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电池电动汽车碳酸锂锂元素决定电动汽车未来

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尽管以电动汽车为代表的新能源汽车,在当前世界各国都掀起了汽车产业新一轮的革命。但就目前的阶段水平来说,电动汽车的发展,归根结底还是要依靠锂电池技术的突破。可以说,锂这个元素周期表排第三的金属元素,决定了电动汽车的未来是有“锂”行天下,还是无“锂”瞎取闹。

得锂者得天下

实际上锂电池已经走进社会生活很多年,锂离子电池以优异的性能已经在如手机、笔记本电脑等数码产品中得到广泛应用。而随着新能源汽车的兴起,锂电池及其材料又在一个更大的应用维度中找到了巨大的发展空间。

目前,除发展起步较早的锂离子技术外,磷酸铁锂电池正被认为是最理想的动力电池,它具有放电容量大、价格低廉、无毒无污染、安全性能好、原材料来源广、寿命长等优点。

据相关人士透露,电动汽车市场会随着国家未来5年推广20万辆电动汽车规划的落实,带动1万吨—1.6万吨的碳酸锂需求,市场潜力巨大。随着环保部近期出台的对铅酸电池重金属污染的强力整治措施,将使目前国内60%以上的铅酸电池产能受到影响,意味着铅酸电池至少一半的市场空间将会被锂电池替代。

正是抱有对车用锂电池出现爆发性增长的预期,锂行业在经历初期的热炒之后,在理性的轨道上实现复苏。近日,国际两大锂业公司德国Chemetall和美国FMC宣布自7月1日起上调锂产品价格。随着新能源汽车的日趋成熟进步,一场得锂者得天下的争夺正在酝酿。

有锂尚还寸步难行

但是就眼下的技术程度来说,有锂尚且还做不到行遍天下。技术尚未成熟和产业化,是两个需要时间解决的绊脚问题。

当前,新能源汽车所用动力电池,主要是以磷酸铁锂、锰酸锂为主作为正极材料,但其性能、寿命等指标还不足以使纯电动汽车完全替代燃料汽车所有的功能。据了解,目前电池能量密度只有100Wh/kg左右,成本在3—5元人民币/Wh,容量小,成本高,重量大,远不能适应电动汽车产业化、商业化的要求。只有在电池能量密度达到500Wh/kg以上时,纯电动汽车续行驶里程才能与传统汽车相当。要达到这个技术,尚需要开发新型电池材料。

按照现有规划,到2015年前后,电池能量密度才可达到150Wh/kg,成本降至2元/Wh;2020年前后,电池能量密度也不过才能达到250Wh/kg,成本为1.5元/Wh。此时,纯电动汽车尚不足以与传统汽车媲美。

除了能量密度阻碍着电池的效率外,电池充放电方案以及电池充电模式选择也无法忽视。无论是哪一种模式,都存在共同的问题:场地选择、车型不统一、电池所有权、充电或换电过程中出现的电池质量归谁负责、充电或换电拆装引起的安全问题归谁负责等一系列需要标准化、法规化的问题。

稀土需要省吃俭用

尽管多方押宝锂产业,但是作为主角的锂,却有着“稀有金属”的名号。僧多粥少或将成为未来电池领域的现实。

其实锂之所以“稀有”,并不因为储量稀少,而在于冶炼提取的困难。

据美国地质调查局的研究数据:全球锂储量为1100万吨,2008年锂产量达到27400吨,而碳酸锂和氧化锂年萃取量约为80000吨,相当于15000吨锂金属。其他锂金属来自于锂辉石矿(主要用于陶瓷工业,不太适合用于电池)。

玻利维亚拥有世界最大锂资源储量

就目前技术而言,每一千瓦时电容量需要0.79kg碳酸锂(0.15kg锂),而插电式混合动力汽车(简称PHEV)电池平均具有20千瓦时的能量。如果2020年全球汽车销量达到7000万辆,以其中5%为电动汽车或复合电动汽车计算,则额外需求超出55000吨碳酸锂,这已经超过了2010年的全球消费数量。

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