Koncentrējieties uz nākotni: kāpēc mēs pārstrādājam litija baterijas?
1.1. Elektrisko transportlīdzekļu rūpniecība strauji attīstās, un izlietoto litija{2}}jonu akumulatoru skaits ir milzīgs.
Globālā jaunu enerģijas transportlīdzekļu nozare strauji attīstās. 2020. gadā jaunu enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas apjoms pasaulē bija 3 095 200 vienības, kas ir par 40,16 % vairāk nekā gadu, no kuriem tīri elektriskie transportlīdzekļi tika pārdoti par 2 126 100 vienībām gadā- -gada pieaugums par 29,58 procentiem . Jaunās pneimonijas epidēmijas ietekmē tie pieauga pret šo tendenci. Mēs prognozējam, ka globālā jaunu enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas pieauguma temps 2021.–2025. gadā pārsniegs 30 procentus, bet līdz 2025. gadam pārdošanas apjoms pārsniegs 13 miljonus.
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.
Elektrisko transportlīdzekļu tirgus straujā pieauguma dēļ jaudas litija{0}}jonu akumulatori turpina strauji augt. Atkarībā no katoda materiāla jaudas litija{1}}jonu akumulatorus var iedalīt trīskāršās baterijās, litija dzelzs fosfāta akumulatoros un citās baterijās. Pašlaik aizjūras tirgū dominē trīskāršās baterijas, savukārt vietējās trīskāršās baterijas un litija dzelzs fosfāts attīstās vienlaikus. Ikgadējā no jauna uzstādītā globālā jaudas litija{2}}jonu akumulatoru jauda ir saglabājusi stabilu pieaugumu. Mēs paredzam, ka uzstādītā jauda 2025. gadā sasniegs 623 GWh; vietējā uzstādītā jauda var sasniegt 312 GWh. Tostarp trīskāršo akumulatoru uzstādītā jauda sasniedza 174,5 GWh, bet litija dzelzs fosfāta uzstādītā jauda sasniedza 137,4 GWh.
1.2. Saskaņā ar globālās elektrifikācijas tendenci, litija resursu ierobežojuma ģeometrija
In the context of carbon neutrality, the electric vehicle and energy storage market will rise rapidly, according to BNEF's forecast for 2020:
(1) No 2020. līdz 2040. gadam elektrisko pasažieru transportlīdzekļu pārdošanas apjomi pasaulē pieaugs no aptuveni 2 miljoniem līdz aptuveni 55 miljoniem (apmēram 3300 GWh, rēķinot ar 60 kWh uz transportlīdzekli), kas ir 27,5 reizes vairāk nekā 2020. gadā;
(2) No 2020. līdz 2050. gadam pasaules enerģijas uzglabāšanas tirgus kumulatīvā uzstādītā jauda palielināsies no aptuveni 20 GWh līdz aptuveni 1700 GWh, kas ir 85 reizes vairāk nekā 2020. gadā.
Ja kumulatīvo summu aprēķina, balstoties uz 8 gadu elektromobiļu nomaiņas ciklu un pieņemot, ka lielākā daļa uzstādītās enerģijas uzglabāšanas jaudas izmanto litija baterijas, pieprasījums pēc litija akumulatoriem 2020.-2060.gadā sasniegs 25TWh. , pieprasījums pēc litija karbonāta ir aptuveni 15 miljoni tonnu.
Spriežot pēc litija resursu izpētes apjoma pasaulē, mums nav jāuztraucas par nepietiekamiem litija resursiem, taču mums joprojām ir jāpievērš uzmanība reģionālo resursu ierobežojumiem.
(1) Litijam sālsezerā ir lielāks resurss. Ja var uzlabot attīrīšanas tehnoloģiju un samazināt ražošanas izmaksas, problēma tiks labāk atrisināta;
(2) Salīdzinot ar citiem pasaules reģioniem, Ķīnā ir mazāk-kvalitatīvi litija resursi. Ņemot vērā to, ka mana valsts ir litija akumulatoru vidējās nozares ķēdes un pakārtoto lietojumu tirgus kodols, ir jāņem vērā resursu ierobežojumi;
(3) No litija sāls ražošanas, izmaksu sadalījuma un litija cenu tendencēm perspektīvas dažādi resursi un reģionālā politika rada dažādas kalnrūpniecības grūtības, investīcijas un izmaksas. Nākotnē dažādos laikos un reģionos būs zināma neatbilstība starp piedāvājumu un pieprasījumu, un litija cenas strauji svārstīsies. Neizbēgami, ja litija cenas strauji pieaugs, tas kaitēs oglekļa neitrālas vīzijas īstenošanai.
Tāpēc, ņemot vērā vides aizsardzības faktorus, reģionālos ierobežojumus litija resursiem un litija cenas faktorus, ir nepieciešams arī pārstrādāt izlietotās litija{0}}jonu baterijas.
1.3. Tirgus telpa jaudas litija-jonu akumulatoru otrreizējai izmantošanai un materiālu pārstrādei
1.3.1. Telpiskā prognoze par jaudas litija{3}}jonu akumulatoru lūžņiem un ešelona izmantošanu
Mēs esam izstrādājuši aprēķina modeli trīskāršo akumulatoru metālu pārstrādes tirgus telpai un litija dzelzs fosfāta akumulatoru kaskādes izmantošanas un pārstrādes tirgus telpai nākotnē. Pirmkārt, mēs izdarām šādus pieņēmumus:
(1) Trīskāršs akumulators:
1) Cikliskās uzlādes un izlādes procesa laikā akumulatora jauda pakāpeniski samazināsies, un, kad samazinājums nokrītas zem 80 procentiem, tas sasniegs izslēgšanas stāvokli. Parasti jaudas litija{2}}jonu akumulatoru kalpošanas laiks ir aptuveni 5 gadi. Mēs pieņemam, ka trīskāršā akumulatora un litija dzelzs fosfāta akumulatora efektīvais kalpošanas laiks ir 5 gadi. Tāpēc šobrīd pirmā jaudas litija{5}}jonu akumulatoru partija ir sasniegusi pensijas vecumu, un nākotnē tā ieviesīs ilgtspējīgāku un augošāku jaudas litija-jonu akumulatoru pārstrādes tirgu. Saskaņā ar šo pieņēmumu 2014. gadā uzstādītās trīskāršās (litija dzelzs fosfāta) baterijas tiks demontētas un pārstrādātas 2019. gadā, 2015. gadā uzstādītās trīskāršās (litija dzelzs fosfāta) baterijas tiks izjauktas un pārstrādātas 2020. gadā utt. .
2) Demontāžas un pārstrādes metode galvenokārt tiek izmantota nolietoto trīskāršo akumulatoru likvidēšanai. Demontāža un pārstrāde ir svarīga, lai pārstrādātu un atkārtoti izmantotu metāla materiālus, piemēram, kobaltu, niķeli, mangānu un litiju pozitīvā elektroda materiālā, un pozitīvā elektroda materiāls ir sadalīts NCM333, NCM523, NCM622, NCM811 utt., kā arī dažādi tehniskie ceļi. ir atšķirīgs enerģijas blīvums. Attīstoties trīskāršo akumulatoru nozarei, augsts niķeļa saturs un bez kobalta ir kļuvuši par nozīmīgām attīstības tendencēm. Izdarām pieņēmumus par katra metāla īpatsvaru katoda materiālā turpmākajos gados un veicam aprēķinus.
(2) Litija dzelzs fosfāta akumulators:
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) Litija dzelzs fosfāta akumulators, kas izņemts no ekspluatācijas, vispirms ir jāizmanto pakāpeniski, pēc tam jāizjauc un jāpārstrādā. Pašlaik otrreizējās pārstrādes un kaskādes izmantošanas sistēma nav ideāla, un litija pārstrādē ir arī ekonomiskas problēmas, taču mēs uzskatām, ka ar politikas atbalstu, kā arī enerģijas uzglabāšanas tirgus pieaugumu un litija resursu ierobežojumiem, tirgus un ekonomika pakāpeniski uzlabosies. Aprēķinos izteicām pieņēmumus par kaskādes izmantošanas proporciju, un proporcija pakāpeniski pieauga no 5 procentiem 2019. gadā līdz 80 procentiem 2030. gadā, kā arī veicām salīdzinoši ekstrēmus pieņēmumus litija dzelzs fosfāta akumulatoriem, kas neiekļuva kaskādes izmantošanas sistēmā, proti, Pieņemot, ka tas nonāk demontāžas un materiālu pārstrādes sistēmā, pretējā gadījumā tas piesārņos vidi un radīs vides izmaksas.
3) Mēs pieņemam, ka pozitīvā litija dzelzs fosfāta kWh pirms jaunināšanas ir 2,4 kg/kWh, un pēc jaunināšanas tas kļūst par 2,3 kg/kWh, un pieņemam, ka tirgus pakāpeniski pāriet no zema enerģijas blīvuma dzelzs litija jonu akumulatoriem uz augsts enerģijas blīvums 17-20 gados Litija dzelzs jonu akumulatoru un litija dzelzs fosfāta akumulatoru enerģijas blīvums paliek nemainīgs pirms un pēc to nodošanas metāllūžņos.
4) Enerģijas uzglabāšana ir viens no litija dzelzs fosfāta akumulatoru izmantošanas scenārijiem, taču tā ilgā lietošanas cikla dēļ, kas parasti ir vairāk nekā 15-20 gadi, litija dzelzs fosfāta akumulatoru nodošana metāllūžņos enerģijas uzglabāšanas tirgū netiek apsvērta. būtne.
5) Attiecībā uz litija dzelzs fosfāta akumulatoru pēc kaskādes izmantošanas tas tiks demontēts, lai pēc 3 gadiem atgūtu litija elementu. Runājot par trīskāršajām baterijām, mēs lēšam, ka 2019. gadā var tikt pārstrādāti 1300 tonnas trīskāršo pozitīvo elektrodu, un tad tas katru gadu palielināsies līdz 292 500 tonnām 2030. gadā.
Aprēķiniet metāla reģenerācijas daudzumu atbilstoši katram trīskāršā pozitīvā elektroda veidam un saskaitiet kopējo trīskāršā akumulatora metāla reģenerācijas daudzumu:
1) NCM333: tā kā 2014. gadā uzstādītais NCM333 trīskāršais akumulators sāka izbeigt darbību 2019. gadā, NCM333 pārstrādes apjoms pakāpeniski palielinājās no 2019. gada līdz 2022. gadam, sasniedzot maksimumu 12 800 tonnu 2022. gadā, un pēc tam pakāpeniski samazinājās NCM33 izņemšanas dēļ. 2026. gads Ikgadējais pārstrādes apjoms ir nulle;
2) NCM523: NCM523, kas sāka ienākt tirgū 2016. gadā, tiks nodots metāllūžņos un pārstrādāts 2021. gadā, un pēc tam pārstrādes apjoms stabilizēsies no 40,000 tonnām līdz 60,{8}} tonnām 23 gadā. -28 gadi, un paredzēts, ka 2030. gadā tas pieaugs līdz 107 800 tonnām;
3) NCM622: NCM622, kas ienāca tirgū 2017. gadā, tiks nodots metāllūžņos un pārstrādāts 2022. gadā, un pārstrādes apjoms nedaudz palielināsies līdz pieaugumam 28 gadu laikā. Tiek lēsts, ka 2030. gadā varēs pārstrādāt 60 300 tonnas;
4) NCM811: NCM811, kas tirgū ienāca 2018. gadā, tiks nodots metāllūžņos un pārstrādāts 2023. gadā, un paredzams, ka 2030. gadā tas pieaugs līdz 124 400 tonnām.
Tiek lēsts, ka 2030. gadā var atgūt 20 900 tonnas litija, 114 700 tonnas niķeļa, 28, 000 tonnas kobalta un 32 300 tonnas mangāna.
Attiecībā uz litija dzelzs fosfāta baterijām mēs prognozējam:
1) 2030. gadā metāllūžņos nodotais dzelzs-litija-jonu akumulators sasniegs 313 300 tonnas;
2) Palielinoties kaskādes izmantošanai gadu no gada, sagaidāms, ka dzelzs-litija-jonu akumulatori, kurus var izmantot kaskādē, 2030. gadā sasniegs 109,93 GWh, kopā 250 600 tonnas; atlikušās 62 700 tonnas tiks demontētas un pārstrādātas, un 2800 tonnas litija varēs atgūt;
3) 2027. gadā kaskādē izmantotās litija dzelzs fosfāta baterijas sasniegs metāllūžņu nodošanas standartu 2030. gadā. Šobrīd tiks demontētas un pārstrādātas 86 040 tonnas, un var tikt reģenerētas 3790 tonnas litija. No abiem kopā var iegūt 6500 tonnas litija.
1.3.2. Jaudas litija{3}}jonu akumulatoru lūžņu un kaskādes izmantošanas tirgus telpas jutīguma prognozēšana
Tā kā metāla cenu izmaiņām ir milzīga ietekme uz litija{0}}jonu akumulatoru otrreizējās pārstrādes un kaskādes izmantošanas ekonomiku, izlaidi tirgū un izejas vērtību, mēs esam izveidojuši metālu pārstrādes tirgus telpu trīskāršo akumulatoru un otrreizējās pārstrādes un kaskādes izmantošanas tirgum. vietu dzelzs-litija-jonu akumulatoriem nākotnē. Cenu jutīguma analīzi un veiciet šādus pieņēmumus:
2) Veicot jutīguma analīzi, mainot metāla tirgus cenu, trīskāršā akumulatora katoda materiālu īpatsvars un litija dzelzs fosfāta akumulatoru ešelona atgūšanas īpatsvars paliek nemainīgs.
3) Mēs pieņemam, ka litija dzelzs fosfāta akumulatoru vatstundas cena samazināsies no 2,17 juaņa/Wh 2014 līdz 0,55 juaņas/Wh 2025. gadā, un samazinājuma temps pakāpeniski samazināsies. palēnināties 21-25 gados. Kaskādes izmantošanas atlikušās vērtības cena ir sadalīta trīs kategorijās: augsta (40 procenti), vidēja (30 procenti) un zema (20 procenti) atlikušās vērtības konvertēšanai.
Ja metāls ir par augstu cenu, trīskāršo bateriju litija/niķeļa/kobalta/mangāna pārstrādei līdz 2030. gadam paredzams, ka tirgus platība būs 195,82/176,63/186,13/640 miljoni juaņu. Paredzams, ka akumulatoru litija/niķeļa/kobalta/mangāna pārstrādes tirgus platība 2030. gadā būs 103,67/154,24/85,80/529 miljoni juaņu. Kad metāls ir par zemu cenu, tirgus telpa trīskāršo akumulatoru litija/niķeļa/kobalta/mangāna pārstrādei sagaidāms, ka 2030. gadā tas būs 81,68/73,65/54,41/300 miljoni juaņu. No 2020. līdz 2030. gadam trīskāršo bateriju kumulatīvā pārstrādes platība sasniegs 130,5 miljardus juaņu pašreizējās cenās.
Saskaņā ar augsto atlikušo vērtību dzelzs -litija-jonu akumulatoru izmantošanas tirgus platība 2030. gadā tiek lēsta 24,124 miljardu juaņu apmērā, vidējā atlikuma vērtība ir 18,093 miljardi juaņu, un tiek lēsts, ka zemā atlikušā vērtība ir 12,062 miljardi juaņu. Vidējas atlikušās vērtības gadījumā dzelzs-litija-jonu akumulatoru ešelona kumulatīvais tirgus apjoms 2020.–2030. gadā sasniegs 68 miljardus juaņu.
Ja litija metāla cena ir augsta, litija dzelzs fosfāta litija{0}}jonu akumulatoru otrreizējās pārstrādes tirgus apjoms 2030. gadā ir 6,117 miljardi juaņu, 3,238 miljardi juaņu pašreizējā cenā un 2,552 miljardi juaņu par zemu cenu. No 2020. līdz 2030. gadam litija dzelzs fosfāta akumulatoru kopējā litija pārstrādes tirgus platība sasniegs 16,3 miljardus juaņu pašreizējās cenās.
