Susikoncentruokite į ateitį: kodėl mes perdirbame ličio baterijas?
1.1. Elektromobilių pramonė sparčiai vystosi, o nebenaudojamų galios ličio-jonų akumuliatorių skaičius yra didžiulis
Pasaulinė naujų energetinių transporto priemonių pramonė sparčiai vystosi. 2020 m. pasaulyje parduota 3 095 200 naujų energetinių transporto priemonių, per metus-palyginti su-40,16 proc. daugiau, iš kurių grynai elektrinių transporto priemonių parduota 2 126 100 vienetų per metus- -per metus padidėjo 29,58 proc. Dėl naujos karūninės pneumonijos epidemijos jie pakilo prieš šią tendenciją. Prognozuojame, kad 2021–2025 m. pasaulinis naujų energetinių transporto priemonių pardavimų augimo tempas viršys 30 proc., o iki 2025 m. – 13 mln.
my country's new energy vehicle industry emerged in the early 21st century. Since the "Ten Cities, Thousand Vehicles" project was launched in 2009, new energy vehicles were promoted and applied in 2013-14 and the purchase tax was exempted. Announcement on the Promotion and Application of Fiscal Support Policies for New Energy Vehicles in 2018, which implements the GSP system for subsidies for the purchase of new energy vehicles, and financial subsidies have become an important rising force in promoting my country's new energy industry. With the gradual decline of subsidies for the purchase of new energy vehicles, the "double points" policy, which was launched in 2017, continues to promote the development of the new energy industry. We predict that the growth rate of my country's new energy vehicle sales will stabilize at 30 percent -40 percent in the next five years, and it is expected to exceed 6 million by 2025.
Sparčiai augant elektromobilių rinkai, galios ličio{0}}jonų akumuliatoriai ir toliau sparčiai auga. Pagal katodo medžiagą galios ličio -jonų baterijas galima suskirstyti į trijų dalių, ličio geležies fosfato ir kitas baterijas. Šiuo metu užsienio rinkoje dominuoja trijų komponentų baterijos, o vietinės trinarės baterijos ir ličio geležies fosfatas vystosi vienu metu. Kasmet naujai įdiegtų pasaulinės galios ličio-jonų baterijų talpa nuolat auga. Tikimės, kad 2025 m. instaliuota galia sieks 623 GWh; vidaus instaliuota galia gali siekti 312GWh. Iš jų trinanių baterijų instaliuota galia siekė 174,5 GWh, o ličio geležies fosfato – 137,4 GWh.
1.2. Atsižvelgiant į pasaulinės elektrifikacijos tendenciją, ličio išteklių suvaržymo geometrija
In the context of carbon neutrality, the electric vehicle and energy storage market will rise rapidly, according to BNEF's forecast for 2020:
(1) 2020–2040 m. pasauliniai elektrinių keleivinių transporto priemonių pardavimai padidės nuo maždaug 2 mln. iki maždaug 55 mln. (apie 3300 GWh, skaičiuojant 60 kWh vienai transporto priemonei), o tai yra 27,5 karto daugiau nei 2020 m.
(2) 2020–2050 m. pasaulinės energijos kaupimo rinkos suminis instaliuotas pajėgumas padidės nuo maždaug 20 GWh iki maždaug 1700 GWh, o tai yra 85 kartus daugiau nei 2020 m.
Jei suminė suma skaičiuojama pagal 8 metų elektromobilių keitimo ciklą ir darant prielaidą, kad didžioji dalis įrengtos energijos kaupimo talpos naudoja ličio baterijas, 2020-2060 metais ličio baterijų poreikis sieks 25TWh. , ličio karbonato poreikis yra apie 15 mln.
Sprendžiant iš ličio išteklių žvalgymo apimties pasaulyje, nereikia jaudintis dėl nepakankamų ličio išteklių, tačiau vis tiek turime atkreipti dėmesį į regioninius išteklių apribojimus.
(1) Sūriame ežere ličio ištekliai yra didesni. Jei bus galima patobulinti valymo technologiją ir sumažinti gamybos sąnaudas, problema bus geriau išspręsta;
(2) Palyginti su kitais pasaulio regionais, Kinija turi mažiau kokybiškų{1}ličio išteklių. Atsižvelgiant į tai, kad mano šalis yra ličio baterijų vidurinės pramonės grandinės ir vartotojų pritaikymo rinkos branduolys, reikia atsižvelgti į išteklių apribojimus;
(3) Atsižvelgiant į ličio druskos gamybą, sąnaudų pasiskirstymą ir ličio kainų tendencijas, dėl skirtingų išteklių ir regioninės politikos kyla įvairių kasybos sunkumų, investicijų ir išlaidų. Ateityje bus tam tikras pasiūlos ir paklausos neatitikimas skirtingu metu ir regionuose, o ličio kainos smarkiai svyruos. Neišvengiamai, jei ličio kainos smarkiai padidės, tai pakenks anglies neutralumo vizijos įgyvendinimui.
Todėl, atsižvelgiant į aplinkos apsaugos veiksnius, regioninius ličio išteklių apribojimus ir ličio kainos veiksnius, taip pat būtina perdirbti panaudotas ličio{0}}jonų baterijas.
1.3. Galios ličio -jonų akumuliatorių antrinio panaudojimo ir medžiagų perdirbimo rinkos erdvė
1.3.1. Erdvinis ličio-jonų akumuliatoriaus laužo ir ešelono panaudojimo numatymas
Sukūrėme trijų dalių baterijų metalo perdirbimo rinkos erdvės ir ličio geležies fosfato baterijų kaskadinio panaudojimo ir perdirbimo rinkos erdvės skaičiavimo modelį ateityje. Pirmiausia darome tokias prielaidas:
(1) trijų dalių baterija:
1) Ciklinio įkrovimo ir iškrovimo proceso metu akumuliatoriaus talpa palaipsniui mažės, o kai skilimas nukris žemiau 80 procentų, jis pasieks išėjimo į pensiją būseną. Paprastai galingų ličio -jonų baterijų tarnavimo laikas yra apie 5 metus. Darome prielaidą, kad trijų dalių akumuliatoriaus ir ličio geležies fosfato akumuliatoriaus veikimo laikas yra 5 metai. Todėl nuo šiol pirmoji galios ličio -jonų baterijų partija pasiekė pensinį amžių ir ateityje atvers tvaresnę ir besiplečiančią galios ličio -jonų baterijų perdirbimo rinką. Remiantis šia prielaida, 2014 metais sumontuotos trinarės (ličio geležies fosfato) baterijos bus išmontuotos ir perdirbtos 2019 metais, 2015 metais sumontuotos trinarės (ličio geležies fosfato) baterijos bus išardytos ir perdirbtos 2020 metais ir pan. .
2) Išmontavimo ir perdirbimo metodas daugiausia taikomas išmontuotų trijų dalių akumuliatorių šalinimui. Išmontavimas ir perdirbimas yra svarbūs norint perdirbti ir pakartotinai naudoti teigiamas elektrodo medžiagas, tokias kaip kobaltas, nikelis, manganas ir litis, o teigiamo elektrodo medžiaga yra padalinta į NCM333, NCM523, NCM622, NCM811 ir tt, ir skirtingi techniniai būdai. turi skirtingą energijos tankį. Plėtojant trijų dalių baterijų pramonę, daug nikelio ir be kobalto tapo svarbiomis plėtros tendencijomis. Darome prielaidas apie kiekvieno metalo dalį katodo medžiagoje ateinančiais metais ir atliekame skaičiavimus.
(2) Ličio geležies fosfato baterija:
1) On September 28, 2017, five departments including the Ministry of Industry and Information Technology, the Ministry of Finance, and the Ministry of Commerce jointly announced the "Measures for the Parallel Management of Passenger Vehicle Companies' Average Fuel Consumption and New Energy Vehicle Points", namely the "double points" policy, emphasizing that Improve the energy density of new energy vehicle batteries. Due to the disadvantage of lithium iron phosphate battery energy density, its market competitiveness once declined. After the subsidy policy has declined, due to the continuous rise of cobalt prices, cobalt-free batteries are favored by the market, while the safety of high-nickel ternary batteries needs to be further improved. At the same time, the continuous deepening of CTP technology and the increasing demand for low-cost batteries, phosphoric acid Lithium-iron batteries are back to life.
2) Išnaudota ličio geležies fosfato baterija pirmiausia turėtų būti naudojama etapais, o tada išmontuojama ir perdirbama. Šiuo metu perdirbimo ir kaskadinio panaudojimo sistema nėra tobula, taip pat yra ir ekonominių ličio perdirbimo problemų, tačiau manome, kad remiant politiką, taip pat didėjant energijos kaupimo rinkai ir ličio išteklių suvaržymams, rinka ir ekonomika palaipsniui gerės. Skaičiuodami padarėme prielaidas apie kaskadinio panaudojimo proporciją, kuri palaipsniui didėjo nuo 5 procentų 2019 m. iki 80 procentų 2030 m. ir padarėme gana ekstremalias prielaidas dėl ličio geležies fosfato akumuliatorių, kurie nepateko į kaskadinio naudojimo sistemą, t. Darant prielaidą, kad jis patenka į išmontavimo ir medžiagų perdirbimo sistemą, kitaip jis terš aplinką ir sukels aplinkosaugos kaštus.
3) Darome prielaidą, kad teigiamo ličio geležies fosfato kWh prieš atnaujinimą yra 2,4 kg/kWh, o po atnaujinimo jis tampa 2,3 kg/kWh, ir darome prielaidą, kad rinka palaipsniui pereis nuo mažo energijos tankio geležies ličio jonų baterijų prie didelis energijos tankis per 17-20 metų Ličio geležies jonų baterijų ir ličio geležies fosfato akumuliatorių energijos tankis išlieka toks pat prieš ir po jų išmetimo į metalo laužą.
4) Energijos kaupimas yra vienas iš ličio geležies fosfato baterijų taikymo scenarijų, tačiau dėl ilgo naudojimo ciklo, paprastai daugiau nei 15–20 metų, ličio geležies fosfato baterijų išmetimas į energijos kaupimo rinką nėra svarstomas tam tikrą laiką. esamas.
5) Kalbant apie ličio geležies fosfato akumuliatorių po kaskadinio panaudojimo, jis bus išmontuotas, kad būtų atkurtas ličio elementas po 3 metų. Kalbant apie trinarius akumuliatorius, manome, kad 2019 m. bus galima perdirbti 1 300 tonų trijų komponentų teigiamų elektrodų, o vėliau jis kasmet padidės iki 292 500 tonų 2030 m.
Apskaičiuokite metalo regeneravimo kiekį pagal kiekvieną trijų komponentų teigiamo elektrodo tipą ir sudėkite bendrą trijų komponentų akumuliatoriaus metalo regeneravimo kiekį:
1) NCM333: 2014 m. įdiegtam NCM333 trigubiui akumuliatoriui pradėjus eksploatuoti 2019 m., NCM333 perdirbimo kiekis palaipsniui didėjo nuo 2019 m. iki 2022 m., pasiekdamas 12 800 tonų piką 2022 m., o vėliau palaipsniui mažėjo dėl NCM33 pašalinimo. 2026 m. Metinis perdirbimo kiekis lygus nuliui;
2) NCM523: NCM523, kuris pradėjo patekti į rinką 2016 m., bus išmestas ir perdirbtas 2021 m., o tada perdirbimo kiekis stabilizuosis nuo 40,000 tonų iki 60,000 tonų per 23 metus. -28 metai, o 2030 metais tikimasi išaugti iki 107 800 tonų;
3) NCM622: NCM622, kuris pateko į rinką 2017 m., bus išmestas ir perdirbtas 2022 m., o perdirbimo kiekis šiek tiek padidės, kol padidės per 28 metus. Skaičiuojama, kad 2030 metais bus galima perdirbti 60 300 tonų;
4) NCM811: NCM811, kuris pateko į rinką 2018 m., bus pašalintas ir perdirbtas 2023 m., o 2030 m. tikimasi, kad jis padidės iki 124 400 tonų.
Skaičiuojama, kad 2030 m. bus galima išgauti 20 900 tonų ličio, 114 700 tonų nikelio, 28, 000 t kobalto ir 32 300 tonų mangano.
Kalbant apie ličio geležies fosfato baterijas, mes prognozuojame:
1) 2030 m. metalo laužo geležies -ličio- jonų akumuliatorius pasieks 313 300 tonų;
2) Kiekvienais metais didėjant kaskadiniam naudojimui, tikimasi, kad geležies -ličio-jonų akumuliatoriai, kuriuos galima naudoti kaskadomis, 2030 m. pasieks 109,93 GWh, iš viso 250 600 tonų; likusieji 62 700 tonų bus išmontuoti ir perdirbti, o ličio bus galima išgauti 2 800 tonų;
3) 2027 m. kaskadoje naudojamos ličio geležies fosfato baterijos pasieks išmetimo į metalo laužą standartą 2030 m. Šiuo metu bus išmontuota ir perdirbta 86 040 tonų, o galima panaudoti 3 790 tonų ličio. Iš viso iš jų galima išgauti 6500 tonų ličio.
1.3.2. Galios ličio -jonų baterijų laužo ir pakopinio naudojimo rinkos erdvės jautrumo numatymas
Kadangi metalo kainų pokyčiai daro didžiulį poveikį ekonomikai, išleidimui į rinką ir galios ličio -jonų baterijų perdirbimo ir kaskadinio naudojimo išėjimo vertei, sukūrėme metalo perdirbimo rinkos erdvę trijų dalių baterijoms ir perdirbimo bei kaskadinio naudojimo rinką. ateityje vietos geležies-ličio-jonų akumuliatoriams. Kainos jautrumo analizę ir padarykite šias prielaidas:
2) Atliekant jautrumo analizę, keičiantis metalo rinkos kainai, trinarės baterijos katodinių medžiagų dalis ir ličio geležies fosfato akumuliatoriaus ešelono atkūrimo dalis išlieka nepakitusi.
3) Darome prielaidą, kad ličio geležies fosfato baterijų vat{1}}valandės kaina sumažės nuo 2,17 juanio/Wh per 2014 iki 0,55 juanio/Wh 2025 m., o mažėjimo tempas palaipsniui mažės sulėtėti per 21-25 metus. Kaskadinio panaudojimo likutinės vertės kaina skirstoma į tris klases: aukštą (40 proc.), vidutinę (30 proc.) ir mažą (20 proc.) likutinės vertės konvertavimui.
Kai metalas yra brangus, trijų dalių ličio / nikelio / kobalto / mangano perdirbimo rinkos erdvė iki 2030 m. turėtų būti 195,82 / 176,63 / 186,13 / 640 mln. juanių. Kai metalo kaina yra dabartinė, trijų komponentų Numatoma, kad 2030 m. ličio / nikelio / kobalto / mangano baterijų perdirbimo rinkos erdvė sudarys 103,67 / 154,24 / 85,80 / 529 mln. juanių. Kai metalo kaina maža, rinkos erdvė trijų dalių ličio / nikelio / kobalto / mangano perdirbimui 2030 m. numatoma 81,68 / 73,65 / 54,41 / 300 mln. juanių. Nuo 2020 iki 2030 m. bendra trijų dalių baterijų perdirbimo erdvė dabartinėmis kainomis sieks 130,5 mlrd. juanių.
Esant didelei likutinei vertei, 2030 m. geležies -ličio-jonų baterijų naudojimo rinkos erdvė sudarys 24,124 mlrd. juanių, vidutinė likutinė vertė – 18,093 mlrd. juanių ir maža likutinė vertė yra 12,062 mlrd. juanių. Vidutinės likutinės vertės atveju bendra geležies -ličio-jonų akumuliatoriaus ešelono panaudojimo rinkos erdvė 2020–2030 m. sieks 68 mlrd. juanių.
Kai ličio metalas yra brangus, ličio geležies fosfato ličio -jonų baterijų perdirbimo rinkos erdvė 2030 m. turėtų sudaryti 6,117 mlrd. juanių, 3,238 mlrd. juanių dabartine kaina ir 2,552 mlrd. juanių už mažą kainą. Nuo 2020 iki 2030 metų bendra ličio geležies fosfato baterijų perdirbimo rinkos erdvė pasieks 16,3 mlrd. juanių dabartinėmis kainomis.
