锂电池的主要元素供应链

2020-09-14      2482 次浏览

锂电池的元素构成:


虽然称为锂电池,锂元素固然重要,但还需要很多其他的元素才能构成锂电池。


典型的石墨阳极,NMC11阴极的锂电池,元素构成为:9.1%锂,23.3%钴,23.1%镍,21.6%锰,23%其他元素。


锂离子电池供应链


首先是金属:首先开采每种金属,然后精炼成适合电池的工业级原料。然后将各种金属化学反应在一起,以形成活性材料。最后将该活性材料与添加剂如石墨,聚合物粘合剂和溶剂混合以形成浆料,将其涂覆并干燥到金属收集器上以形成电极。


天然石墨也是一种关键材料,开采,净化,然后进行化学改良以提高其性能。其他材料,聚合物,添加剂和有机电解质来自通常的特种化学工业。


锂,很大一部分来自南美ABC三角区:阿根廷,玻利维亚,智利。这三个国家占全球探明储量的50%左右,提供易于收集和天然高品位的锂盐。而中国具有全球约有50%的提炼能力。


钴,是一个非常特殊的资源。它几乎完全是作为副产品开采的,主要来自镍。刚果民主共和国拥有全球探明储量的70%以上,占当前供应量的50%。钴需要大量的精炼和净化才能获得适合电池的等级,目前全球约有80%的提炼能力位于中国。


镍,锰,铝,铜和天然石墨在世界各地都在开采,不太容易出现地缘政治问题。


是否有足够的资源?


锂,储量估计为30,000千吨的锂金属当量。资源估计至少为60,000千吨。目前锂电池的消耗量为每年35千吨,其中一半用于锂离子电池。按目前的速度,大约可以用1000年。即使电动车市场发展较快,假设目前全球10亿辆车全部EV化,每辆车使用40kwh的电池组来计算,大约需要3000千吨,或者探明储量的1/10.


钴,只有7,000千吨的探明储量,但可能只有12万千吨的资源。相同的40千瓦时EV包将消耗2.5至5千克。因此,10亿EV将消耗5,000千吨,占全球已探明储量的70%。所以说钴更稀缺。


镍,锰,铝,铜和天然石墨的消耗量与其主要用量或可用储量相比不太显著。


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