Εστίαση στο μέλλον: γιατί ανακυκλώνουμε τις μπαταρίες λιθίου;
1.1. Η βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς και ο αριθμός των μπαταριών ιόντων λιθίου-που έχουν αποσυρθεί είναι τεράστιος
Η παγκόσμια βιομηχανία νέων ενεργειακών οχημάτων αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς. Το 2020, οι παγκόσμιες πωλήσεις οχημάτων νέας ενέργειας ήταν 3.095.200 μονάδες, ετησίως-σε-ετήσια αύξηση 40,16 τοις εκατό , εκ των οποίων τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα πούλησαν 2.126.100 μονάδες, ετησίως- -ετήσια αύξηση 29,58 τοις εκατό . Υπό τον αντίκτυπο της νέας επιδημίας πνευμονίας της κορώνας, ανέβηκαν ενάντια στην τάση. Προβλέπουμε ότι ο ρυθμός αύξησης των παγκόσμιων πωλήσεων νέων ενεργειακών οχημάτων αναμένεται να ξεπεράσει το 30 τοις εκατό το 2021-25 και οι πωλήσεις θα ξεπεράσουν τα 13 εκατομμύρια μέχρι το 2025.
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.
Με γνώμονα την ταχεία άνοδο της αγοράς ηλεκτρικών οχημάτων, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου- ισχύος συνεχίζουν να διατηρούν μια ταχεία ανοδική τάση. Σύμφωνα με το υλικό της καθόδου, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου- μπορούν να χωριστούν σε τριμερείς μπαταρίες, μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου και άλλες μπαταρίες. Επί του παρόντος, η υπερπόντια αγορά κυριαρχείται από τριμερείς μπαταρίες, ενώ οι εγχώριες τριμερείς μπαταρίες και ο φωσφορικός σίδηρος λιθίου αναπτύσσονται ταυτόχρονα. Η ετήσια νέα εγκατεστημένη χωρητικότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου- παγκόσμιας ισχύος έχει διατηρήσει μια σταθερή αύξηση. Αναμένουμε ότι η εγκατεστημένη ισχύς θα φτάσει τις 623 GWh το 2025. η οικιακή εγκατεστημένη ισχύς μπορεί να φτάσει τις 312 GWh. Μεταξύ αυτών, η εγκατεστημένη ισχύς των τριμερών μπαταριών έφτασε τις 174,5 GWh και η εγκατεστημένη ισχύς του φωσφορικού σιδήρου λιθίου έφτασε τις 137,4 GWh.
1.2. Κάτω από την τάση της παγκόσμιας ηλεκτροδότησης, η γεωμετρία περιορισμού των πόρων λιθίου
In the context of carbon neutrality, the electric vehicle and energy storage market will rise rapidly, according to BNEF's forecast for 2020:
(1) Από το 2020 έως το 2040, οι παγκόσμιες πωλήσεις ηλεκτρικών επιβατικών οχημάτων θα αυξηθούν από περίπου 2 εκατομμύρια σε περίπου 55 εκατομμύρια (περίπου 3300 GWh, υπολογιζόμενες σε 60 kWh/όχημα), που είναι 27,5 φορές το 2020·
(2) Από το 2020 έως το 2050, η σωρευτική εγκατεστημένη ισχύς της παγκόσμιας αγοράς αποθήκευσης ενέργειας θα αυξηθεί από περίπου 20 GWh σε περίπου 1700 GWh, δηλαδή 85 φορές μεγαλύτερη από αυτή του 2020.
Εάν το σωρευτικό ποσό υπολογιστεί με βάση έναν 8ετή κύκλο αντικατάστασης ηλεκτρικών οχημάτων και υποθέτοντας ότι το μεγαλύτερο μέρος της εγκατεστημένης χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιεί μπαταρίες λιθίου, η ζήτηση για μπαταρίες λιθίου θα φτάσει τις 25 TWh το 2020-2060. , η ζήτηση για ανθρακικό λίθιο είναι περίπου 15 εκατομμύρια τόνοι.
Κρίνοντας από τον όγκο εξερεύνησης των πόρων λιθίου στον κόσμο, δεν χρειάζεται να ανησυχούμε για ανεπαρκείς πόρους λιθίου, αλλά πρέπει να δώσουμε προσοχή στους περιφερειακούς περιορισμούς πόρων.
(1) Το λίθιο στην αλμυρή λίμνη έχει υψηλότερο πόρο. Εάν η τεχνολογία καθαρισμού μπορεί να βελτιωθεί και το κόστος παραγωγής μπορεί να μειωθεί, το πρόβλημα θα λυθεί καλύτερα.
(2) Σε σύγκριση με άλλες περιοχές στον κόσμο, η Κίνα έχει λιγότερους-πόρους λιθίου υψηλής ποιότητας. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η χώρα μου είναι ο πυρήνας της αλυσίδας της βιομηχανίας μεσαίας ροής μπαταριών λιθίου και της αγοράς μεταγενέστερων εφαρμογών, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι περιορισμοί πόρων.
(3) Από την άποψη της παραγωγής άλατος λιθίου, της κατανομής κόστους και των τάσεων των τιμών του λιθίου, οι διαφορετικές παροχές πόρων και οι περιφερειακές πολιτικές οδηγούν σε διαφορετικές δυσκολίες εξόρυξης, επενδύσεις και κόστος. Θα υπάρξει κάποια αναντιστοιχία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και περιοχές στο μέλλον και οι τιμές του λιθίου θα κυμανθούν απότομα. Αναπόφευκτα, εάν οι τιμές του λιθίου αυξηθούν απότομα, θα είναι επιζήμιο για την υλοποίηση του οράματος ουδέτερου άνθρακα.
Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες προστασίας του περιβάλλοντος, τοπικούς περιορισμούς στους πόρους λιθίου και παράγοντες τιμής λιθίου, είναι επίσης απαραίτητο να ανακυκλωθούν οι χρησιμοποιημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου-.
1.3. Χώρος αγοράς για δευτερογενή χρήση και ανακύκλωση υλικών ηλεκτρικών μπαταριών ιόντων λιθίου-
1.3.1. Χωρική πρόβλεψη της ισχύος μπαταριών ιόντων λιθίου- και της χρήσης κλιμακίου
Έχουμε σχεδιάσει ένα μοντέλο υπολογισμού για τον χώρο της αγοράς ανακύκλωσης μετάλλων τριμερών μπαταριών και τον χώρο της αγοράς καταρράκτη χρήσης και ανακύκλωσης μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου στο μέλλον. Αρχικά, κάνουμε τις ακόλουθες υποθέσεις:
(1) Τριμερής μπαταρία:
1) Κατά τη διαδικασία κυκλικής φόρτισης και εκφόρτισης, η χωρητικότητα της μπαταρίας θα μειωθεί σταδιακά και όταν η αποσύνθεση πέσει κάτω από το 80 τοις εκατό, θα φτάσει σε κατάσταση απόσυρσης. Συνήθως, η διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών μπαταριών ιόντων λιθίου-είναι περίπου 5 χρόνια. Υποθέτουμε ότι η πραγματική διάρκεια ζωής της τριμερούς μπαταρίας και της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι 5 χρόνια. Επομένως, από τώρα, η πρώτη παρτίδα ηλεκτρικών μπαταριών ιόντων λιθίου- έχει φτάσει στην ηλικία συνταξιοδότησης και θα οδηγήσει σε μια πιο βιώσιμη και διευρυνόμενη αγορά ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου- ισχύος στο μέλλον. Σύμφωνα με αυτήν την υπόθεση, οι τριμερείς μπαταρίες (φωσφορικού σιδήρου λιθίου) που εγκαταστάθηκαν το 2014 θα αποσυναρμολογηθούν και θα ανακυκλωθούν το 2019, οι τριμερείς μπαταρίες (φωσφορικού σιδήρου λιθίου) που εγκαταστάθηκαν το 2015 θα αποσυναρμολογηθούν και θα ανακυκλωθούν το 2020 και ούτω καθεξής. .
2) Η μέθοδος αποσυναρμολόγησης και ανακύκλωσης υιοθετείται κυρίως για την απόρριψη παροπλισμένων τριών μπαταριών. Η αποσυναρμολόγηση και η ανακύκλωση είναι σημαντική για την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση μεταλλικών υλικών όπως το κοβάλτιο, το νικέλιο, το μαγγάνιο και το λίθιο στο υλικό θετικού ηλεκτροδίου και το υλικό θετικού ηλεκτροδίου χωρίζεται σε NCM333, NCM523, NCM622, NCM811 κ.λπ., και σε διαφορετικές τεχνικές διαδρομές έχουν διαφορετικές ενεργειακές πυκνότητες. Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας τριών μπαταριών, η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο και χωρίς κοβάλτιο έχουν γίνει σημαντικές τάσεις ανάπτυξης. Κάνουμε υποθέσεις για την αναλογία κάθε μετάλλου στο υλικό της καθόδου τα επόμενα χρόνια και κάνουμε υπολογισμούς.
(2) Μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου:
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) Η παροπλισμένη μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου πρέπει να χρησιμοποιείται πρώτα σταδιακά και στη συνέχεια να αποσυναρμολογείται και να ανακυκλώνεται. Προς το παρόν, το σύστημα ανακύκλωσης και χρήσης καταρράκτη δεν είναι τέλειο, ενώ υπάρχουν επίσης οικονομικά προβλήματα στην ανακύκλωση λιθίου, αλλά πιστεύουμε ότι με την υποστήριξη των πολιτικών, καθώς και την άνοδο της αγοράς αποθήκευσης ενέργειας και τους περιορισμούς των πόρων λιθίου, η αγορά και η οικονομία θα βελτιωθούν σταδιακά. Στον υπολογισμό, κάναμε υποθέσεις σχετικά με το ποσοστό της χρήσης καταρράκτη και το ποσοστό αυξήθηκε σταδιακά από 5 τοις εκατό το 2019 σε 80 τοις εκατό το 2030 και κάναμε σχετικά ακραίες υποθέσεις για μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου που δεν εισήχθησαν στο σύστημα καταρράκτη χρήσης, δηλαδή Υποθέτοντας ότι μπαίνει στο σύστημα αποξήλωσης και ανακύκλωσης υλικών, διαφορετικά θα μολύνει το περιβάλλον και θα προκαλέσει περιβαλλοντικό κόστος.
3) Υποθέτουμε ότι η kWh του θετικού φωσφορικού σιδήρου λιθίου πριν από την αναβάθμιση είναι 2,4kg/kWh και γίνεται 2,3kg/kWh μετά την αναβάθμιση και υποθέτουμε ότι η αγορά θα μεταβεί σταδιακά από μπαταρίες ιόντων λιθίου σιδήρου χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας σε υψηλή ενεργειακή πυκνότητα σε 17-20 χρόνια Η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου και των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου παραμένει η ίδια πριν και μετά την απόσυρσή τους.
4) Η αποθήκευση ενέργειας είναι ένα από τα σενάρια εφαρμογής των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου, αλλά λόγω του μακρού κύκλου εφαρμογής της, γενικά άνω των 15-20 ετών, η διάλυση των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας δεν λαμβάνεται υπόψη προς το παρόν να εισαι.
5) Όσον αφορά την μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου μετά την καταρράκτη αξιοποίηση, θα αποσυναρμολογηθεί για την ανάκτηση του στοιχείου λιθίου μετά από 3 χρόνια. Όσον αφορά τις τριμερείς μπαταρίες, υπολογίζουμε ότι το 2019 υπολογίζεται ότι μπορούν να ανακυκλωθούν 1.300 τόνοι τριμερών θετικών ηλεκτροδίων και στη συνέχεια θα αυξάνεται χρόνο με το χρόνο στους 292.500 τόνους το 2030.
Υπολογίστε την ποσότητα ανάκτησης μετάλλου σύμφωνα με κάθε τύπο τριαδικού θετικού ηλεκτροδίου και προσθέστε τη συνολική ποσότητα ανάκτησης μετάλλου της τριμερούς μπαταρίας:
1) NCM333: Καθώς η τριμερής μπαταρία NCM333 που εγκαταστάθηκε το 2014 άρχισε να αποσύρεται το 2019, ο όγκος ανακύκλωσης του NCM333 αυξήθηκε σταδιακά από το 2019 στο 2022, φτάνοντας στο μέγιστο των 12.800 τόνων το 2022 και στη συνέχεια μειώθηκε σταδιακά λόγω της απόσυρσης του NCM33 2026 Ο ετήσιος όγκος ανακύκλωσης είναι μηδέν.
2) NCM523: Το NCM523, το οποίο άρχισε να εισέρχεται στην αγορά το 2016, θα απορριφθεί και θα ανακυκλωθεί το 2021 και στη συνέχεια ο όγκος ανακύκλωσης θα σταθεροποιηθεί μεταξύ 40,000 τόνων και 60,000 τόνων σε 23 -28 χρόνια και αναμένεται να ανέλθει στους 107.800 τόνους το 2030.
3) NCM622: Το NCM622 που εισήλθε στην αγορά το 2017 θα απορριφθεί και θα ανακυκλωθεί το 2022 και ο όγκος ανακύκλωσης θα αυξηθεί ελαφρώς μέχρι την αύξηση σε 28 χρόνια. Υπολογίζεται ότι 60.300 τόνοι μπορούν να ανακυκλωθούν το 2030.
4) NCM811: Το NCM811 που εισήλθε στην αγορά το 2018 θα απορριφθεί και θα ανακυκλωθεί το 2023 και αναμένεται να ανέλθει στους 124.400 τόνους το 2030.
Υπολογίζεται ότι το 2030 μπορούν να ανακτηθούν 20.900 τόνοι λιθίου, 114.700 τόνοι νικελίου, 28000 τόνοι κοβαλτίου και 32.300 τόνοι μαγγανίου.
Όσον αφορά τις μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, προβλέπουμε:
1) Το 2030, η μπαταρία ιόντων-λιθίου- σιδήρου θα φτάσει τους 313.300 τόνους.
2) Καθώς η χρήση καταρράκτη αυξάνεται χρόνο με το χρόνο, αναμένεται ότι οι μπαταρίες ιόντων σιδήρου-λιθίου- που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καταρράκτη θα φτάσουν τις 109,93 GWh το 2030, συνολικά 250.600 τόνους. Οι υπόλοιποι 62.700 τόνοι θα αποσυναρμολογηθούν και θα ανακυκλωθούν, ενώ 2.800 τόνοι λιθίου μπορούν να ανακτηθούν.
3) Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου που χρησιμοποιούνται στον καταρράκτη το 2027 θα φτάσουν στο πρότυπο διάλυσης το 2030. Αυτή τη στιγμή, 86.040 τόνοι θα αποσυναρμολογηθούν και θα ανακυκλωθούν και θα μπορούν να ανακτηθούν 3.790 τόνοι λιθίου. Από τα δύο μπορούν να ανακτηθούν συνολικά 6.500 τόνοι λιθίου.
1.3.2. Πρόβλεψη της ευαισθησίας του χώρου της αγοράς του ηλεκτρικού σκραπ μπαταριών ιόντων λιθίου- και της χρήσης καταρράκτη
Καθώς οι αλλαγές στις τιμές των μετάλλων έχουν τεράστιο αντίκτυπο στα οικονομικά, την απελευθέρωση στην αγορά και την αξία παραγωγής της ανακύκλωσης μπαταριών ισχύος ιόντων λιθίου-και της χρήσης καταρράκτη, έχουμε σχεδιάσει τον χώρο της αγοράς ανακύκλωσης μετάλλων για τριμερείς μπαταρίες και την αγορά ανακύκλωσης και χρήσης καταρράκτη χώρο μπαταριών ιόντων-λιθίου- σιδήρου στο μέλλον. Ανάλυση ευαισθησίας τιμών και κάντε τις ακόλουθες υποθέσεις:
2) Κατά τη διεξαγωγή της ανάλυσης ευαισθησίας, ενώ αλλάζει η τιμή αγοράς μετάλλου, η αναλογία των υλικών καθόδου της τριμερούς μπαταρίας και η αναλογία της ανάκτησης κλιμακίου μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου παραμένουν αμετάβλητα.
3) Υποθέτουμε ότι η τιμή ανά watt-ώρα μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου θα μειωθεί από 2,17 γιουάν/Wh σε 2014 σε 0,55 γιουάν/Wh το 2025 και ο ρυθμός μείωσης θα μειωθεί σταδιακά επιβραδύνετε σε 21-25 χρόνια. Η τιμή υπολειμματικής αξίας της χρήσης καταρράκτη χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες: υψηλή (40 τοις εκατό ), μεσαία (30 τοις εκατό ) και χαμηλή (20 τοις εκατό ) για τη μετατροπή της υπολειμματικής αξίας.
Όταν το μέταλλο είναι σε υψηλή τιμή, ο χώρος της αγοράς για την ανακύκλωση τριών μπαταριών λιθίου/νικελίου/κοβαλτίου/μαγγανίου αναμένεται να είναι 195,82/176,63/186,13/640 εκατομμύρια γιουάν έως το 2030. Όταν το μέταλλο είναι στην τρέχουσα τιμή, το τριμερές Ο χώρος της αγοράς ανακύκλωσης μπαταρίας λιθίου/νικελίου/κοβαλτίου/μαγγανίου αναμένεται να είναι 103,67/154,24/85,80/529 εκατομμύρια γιουάν το 2030. Όταν το μέταλλο είναι σε χαμηλή τιμή, ο χώρος της αγοράς για την ανακύκλωση τριών μπαταριών λιθίου/νικελίου/κοβαλτίου/μαγγανίου αναμένεται να είναι 81,68/73,65/54,41/300 εκατομμύρια γιουάν το 2030. Από το 2020 έως το 2030, ο αθροιστικός χώρος ανακύκλωσης τριμερών μπαταριών θα φτάσει τα 130,5 δισεκατομμύρια γιουάν σε τρέχουσες τιμές.
Κάτω από την υψηλή υπολειμματική αξία, ο χώρος της αγοράς για τη χρήση μπαταριών ιόντων σιδήρου{-λιθίου- το 2030 εκτιμάται ότι είναι 24,124 δισεκατομμύρια γιουάν, η μέση υπολειμματική αξία εκτιμάται σε 18,093 δισεκατομμύρια γιουάν και Η χαμηλή υπολειμματική αξία εκτιμάται ότι είναι 12,062 δισεκατομμύρια γιουάν. Στην περίπτωση της μεσαίας υπολειμματικής αξίας, ο σωρευτικός χώρος στην αγορά της χρήσης κλιμακίου μπαταριών ιόντων σιδήρου{-λιθίου-το 2020-2030 θα φτάσει τα 68 δισεκατομμύρια γιουάν.
Όταν το μέταλλο λιθίου είναι σε υψηλή τιμή, ο χώρος της αγοράς για την ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου φωσφορικού σιδήρου λιθίου- αναμένεται να είναι 6,117 δισεκατομμύρια γιουάν το 2030, 3,238 δισεκατομμύρια γιουάν στην τρέχουσα τιμή και 2,552 δισεκατομμύρια γιουάν σε χαμηλή τιμή. Από το 2020 έως το 2030, ο αθροιστικός χώρος της αγοράς ανακύκλωσης λιθίου για μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου θα φτάσει τα 16,3 δισεκατομμύρια γιουάν σε τρέχουσες τιμές.
