每年在Ravenshorpe生产7500吨氢氧化镍钴混合物(MHP),有利于巩固其二次电池材料业务。

  • 两家公司还签订了一份谅解备忘录,以探索硫酸镍这些可用于制造锂离子电池阴极的生产材料。

  • 受电动汽车的需求推动,预计到2030年,全球对锂离子电池的需求将增加10倍。西澳大利亚州和国际公司正在进一步推进加工锂和镍以生产氢氧化锂和硫酸镍的计划。

  • 截止2020年,钢铁在浦项制铁业务中的占比已降至49%,该公司计划到2030年将这一比例进一步降至40%,同时还计划把电池电极材料业务的占比从目前的2%提升到20%。

  • 随着动力电池企业对上游资源的需求猛增,上游资源的重要性日益凸显,“资源为王”的时代已经开启。

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资讯动态

 

1、巴斯夫与杉杉股份成立合资公司,旨在服务中国电池材料市场

  • 5月20日,巴斯夫与杉杉股份——服务于电动交通和消费电子市场的领先锂电池材料供应商达成共识,双方同意在中国共同组建由巴斯夫控股的合资公司(巴斯夫持股:51%;杉杉股份持股:49%),生产正极活性材料(CAM)和正极材料前驱体(PCAM)。在获得相关批准后,预计将于今年夏末正式完成交易。

  • 巴斯夫作为全球领先的电动汽车锂离子电池正极活性材料供应商之一,将为双方合作带来强大的技术和研发能力、全球运营布局,以及与战略伙伴共同构建的原材料供应体系。通过在中国拟成立的合资公司,巴斯夫将进一步巩固其在亚洲的地位,为中国及全球客户构建完整、独特的全球供应链,并将通过持续扩产在2022年底提升全球年产能至16万吨。

  • 湖南杉杉能源作为中国正极材料市场的领导者之一,深耕锂电正极材料领域18年,具备广博的专业知识和行业经验,产品组合覆盖锂离子电池正极材料各个主要体系及相应规格的前驱体产品,并已形成“原材料—三元前驱体—正极材料—电池回收”的产业链布局。湖南杉杉能源在湖南和宁夏两地运营四家正极活性材料和正极材料前驱体生产基地,在2022年将实现年产能约9万吨。

  • 巴斯夫欧洲公司执行董事会成员凯礼 博士表示,我非常高兴见证巴斯夫与中国正极材料领导者杉杉的合作。合资公司将是巴斯夫全球电池材料业务布局的有力补充,同时也让我们更加贴近客户。结合巴斯夫和杉杉在电池材料领域的专业积累,我们将为电动交通时代的加速到来作出贡献。”

  • 杉杉股份董事长郑永刚表示,“巴斯夫和全球车企具有广泛长期的合作以及强大的品牌影响力。通过与巴斯夫的合作,将进一步强化杉杉在中国市场的竞争力并加速与全球市场的融合,为中国以及全球客户提供高品质的服务和产品。”

  • 巴斯夫催化剂业务部总裁彼德·舒马赫博士表示,“我很激动实现巴斯夫和杉杉之间的突破性合作,这是电池材料市场的强强联合。结合双方的研发和技术专长,将为我们的客户提供具有强大竞争力的产品和服务:更多创新,更贴近客户,更强的成本优势。”

  • 杉杉股份总裁李智华表示,“本次合作将使双方在研发创新以及产品组合形成互补,同时,双方在供应链以及客户资源的整合,也能进一步增强拟成立的合资公司的竞争能力,并使其成为全球领先的正极材料供应商之一。”

  • 巴斯夫持续布局全球、服务当地客户,并提升其在产品组合和可持续原材料供应方面的竞争力。通过与户田在日本和美国建立的合资企业,巴斯夫已经在亚洲和北美布局并且成为领先的高能量密度正极活性材料生产商。在欧洲,巴斯夫在德国和芬兰投资的正极活性材料和正极材料前驱体生产基地也在建设中。与中国正极材料行业的领导者之一的杉杉股份拟成立的合资公司,将使巴斯夫在2022年成为首家在全球所有主要市场都拥有正极材料产能的公司。

2、动力电池要变天了!宁德时代推钠离子电池,要成“市场新宠”?

  • 动力电池作为新能源汽车的最核心的组成部分,一直以来也是汽车行业最为关注的焦点问题。

  • 众所周知,当前市面上最主流的动力电池大致有两类:其一是三元锂电池,另一个则是磷酸铁锂电池;虽然两者特性不同,或者说各具优劣,但它们都统归于锂电池这一大类别。其实除了大众比较熟知的锂电池之外,像铅酸蓄电池、钠硫电池、镍镉电池等也都是可以作为动力电池来使用的,当然还有代表未来科技的燃料电池以及新型的液态电池等,但由于材料自身属性的不同,导致各类电池的优缺点差异颇大。

  • 近期,有消息称,宁德时代即将推出钠离子电池,并于今年 7 月份左右正式发布

  • 尽管纳电池的到来轰动了整个汽车市场,但事实上钠离子电池的技术其实早已开始实际运用了,并不新奇了。截止目前,全球范围已有超过20家企业在钠离子电池的领域都有涉足进行研发,包括在中国市场,早在2017年之时,钠离子电池就已经投入到5G基站领域和低速车的实际应用中来了,所以也就见怪不怪了。

  • 既然同为动力电池,钠离子电池与锂离子电池有何不同?

  • 在技术层面上,两则其实并无太大区别,其工作原理都是依靠离子在正极与负极之间可逆迁移来实现电池的充放电过程。但钠离子电池由于其能量密度较低,循环寿命上也比较短,这也导致为什么目前该技术没有像锂离子电池一样大范围应用到电动车领域的主要原因。

  • 但随着新能源车的普及,锂离子动力电池广泛的运用随之而来也暴露出一些先天缺陷,而钠电池或许可以弥补这其中的一些缺陷。

  • 从元素属性上来看,与锂元素相比,钠元素的标准电极电位要高出0.3V,可别小看这0.3V的电位,作为储能材料而言它能带来更好的安全性能;而对于新能源汽车而言,安全性能不就是最基础的保障吗?

  • 其次,从开发储能方面来看,钠元素在地球上拥有丰富的储能,就地壳中金属钠的含量就达到了2.4%,况且在海水中纳元素的储量更丰富。除此之外,相较于锂元素,钠元素更便于开发,可带来更高的持续性和普及性。

  • 最后,也是最关键的优势就是在成本上。相比之下,钠元素的确更便宜;想想曾经钴和镍元素价格飙升的时候所有人都开始努力发展无钴电池和无镍电池,希望能通过此举来有效的控制成本的溢涨;如今锂也同样如此,首先我国70%的锂资源都需要进口,再加上锂元素的大范围的运用,使其成本逐渐抬高;而钠作为并不稀有的元素,在成本控制上可以说有着天然的优势。虽然材料成本是更加便宜了,但由于是系新推出,不排除在还未普及使用之前,钠电池的价格可能比锂电池贵。

  • 钠元素自身不仅拥有属性所带来的先天优势,并且发展钠离子电池的主要场景基本都是对能量密度需求不高的领域,例如基站、电动自行车等等。未来还将有望成为三元高镍技术路线的很好补充。

  • 但话说回来,尽管钠离子电池在成本和安全等方面有着不错的天然优势,但想要成为主流动力电池还为之尚早;即便是推向市场后,在很长一段时间内仍然无法超越锂离子电池在其新能源市场的地位。并且最致命的问题在于,当下的新能源车型都在追求更高的续航里程,从而满足市场消费者的用车需求;而钠离子电池的能量密度并不能承受大功率的电流输出,言外之意,钠离子电池或许暂时只能应用在像五菱宏光MINI EV这样微型电动车上,够用都称不上,还何谈什么消除续航带来的焦虑。

  • 不过随着技术的升级研发,相信未来钠离子电池技术肯定会逐渐优化并完善。至于宁德时代后续推出的钠离子电池市场表现又将如何,我们拭目以待。

3、募资71亿、年产50万吨!又一企业入局磷酸铁锂                                 

  • 5月24日,中核钛白(002145.SZ)发布《2021年度非公开发行A股股票预案》。根据公告,该公司拟非公开发行不超过6.16亿股,募集资金总额不超过70.91亿元(含本数),扣除发行费用后,募集资金净额将全部投向循环化钛白粉深加工项目、水溶性磷酸一铵(水溶肥)资源循环项目、年产50万吨磷酸铁项目及补充流动资金。

  • OFweek锂电网注意到,年产50万吨磷酸铁项目(一期50万吨磷酸铁)计划投资38.30亿元,拟使用募集资金33.85亿元。募集资金不足部分由公司以自筹资金方式解决

  • 公告显示,该磷酸铁项目整体建设周期为36个月,其中一阶段10万吨/年磷酸铁建设周期24个月,二阶段40万吨/年磷酸铁建设周期36个月。

  • 公告称,磷酸铁作为磷酸铁锂电池正极材料的前驱体,其发展与磷酸铁锂的市场需求紧密相关。磷酸铁锂作为正极材料之一,在安全性、循环寿命、生产成本等综合指标上相比三元材料具有相对优势。在其商用化以来,应用到汽车、储能、船舶等诸多领域,成为现阶段最具发展潜力的正极材料之一。

  • 中核钛白表示,该项目利用钛白粉副产品硫酸亚铁作为生产磷酸铁的原材料,结合公司未来自产的水溶性磷酸一铵(水溶肥)生产磷酸铁锂的前驱材料磷酸铁,可大幅降低磷酸铁的生产成本

  • 此外,该项目生产场地与水溶性磷酸一铵(水溶肥)生产基地、钛白粉生产基地布局在一个区域内,可优化工艺流程和厂房布局,便于项目之间原材料运输以及水、电、气、汽的循环利用和平衡,有效降低生产中的装卸、运输、包装等成本。因此,公司实施磷酸铁项目具有独特的成本优势、规模优势。

  • 较长的一段时间以来,磷酸铁锂材料已成“香饽饽”。来自生意社的数据显示,4月30日,磷酸铁锂材料主流报价在5.2万元/吨-4.8万元/吨之间。而早在今年1月初,市场普遍报价为3.8万元/吨。

  • 也就是说,4个月之间,磷酸铁锂材料价格上涨了36.84%。与此同时,磷酸铁锂材料市场还出现库存告急、停止接单等现象。

  • 事实上,中核钛白也不是第一次公司拟建磷酸铁锂项目。早在今年2月初,中核钛白就公告称,拟投入超过120亿元建设年产50万吨磷酸铁锂项目。该公司曾表示,磷酸铁锂项目是公司以完善、延伸公司主营业务产业链,构建绿色循环产业经济为导向,经过多次谨慎论证的发展战略布局。

  • 在中核钛白入局磷酸铁锂材料有相同之处的是,龙蟒佰利、安纳达等企业已相继入局磷酸铁锂市场。

 

国际资讯

 

1、新技术!全息集光器能使太阳能电池板的效率提高

  • 在《光子学与能源》(JPE)杂志上发表的论文《全息低浓度光学系统提高常规太阳能电池板的光收集效率》中,其创作者称,该集光器由一个低成本的全息光学元件(HOE)和一个扩散器构成,可以轻松嵌入到传统的光伏组件中

  • 在该系统设计中,光学元件对称地放置在太阳能板的中心,以增加有效集光区的长度。学者们解释道:“HOE的左半部分将光线衍射到非活性模块表面积(IMSA)左侧的光伏电池上,HOE的右半部分将光线衍射到右侧的电池上,此外,该系统中的每个全息图都能分离阳光的颜色,并将其引导到面板内的太阳能电池。”

  • 据研究人员称,这种系统配置使从收集器衍射的光超过了模块玻璃盖的临界角,从而扩大了收集并传输光到太阳能电池的距离。

  • 集光器在双轴和单轴跟踪的光伏系统以及固定的非跟踪阵列中进行了测试。在模拟中还考虑了由扩散器散射的光和由全息图衍射到光伏电池表面的光的多重相互作用。盖玻片的厚度被假定为3.2毫米。美国小组还明确指出,简单起见,假设IMSA的分布是均匀的,尽管它在常规的太阳能电池板中不是均匀分布的。

  • 科学家表示:“对于一个具有IMSA为8.25%的模块的系统,在直接照明的情况下,相应的年发电量提高分别为4.5%、4.1%和3.8%。在直接和漫射太阳能照明的情况下,相应的年发电量提高分别为4.3%、4.0%和3.6%。”

  • 展望未来,科学家们打算在具有优化厚度和折射率调制曲线的材料(例如重铬明胶)中测试这种收集器。

2、科学家们开发新型铝离子电池,不需冷却系统协助

  • 锂离子电池是目前最为广泛利用的一种二次电池,其具有能量密度大、自放电率低、电势差高、循环寿命长等优点。锂离子电池已在许多领域实现应用,如手机、电动汽车、卫星、飞船、水下机器人等。但是,锂电子并非没有缺点,其在功率密度、充电速度、使用寿命等方面还有改进的空间。

  • 为此,科学家们开发出一种新型铝离子电池,在充电速度明显加快的同时,这种电池的寿命更长,而且不需要冷却系统协助。

  • 功率密度是衡量电池充电和放电速度的单位,目前的锂离子电池功率密度在 250-700 瓦/千克之间,而这种新型电池功率密度约为7000 瓦/千克,这是一个巨大的飞跃,它几乎达到了超级电容器的水平。其次,这种新电池具备较强的充电速度,使用这种铝离子技术的手机可以在 1-5分钟内充满电,比当今主流的锂离子电池要快10倍左右。

  • 更重要的是,在生命周期测试中,该电池大大超过了锂电池。经历了2000 次完整的充电和放电循环,其性能没有明显的变化。因此,这种电池安全性能也较高,在使用寿命结束后,它们也比锂电池更容易回收。此外,铝离子电池还具备出色的散热性能,即使他们以巨大的速度进行充电和放电,一般情况下,也不会出现过热问题。

  • 以上述100千瓦时的电池为例,同样重量的锂离子电池只能携带60千瓦时。但是,如果不需要额外的80公斤冷却设备,铝离子动力汽车可以运行额外的80公斤电池,这会带来总共72.8千瓦时的电量以及巨大的快速充电率,这几乎可以终结续航焦虑症。

  • 简单来说,铝离子电池技术在生命周期方面比锂电池长得多,能够经历2000次充电和放电循环,且性能没有明显下降;另外,新电池非常安全,起火的可能性非常低,在使用寿命结束后也比锂电池更容易回收。

  • 更为关键的好处是,由于电池不会过热,它们不需要冷却装置。冷却系统可以从电动汽车中取消,取而代之的是一个更大的铝离子电池组,且在同一辆车中提供与锂离子相同的能量密度。

  • 所以,未来,该铝离子电池或是下一代高性价比电池技术的理想选择。

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