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2023-01-31
鋰電池不會“等待”歐洲
更新時間：2022-07-08 08:08:27作者：佚名
【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 石煒】
最近，歐洲在電動車市場又出現(xiàn)了一些比較迷的操作。6月8日，歐洲化學品管理局（ECHA）提議，將一些常見的鋰化合物作為有毒有害物質(zhì)和危險品進行管制，包括碳酸鋰、氯化鋰和氫氧化鋰。
這將使得上述材料的進口程序、生產(chǎn)和處理變得復雜，將鋰鹽添加到對健康有害的物質(zhì)清單中，可能會促使鋰生產(chǎn)、儲存、運輸、制造等行業(yè)的一系列項目的修訂。
該提案沒有禁止鋰進口，但如果立法，將增加加工商的成本，因為這意味著更嚴格的對鋰化合物加工、包裝和儲存的監(jiān)管規(guī)定。
更嚴格的規(guī)定自然意味著更高的成本。一方面，位于歐洲的鋰礦開采及鋰鹽制造行業(yè)可能會受到影響；另一方面，歐洲對鋰化合物的進口、儲存和下游制造行業(yè)也會受到很大影響。
例如，總部位于北卡羅來納州夏洛特的Albemarle公司表示，如果該計劃被接受，它可能會被迫關閉其在德國北部朗格爾斯海姆的工廠。首席財務長斯科特·托齊爾(Scott Tozier)說，在這種情況下，該公司將無法進口其主要原料氯化鋰。該部門的年收入為5億美元，工廠擁有600多名員工。
托齊爾警告說，宣布鋰鹽有害的決定將促使包括電池回收商在內(nèi)的歐盟生產(chǎn)商大批離開，這種分類將“阻礙歐盟電池供應鏈的本地化，而是將生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)移到非歐盟地區(qū)，從而產(chǎn)生進口需求”。
歐盟委員會估計，到2030年，歐洲對鋰的需求將是2020年的18倍，到2050年將是2020年的60倍。而將鋰歸類為有害物質(zhì)這一做法，將對歐洲電池用鋰化學品的生產(chǎn)、使用和回收造成額外負擔。
為什么歐洲會出臺這種法規(guī)呢？
任何提議和法規(guī)，都是人提出的。既然是人提出的，那一定是各種力量博弈的結(jié)果。歐洲素來就有“環(huán)保主義”的思想。為什么這里“環(huán)保主義”打引號呢，因為從客觀上來看，這是一種建立在高水平生活和文化政治制度自信基礎上的，一種居高臨下的道德優(yōu)越感。
這種所謂的“環(huán)保主義”，特點就是將生活物資的生產(chǎn)及報廢環(huán)節(jié)外包到第三世界，自身維持高能量消耗水平的同時，不顧實際情況一味譴責他國發(fā)展的“環(huán)?！毙l(wèi)道士。
一開始，這種“環(huán)保主義”是有正面意義的，那就是歐美自身還是生產(chǎn)制造原產(chǎn)地的時候?！都澎o的春天》一書，正是這種思想的開端。
但當數(shù)十年后，歐美將生產(chǎn)制造業(yè)外包到第三世界，這種思潮逐漸被政客和智庫利用，有意形成了一種站在道德制高點的思想武器，作為對第三世界的發(fā)展進行打壓和鉗制的工具。而在互聯(lián)網(wǎng)滲透率高企的今天，“How dare you”則成了這種思潮扭曲發(fā)展的一個縮影。
正是在“環(huán)保主義”的影響下，歐美對于汽車的發(fā)展提出了新的要求。在歐美的計劃里，歐美汽車廠商可以依靠規(guī)模及利潤，大規(guī)模投入到新能源技術的開發(fā)中去，從而繼續(xù)對新技術進行更大規(guī)模的壟斷，封死后發(fā)國家在汽車產(chǎn)業(yè)向上發(fā)展的道路。這種方法用來對付中小型發(fā)展中國家是非常有效的。
一來中小國家多數(shù)全盤照搬西方的多黨執(zhí)政模式，這種模式給西方滲透和影響提供了非常便利的條件。西方只需培植反對黨，通過社交媒體進行鼓動，同時聯(lián)合跨國企業(yè)進行披著商業(yè)外衣的隱形經(jīng)濟制裁，就可以造成中小國家的政體動蕩。
而動蕩的環(huán)境是難以孕育真正有競爭力的研發(fā)型企業(yè)的。即使有少數(shù)有志企業(yè)成為“漏網(wǎng)之魚”，也可以動用經(jīng)濟力量進行打擊或收購。
中小型國家層面幾乎沒有能力去保護這些企業(yè)，自然也不可能培育起真正構(gòu)成挑戰(zhàn)的企業(yè)。從二戰(zhàn)以來，除了美國駐軍的國家，幾乎再沒有國家能夠產(chǎn)生新的有競爭力的車企，在新能源汽車的賽道上，更是如此。
但是，除了中國。
中國在新能源汽車賽道上可謂“不鳴則已，一鳴驚人”。無論是上游的鋰礦鎳礦鈷礦等的探測開采收購，還是中游的動力電池及其材料制造，以及下游汽車廠商生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都占據(jù)著世界主要地位甚至是首位。
2022年一季度，全球新能源汽車銷量達203萬輛，其中中國一國獨占120萬輛，遠超“外國”的83萬輛。而歐洲雖然位居第二，卻“僅有”54萬輛。整個歐洲數(shù)十個發(fā)達國家，加起來不到中國一個發(fā)展中國家的一半。
動力電池這一塊，中國發(fā)揮的頭部效應同樣明顯。2021年中國企業(yè)動力電池產(chǎn)量占世界比例約為54%，2022年一季度全球動力電池裝車量95.1GWh（億瓦時），同比增長93.3%。
這個市場份額主要是中日韓三個國家的——1-4月全球動力電池前十名企業(yè)市占率高達92%，全是中日韓的企業(yè)，沒有任何一家歐美企業(yè)入圍。
第一名是中國寧德時代，一家獨占全球的三分之一，達到33.7%的份額。一季度比亞迪動力電池裝車量同比增長224.5%，市占率也大幅提升至12.1%。根據(jù)SNE數(shù)據(jù)，一季度僅排名前6的中國企業(yè)的動力電池市占率就高達55.3%，同樣超過了“外國”。
這種勢頭在4-5月依然沒有停止。中國1-5月動力電池產(chǎn)量飆升到165.1 GWh，裝車量83.1 GWh。動力電池目前基本上都是鋰離子電池，主要包括三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。
可見，新能源汽車本來是歐美提出的概念，結(jié)果卻被中國給發(fā)揚光大，現(xiàn)在反過來擠壓了傳統(tǒng)歐美，尤其是歐洲汽車廠商的市場。
發(fā)展新能源汽車，本來是歐美率先提出并鼓勵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的；鋰電池也是美國和歐洲科學家最早發(fā)現(xiàn)，并由日本將其實用化的。但2022年了，排名前列的新能源汽車生產(chǎn)廠家里沒有歐洲廠商，而動力鋰離子電池的生產(chǎn)，更是和歐洲無緣。這就讓歐洲有些尷尬了。環(huán)保主義的旗子舉起來容易，放下來可就有點難了。
好巧不巧，俄烏戰(zhàn)爭給屋漏的歐洲又加上了連夜雨。無論是出何種原因，歐洲客觀上電力、天然氣、石油都短缺，核電更是被自己給否了，甚至不得不重啟煤電。自詡環(huán)保的歐洲人，面對生活水平的可能下降，不得不拉下面子。“How dare you”也不怎么宣揚了，媒體也開始挖少女環(huán)保斗士的“通俄”黑料了。
2019年還是TIME雜志的封面人物和年度人物，那時候可是“小甜甜”呢
2022年就成為“牛夫人”了，這…
作為戰(zhàn)略和焦點元素的鋰
歐盟這次為什么選擇鋰化合物作為有毒有害物質(zhì)和危險品進行管制？鋰又為什么會成為21世紀的戰(zhàn)略焦點元素？或許我們可以通過分析鋰的性質(zhì)窺見一二。
鋰雖然是金屬元素，卻是金屬中原子核最小、密度最小的。鋰金屬的密度僅有0.53 g/cm3，而原子半徑也僅有0.15nm。不要小看這兩個性質(zhì)，它直接決定了鋰為什么在21世紀突然名聲大噪，并成為了這幾年的焦點元素。
鋰一般不被認為是一種有毒的元素，少量的鋰本身就是一種情緒穩(wěn)定劑，可以用于治療或控制狂躁癥等。但過量的鋰，哪怕是僅略高于推薦用量，的確會導致中毒甚至死亡。
鋰為人們所熟知，其實至少經(jīng)歷了兩個階段。第一個階段，始于20世紀七十年代，以美國科學家約翰·B.古迪納夫、英國科學家M.斯坦利·威廷漢和日本科學家吉野彰為代表的學術和工業(yè)界發(fā)明了可充電的鋰電池，并逐步將其實用化。作為對這三位科學家原創(chuàng)性工作的認可，2019年諾貝爾化學獎就被頒發(fā)給了他們。
事實上，可充電電池早就不是秘密，但為什么鋰充電電池就贏得了這么大的關注呢？一方面是因為鋰作為活潑的堿金屬，其電位是最低的，這樣才有可能在正負極之間產(chǎn)生最大的電位差，才有更高的工作電壓，對應的就是儲存更多的電量；另一方面，就是前面所提到的，鋰在金屬中最小的原子半徑和最低的密度，這既可以讓鋰電池可以耐受更大的充放電電流，又可以讓鋰電池比其它電池更加輕巧。
正是因為可充電的鋰電池具備高電壓、可快充快放、能量密度高的特點，其在各類小型電器，如手機、筆記本電腦、航模、相機等領域得到了廣泛的應用。幾乎每一樣現(xiàn)代電子設備中，都可以找到可充電鋰電池的身影。鋰離子電池作為可充電鋰電池的代表，進入了千家萬戶。
湖北宜昌：楚能新能源鋰電池智能制造項目一期場平加緊施工。圖源：視覺中國
第二個階段，則始于本世紀的一零年代。在低碳減排的背景下，傳統(tǒng)燃油汽車的尾氣排放受到了越來越明顯的關注，新能源汽車則開始異軍突起，以低排放甚至零排放的優(yōu)勢，得到了主流汽車制造大國的大力發(fā)展。關于新能源汽車的發(fā)展，我此前已經(jīng)有幾篇文章進行過介紹了。
那么，能夠快充快放、能量密度高、自放電率低的鋰離子電池，很自然地成為了現(xiàn)階段新能源汽車的絕對主流。也正是從這個階段開始，鋰伴隨著鋰離子電池產(chǎn)量的飛速發(fā)展，逐步成為了一種戰(zhàn)略資源，甚至左右著世界經(jīng)濟的發(fā)展和地緣政治的變化。說鋰是21世紀的焦點元素，毫不夸張。
鋰本身是一種輕元素。根據(jù)2022年美國地質(zhì)調(diào)查局的報告，其認為全球探明鋰資源，包括鹽湖鹵水、地熱鹵水、鋰蒙脫石、油田鹵水、偉晶巖等，約為8900萬噸，主要分布于：玻利維亞，2100萬噸；阿根廷，1900萬噸；智利，980萬噸；澳大利亞，730萬噸；中國，510萬噸，而美國探明儲量為910萬噸。生產(chǎn)方面，根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年中國碳酸鋰產(chǎn)量為29.82萬噸，同比增長59.47%。
至于價格，得益于動力鋰電池對鋰的強勁需求，鋰的價格近年來漲勢明顯。2021年1月，中國每噸碳酸鋰價格僅僅為7000美元，到了11月已經(jīng)漲到26200美元。2022年6月，這個數(shù)字已經(jīng)突破了68000美元，不到一年半，漲價近10倍。
那么，是不是鋰不夠用了呢？其實也不是的。根據(jù)目前的技術，每輛純電動汽車大約需要30公斤碳酸鋰。如果全世界電動汽車保有量達到7億輛，也就是滲透率達到約一半，那么總共需要2100萬噸碳酸鋰。即使把全世界現(xiàn)在所有的汽車全換成電動汽車，也就需要4200萬噸碳酸鋰。
可能有人會問，汽車每年都會生產(chǎn)，那對鋰的需求不是每年都有嗎？現(xiàn)在汽車年產(chǎn)約為8000萬輛，如果全部是電動汽車，相當于每年需要240萬噸碳酸鋰，這比現(xiàn)在的產(chǎn)量要高多了，鋰礦又不是可再生的，用完了怎么辦？
這就像特斯拉CEO馬斯克說的那樣，電動汽車并不消耗鋰，鋰資源只是暫時存儲在電池里，它并不會像汽油那樣被消耗掉。所以，從某種意義上來講，每輛電動汽車，實質(zhì)上就是一座移動的小型鋰礦。而如果是三元鋰電池，那還是一座移動的小型鎳礦、鈷礦。只要我們能夠妥善、充分、環(huán)保地利用退役的汽車鋰電池，鋰資源就不會枯竭。
動力電池鋰回收
很多人對動力電池存在偏見，認為鋰、鎳、鈷的開采，以及動力鋰電池的生產(chǎn)已經(jīng)有一定的污染了，而報廢的電池會造成更大的污染。這實際上是一種認知誤區(qū)。
因為汽車鋰電池和我們?nèi)粘Ｓ玫碾姵赜斜举|(zhì)的區(qū)別：首先，單塊汽車鋰電池是很大的，和手機鋰電池、筆記本鋰電池不同，汽車鋰電池單塊可能就有數(shù)百公斤，這使得其回收集中度非常高。
同樣是收集一噸廢棄鋰電池，如果是手機電池，可能需要收集3萬塊廢電池；如果是筆記本電池，可能需要收集6000塊廢電池；但如果是動力鋰電池，只需要3臺汽車就夠了。
其次，和手機、電腦不同，汽車的報廢是受到法律嚴格監(jiān)管的。法律很難監(jiān)管到你隨意丟棄一臺手機，但一定可以監(jiān)管你不能隨意丟棄一輛汽車，尤其是電動汽車。這種監(jiān)管，使得汽車動力鋰電池的回收率可以天然保持在一個很高的水準。
而鋰、鎳、鈷價格的飛漲，也使得動力鋰電池的回收具備很高的經(jīng)濟價值。僅回收鋰一項，單臺汽車電池就可以創(chuàng)造約1-2萬元的價值；而算上鎳、鈷、銅、錳、石墨等可回收資源，單塊電池完全回收創(chuàng)造的價值將超過3萬元。
更何況，動力電池里相關有價元素的含量遠高于自然開采的礦石品位。根據(jù)廢舊三元鋰電池組分研究，其正極材料里，鈷占5%-20%，鎳占5%-12%，錳占7%-10%，而鋰占2%-5%。而電池中集流體還可以回收大量銅、鋁等金屬。這種經(jīng)濟上的利益，以及回收上的便利，將極大地刺激相關回收產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
圖：不同類型鋰電池中正極材料里的元素組成（圖源：startup-energy.org）其中，NMC為鎳錳鈷類型電池，NCA為鎳鈷鋁類型電池，LCO為鈷氧化物類型電池，LMO為錳氧化物類型電池。
事實上，國內(nèi)外已經(jīng)有不少科研機構(gòu)和企業(yè)早已開始相關的探索和業(yè)務了。有國外報道指出，中國現(xiàn)在有25家工業(yè)規(guī)模的電池回收企業(yè)，而全球鋰電池回收能力可達每年25萬噸，且仍在迅速增長。
在國外，美國的Redwood Materials公司，加拿大的Li-Cycle公司，以及美國能源部ReCell中心等，都在致力于開發(fā)鋰電池回收技術和項目。
作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)頭部玩家，世界上最大的新能源汽車生產(chǎn)基地、世界上最大的新能源汽車市場，我國在這方面也出臺了眾多政策。2021年11月，工信部印發(fā)的《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》里，廢舊動力電池回收利用就寫進了國家五年發(fā)展規(guī)劃。據(jù)測算，我國2025年退役動力電池可能達到35萬噸，2027年可能會達到240萬噸。相關企業(yè)，如邦普、格林美、金泰閣、瑞隆等，都開發(fā)了相關的業(yè)務。
目前，動力鋰電池的回收可分為預處理、浸出、深度處理三個過程。按照工藝劃分，又分為火法回收工藝（干法回收工藝）、濕法回收工藝和生物法回收工藝。
濕法工藝是目前相對較為成熟的一種工藝，其效率相對也較高，回收率可達70%-98%。當然，目前存在的不足則主要是可能產(chǎn)生有毒氣體，及引入有害雜質(zhì)元素等。大規(guī)模的回收利用技術仍在快速迭代開發(fā)中。尤其是在經(jīng)濟利益和政策法規(guī)的雙重引導和驅(qū)使下，相信相關的技術將會得到迅速發(fā)展。
回到歐洲關于將鋰化合物歸類為危險物質(zhì)的提案來。常規(guī)鋰化合物，如碳酸鋰、氫氧化鋰本身就屬于強堿性物質(zhì)，和常見的碳酸鈉、氫氧化鈉的化學性質(zhì)是比較接近的。而后者則是非常普遍的化工原料甚至是食品工業(yè)的原料。
雖然鋰對人體的影響的確遠高于鈉，但這種歸類為危險物質(zhì)，必然會對鋰化合物的各種環(huán)節(jié)造成影響，會明顯提升任何包含鋰的環(huán)節(jié)的成本，實際上就是變相地排斥了鋰相關的產(chǎn)業(yè)鏈。背后的原因，連很多歐美人自己都沒弄明白，就很迷的那種感覺。
筆者這里也只能猜測，可能是傳統(tǒng)車企受到新能源車企的擠壓，試圖通過這種形式來緩解自身的壓力。
特斯拉CEO馬斯克最近還說在德國柏林的工廠一直處于虧損狀態(tài)，原因就是德國本地的“環(huán)保團體”想盡任何方法來阻礙特斯拉柏林工廠的正常運轉(zhuǎn)，以及抬高其運行成本，最終就是試圖將其逼走。這些“環(huán)保團體”怎么會有這么大的能量，是否有傳統(tǒng)車企通過NGO甚至是地方政府來施加影響力，很值得玩味。
當然，最終這項法案是否會得到最終執(zhí)行，其實也應該打上一個問號。歐洲已經(jīng)夠分裂了，這個打著環(huán)保和公眾安全旗號的法案，讓我們發(fā)現(xiàn)了歐洲環(huán)保主義的多重標準，只是歐洲眾多分裂中的一個縮影罷了。
對于中國來說，當我們認定了發(fā)展的方向，就會制定長期的、可行的政策，并堅定不移地執(zhí)行下去，這是中國最大的優(yōu)勢。低碳減排也好，能源安全也好，產(chǎn)業(yè)彎道超車也好，只要我們明確了方向，我們就是一個字：干。擼起袖子加油干，并且在干的過程中，一個一個地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。
沒有電池就造電池；沒有芯片就造芯片；鋰不夠了就去海外找，去海外收購；電池可能起火，就開發(fā)穩(wěn)定的電池技術和電池管理技術；電池要退役了，就發(fā)展資源回收技術和產(chǎn)業(yè)…… 一步一個腳印，穩(wěn)扎穩(wěn)打。
歐洲分裂就讓它分裂吧，美國黨爭就讓它黨爭吧。而我們只相信一句話：團結(jié)就是力量。
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