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電動汽車電池供應鏈可持續性:生命周期的影響和回收的作用

IP屬地 中國·北京 編輯:顧青青 大工信星圖 時間:2025-02-21 16:02:16

電池生產也預計將多樣化,主要得益于歐洲和北美在當前政策下的投資,如果所有宣布的氣候承諾都能兌現,則還特通過EMDES(除中國外)更大的需求和生產來實現這一目標。

1.電池的作用有望持續增長

電動汽車銷售和電池儲能的增長 1 安裝量繼續推動電池需求,2023年電池需求達 到850 GWh,較2022年增長超過40%。電動汽車仍然是電池需求的主要來源,2 023年占總需求的近90%,其中電動車占總電池需求的約80%。儲能電池的需求 在2022年和2023年均翻了一番,盡管基數低于電動汽車電池的需求。

總體來看,2023年歐洲聯盟和美國的電池需求增長速度超過了全球平均水平,達 到了45%,緊隨其后的是中國,為40%。從總量上看,中國仍然是最大的電池市 場,占2023年全球需求的大約55%,其次是歐洲聯盟和美國,各自約占15%。除 了中國之外的新興市場和發展中經濟體(EMDEs)目前在全球電池需求中的占比 相對較小,但其作用正在擴大。2023年,這些國家和地區在全球電池需求中的份 額達到了超過3%,幾乎是兩年前的兩倍。印度占除了中國之外的EMDEs電池需 求的近三分之一。

電池儲能市場在中國增長最快,2023年中國對電池儲能系統的市場需求達到45 G Wh,幾乎是2022年需求的三倍。電池儲能需求的增長是由可再生能源增長推動 的,2023年中國安裝的間歇性可再生能源容量超過全球其他國家和地區總和。在 美國和歐盟,電池儲能市場的增長速度超過了電動汽車電池市場,但與中國的增 長速度相比仍然較慢,分別實現了近65%和超過80%的年同比增長,相當于美國 增加了約25 GWh的電池儲能容量,歐盟增加了12 GWh。除了中國之外,新興市 場和發展中經濟體(EMDEs)的電池儲能市場仍處于起步階段,2023年總共新 增不到1 GWh。其中,超過一半的需求來自東南亞,其次是非洲,然后是其他地 區。

印度,每個地區約占15%的市場份額。高資本成本是這些地區電池儲能投資減少 的主要原因,成本高達發達國家的水平。 電池儲能項目的資本至少是 兩次 作為經濟。

在2023年,電動汽車(EVs)占新興市場和發展中經濟體(EMDEs)除中國外電 池需求的超過95%,高于全球平均水平(接近90%)。另一個與全球平均水平顯 著不同的地方在于,2023年EMDEs的電動汽車電池需求中,兩輪和三輪車(2/3 輪車)的比例相對較大(約25%),盡管它們的電池大小僅為平均電動汽車電池 的5至40多倍。這與中國市場的3%比例和歐洲及美國不到0.5%的比例形成了鮮明 對比。

這凸顯了電動兩輪/三輪車在新興市場和發展中經濟體(EMDEs)中的受歡迎程度 和重要性。2023年,除中國外的電動兩輪/三輪車銷量達到200萬輛,其中超過90 %集中在印度和東南亞地區,而同期電動汽車的銷量不到40萬輛。在印度和東南 亞地區,2023年道路上行駛的乘客公里數有一半是由兩輪/三輪車完成的。因此, 在這些國家或地區推廣電動兩輪/三輪車可以作為一種有效的方式,以較低的電池 需求量來電氣化大量道路運輸。雖然兩輪/三輪車和汽車提供了類似的服務,但如 果使用2023年的平均區域電池尺寸,僅電氣化印度和東南亞地區的全部兩輪/三輪 車車隊所需的電池量就只需其當前汽車車隊所需電池量的30%。在中國,2023年 電動兩輪車和電動汽車的銷量分別超過了600萬輛和800萬輛,其中電動兩輪車銷 量更為顯著。

2.電動汽車和電池對排放的影響

電池電動汽車通常被描述為零排放車輛,盡管這僅指在行駛過程中。然而,車輛 和電池制造以及用于充電車輛的電力生產都與之相關聯的排放。電驅動和內燃機 車輛(ICEVs)應通過生命周期分析進行比較,該分析包括與車輛(及電池)生 產相關的排放以及從源頭到車輪的排放(即從井到罐和從罐到輪的排放)。在此 視角下,電動汽車相對于ICEVs仍然大體上具有優勢,但其環境效益的程度取決 于區域條件,如電力混合比例、駕駛習慣、車輛尺寸和最終生物燃料份額。

例如,從全球平均水平來看,在當前政策下,中型電池電動汽車的全生命周期排 放量約為同等內燃汽車(ICEV)使用石油基燃料時排放量的一半,比同等混合動 力電動汽車(HEV)低約40%,比同等插電式混合動力電動汽車(PHEV)低約3 0%,在15年的運行或大約20萬公里內。由于電力系統的去碳化,電動車輛的環 境優勢也將隨著時間增加。隨著APS地區電力生成去碳化的加速,這些差距進一 步擴大3個百分點,使得電池電動車輛(BEV)的全生命周期排放量低于內燃汽 車的50%以下,低于混合動力電動汽車45%,并低于插電式混合動力電動汽車約 三分之一。以2035年購買的車輛為例,從全球平均水平來看,在STEPS情景下, 內燃汽車在其整個生命周期內的排放量是電池電動汽車的兩倍半,在APS情景下 的排放量則超過其三倍。

車輛尺寸在確定生命周期排放方面發揮著重要作用。如今,許多消費者選擇的車 輛比以往更大,部分原因是由于車型供應的變化。雖然在生產與運營排放方面, 較小的車輛顯然更為優選,但電動動力總成的高效率意味著電動化大大抵消了大 尺寸車輛帶來的負面影響。盡管一些大型內燃機(ICE)SUV的排放量可能比中 型ICE轎車高出50%,但在整個生命周期內,一輛大型電池電動SUV的排放量僅 比中型電池電動轎車高出約20%。選擇電池電動SUV而非ICE SUV可以減少約60 %的生命周期排放。即使與中型ICE車相比,電池電動SUV的生命周期排放量也 低約40%。

3.電池回收可以減少關鍵的礦物需求并提高可持續性

電池回收有望減少采礦需求和電池生命周期排放。預計這將有助于提高供應鏈的 安全性和多元化,為歐洲和北美等關鍵電池原材料供應有限的地區提供新的國內 供應來源。然而,不同國家能夠從回收的優勢中獲益的程度將取決于回收產能的 可用性和回收商所需的材料原料的供應。

中國占據了當前全球電池回收能力的絕大多數,電池預處理能力占80%,材料回 收方面接近85%。 5 在假設所有宣布的電池回收項目都能建成的情況下,本十年 內將出現區域多樣化的情況,到2030年,北美和歐洲的回收能力分別占全球總量 的10%和5%。韓國也將在這一過程中扮演重要角色,其材料回收能力預計將達到 近60萬噸,超過全球總量的5%。在新興市場和發展中經濟體(EMDEs)中,印 度宣布的材料回收能力約占世界總量的2%,而東南亞和摩洛哥預計分別達到近2 %和1%。盡管如此,中國預計在2030年仍將保持全球預處理能力的80%和全球 材料回收能力的75%。

大多數電池回收設施都計劃建在電池制造設施附近,因為預計未來十年的主要回 收原料來源將是制造業廢料(到2030年約占可用庫存的三分之二)。到2035年后 ,報廢電動汽車和儲能電池才將成為主要的回收原料,到2050年將占超過90%的 可用庫存。因此,在這一十年中,靠近制造商的位置為回收商提供了競爭優勢, 中國將繼續成為最大的電池生產國。然而,中國宣布的回收產能遠高于該國預期 的可用原料量。全球范圍內,如果所有宣布的項目都能按計劃上線,到2030年, 全球回收產能可能比APS中預測的總可用物料原料大六倍以上。這將導致回收商 在未來十年內爭奪足夠的原料以保持盈利的競爭變得異常激烈。然而,從2040年 起,全球原料供應大幅增加,主要是由于報廢電動汽車電池,到2050年在STEPS 情景下達到5.5 TWh,在APS情景下達到近7 TWh,在凈零排放情景(NZE)下 則超過9 TWh。

4.支持電池可持續性和循環性的政策

歐盟 電池調節 旨在減少電池的碳足跡、增加回收電池的數量、促進更可持續的 電池設計并推動負責任的原材料采購。具體而言,它通過設定最低性能標準和引 入標簽要求(包括二維碼和電池護照)來確保更好的可追溯性和可回收性。該法 規還通過加強關鍵原材料供應鏈中的盡職調查來進一步強化生產者的責任,這些 原材料用于制造電池,并涉及社會和環境風險。

該法規規定了最低回收效率(即達到使用壽命終點的電池中,通過質量占比進行 回收的比例),對于鋰離子電池而言,到2025年底至少為65%,到2030年底至 少為70%。最低材料回收效率(即從電池中回收的材料所占的比例)因材料而異 。

從2031年開始,該法規設定了電動汽車電池在歐盟銷售所需的最低回收材料配額 。這為回收材料的使用提供了強大的激勵,并為回收市場提供了確定性,從而降 低了回收商的投資風險。這類目標的主要風險在于最終可能缺乏足夠的回收材料 原料,例如由于電動汽車壽命比預期更長,或者通過國際二手市場出口電動汽車 ——這些都是電池制造商無法控制的因素。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

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