锂元素决定电动汽车未来

锂元素决定电动汽车未来

    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。