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新能源汽车动力电池上游原材料用量解析略

2020/10/16 来源:钦州信息港

导读

新能源汽车动力电池上游原材料用量解析以特斯拉为例,一辆新能源汽车用动力锂电池的碳酸锂用量大约在50-70千克,如果按照50万辆新能源汽车

新能源汽车动力电池上游原材料用量解析

以特斯拉为例,一辆新能源汽车用动力锂电池的碳酸锂用量大约在50-70千克,如果按照50万辆新能源汽车计算,对应动力电源用碳酸锂的需求量将会达到3万吨的水平。

碳酸锂:新能源汽车最关键的三个部件为动力电源、电机和动力转化装置,而动力电源又被称为新能源汽车的“心脏”。虽然现在市场上动力电源种类繁多,但是锂电池由于其体积小、质量轻、循环寿命长、无污染等优点逐渐在新能源汽车动力电源领域胜出。以特斯拉为例,一辆新能源汽车用动力锂电池的碳酸锂用量大约在50-70千克,如果按照50万辆新能源汽车计算,对应动力电源用碳酸锂的需求量将会达到3万吨的水平。

钴:三元正极材料中的三元指“钴”、“镍”和“锰”元素,钴酸锂电池的正极材料是钴酸锂LiCoO₂,三元材料则是镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O₂。我国当前三元电池产品以333型为主。2015上半年,我国主流电动车型中,约50%采用了三元锂电池。单车消耗量在5-12公斤水平。

镍:三元锂电池的正极材料钴镍锰酸锂同样少不了镍元素,由于镍元素与钴元素原子量相当(镍元素为58.69,钴元素为58.93),因此,根据钴镍在不同电池型号分子式中的占比,可以匡算出一辆三元汽车所需要的镍约为12-14千克。

镍在新能源汽车中的另一大应用领域是镍氢电池,镍氢电池主要应用在混合动力汽车(HEV)和消费类电器产品两大领域,在HEV领域占据90%以上的应用份额。电动车时代网数据显示,镍氢电池中,镍含量占55%,以丰田普锐斯为例,一辆混合动力汽车的镍用量大约为8.5千克。

石墨:自动力电池市场爆发以来,相比于其他关键材料而言,负极材料价格相对稳定,技术路线以石墨类为主,不存在很大的争议。目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主,两者性能有着各自的优缺点,应用领域也有所不同。中国电池网数据显示,以动力锂电池为例,一辆新能源汽车大约需要40千克负极材料,假设年产50万辆新能源汽车,其中纯电动车占比75%匡算,石墨负极材料需求量大约在1.5万吨的水平。

稀土:镍氢动力电池为稀土储氢合金主要应用领域,全球稀土储氢合金95%由中国和日本供应,中国储氢合金产量超过全球总产量的70%。电动车时代网数据显示,镍氢电池中,稀土占32.2%,而稀土元素中镧为20.2%,铈占8%,钕占3%,镨占1%,均为中国富有的轻稀土。全国稀土信息网数据显示,一辆混合动力汽车的储氢合金需求量大约在10千克,而一般情况下,混合稀土金属用量按储氢合金用量的30%计算,即每辆消耗稀土约3千克。在电机方面,混合动力汽车驱动电机钕铁硼磁性材料用量为1-3kg/辆,纯电动汽车驱动电机钕铁硼磁性材料用量约5-10kg/辆。


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