Keskity tulevaisuuteen: miksi kierrätämme litiumakkuja?
1.1. Sähköajoneuvoteollisuus kehittyy nopeasti, ja käytöstä poistettujen litiumioniakkujen määrä on valtava
Maailmanlaajuinen uusien energia-ajoneuvojen teollisuus kehittyy nopeasti. Vuonna 2020 uusien energiaajoneuvojen maailmanlaajuinen myynti oli 3 095 200 yksikköä, mikä on 40,16 prosentin vuosi-lisäystä-, josta puhtaita sähköajoneuvoja myytiin 2 126 100 yksikköä vuodessa- -vuosikasvu 29,58 prosenttia . Uuden kruunukeuhkokuumeepidemian vaikutuksesta ne nousivat trendiä vastaan. Ennustamme globaalin uusien energiaajoneuvojen myynnin kasvuvauhdin ylittävän 30 prosenttia vuosina 2021-25 ja myynnin ylittävän 13 miljoonaa vuoteen 2025 mennessä.
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.
Sähköajoneuvojen markkinoiden nopean nousun johdosta litiumioniakut{0}} jatkavat nopeaa nousuaan. Katodimateriaalin mukaan teholitium-ioni-akut voidaan jakaa kolmiosaisiin akkuihin, litiumrautafosfaattiakkuihin ja muihin akkuihin. Tällä hetkellä ulkomaisia markkinoita hallitsevat kolmiosaiset akut, kun taas kotimaiset kolmiosaiset akut ja litiumrautafosfaatti kehittyvät samanaikaisesti. Maailmanlaajuisesti asennettujen litiumioniakkujen vuosittainen uusi kapasiteetti on jatkanut tasaista kasvuaan. Odotamme asennetun kapasiteetin saavuttavan 623 GWh vuonna 2025; kotimainen asennettu kapasiteetti voi olla 312 GWh. Niistä kolmiosaisten akkujen asennettu kapasiteetti oli 174,5 GWh ja litiumrautafosfaatin asennettu kapasiteetti 137,4 GWh.
1.2. Maailmanlaajuisen sähköistyksen trendin mukaisesti litiumin resurssien rajoitusgeometria
In the context of carbon neutrality, the electric vehicle and energy storage market will rise rapidly, according to BNEF's forecast for 2020:
(1) Vuodesta 2020 vuoteen 2040 sähköisten henkilöajoneuvojen maailmanlaajuinen myynti kasvaa noin 2 miljoonasta noin 55 miljoonaan (noin 3300 GWh, laskettuna 60 kWh/ajoneuvo), mikä on 27,5 kertaa vuoteen 2020 verrattuna;
(2) Vuodesta 2020 vuoteen 2050 maailmanlaajuisten energian varastointimarkkinoiden kumulatiivinen asennettu kapasiteetti kasvaa noin 20 GWh:sta noin 1 700 GWh:iin, mikä on 85 kertaa vuoteen 2020 verrattuna.
Jos kumulatiivinen määrä lasketaan sähköajoneuvojen 8 vuoden vaihtojakson perusteella ja olettaen, että suurin osa asennetusta energian varastointikapasiteetista käyttää litiumakkuja, litiumakkujen kysyntä nousee 25 TWh:iin vuosina 2020-2060. , litiumkarbonaatin kysyntä on noin 15 miljoonaa tonnia.
Maailman litiumvarojen etsintämäärästä päätellen meidän ei tarvitse huolehtia riittämättömistä litiumvaroista, mutta meidän on silti kiinnitettävä huomiota alueellisiin resurssirajoituksiin.
(1) Suolajärven litiumilla on korkeampi resurssi. Jos puhdistustekniikkaa voidaan parantaa ja tuotantokustannuksia voidaan vähentää, ongelma ratkeaa paremmin;
(2) Muihin maailman alueisiin verrattuna Kiinassa on vähemmän korkealaatuisia-litiumvaroja. Ottaen huomioon, että kotimaani on litiumparistojen keskivaiheen teollisuuden ketjun ja loppupään sovellusmarkkinoiden ydin, on otettava huomioon resurssirajoitukset.
(3) Litiumsuolan tuotannon, kustannusten jakautumisen ja litiumin hintakehityksen näkökulmasta erilaiset resurssit ja aluepolitiikat johtavat erilaisiin kaivosvaikeuksiin, investointeihin ja kustannuksiin. Tulevaisuudessa kysynnän ja tarjonnan välillä on tietty epäsuhta eri aikoina ja eri alueilla, ja litiumin hinnat vaihtelevat voimakkaasti. Jos litiumin hinnat nousevat jyrkästi, se on väistämättä haitallista hiilineutraalin vision toteutumiselle.
Siksi, kun otetaan huomioon ympäristönsuojelutekijät, litiumvarojen alueelliset rajoitukset ja litiumin hintatekijät, käytetyt litiumioniakut on kierrätettävä{0}}.
1.3. Markkinatilaa litiumioniakkujen toissijaiselle hyödyntämiselle ja materiaalien kierrätykselle
1.3.1. Tilaennuste tehon litium-ioni-akkuromusta ja echelonin käytöstä
Olemme suunnitelleet laskentamallin kolmiosaisten akkujen metallien kierrätysmarkkinatilalle ja litiumrautafosfaattiakkujen kaskadikäyttö- ja kierrätysmarkkinatilalle tulevaisuudessa. Ensin teemme seuraavat oletukset:
(1) Kolmiosainen akku:
1) Jaksottaisen lataus- ja purkausprosessin aikana akun kapasiteetti heikkenee vähitellen, ja kun heikkeneminen laskee alle 80 prosentin, se saavuttaa poistumistilan. Tehollisten litiumioniakkujen käyttöikä on yleensä noin 5 vuotta. Oletamme, että kolmiosaisen akun ja litiumrautafosfaattiakun tehokas käyttöikä on 5 vuotta. Tästä syystä ensimmäinen erä litiumioniakkuja on nyt saavuttanut eläkeiän, ja se avaa tulevaisuudessa kestävämmän ja laajenevan litiumioniakkujen kierrätysmarkkinan. Tämän oletuksen mukaan vuonna 2014 asennetut trinaariset (litiumrautafosfaatti) -akut puretaan ja kierrätetään vuonna 2019, vuonna 2015 asennetut trinaariset (litiumrautafosfaatti) -akut puretaan ja kierrätetään vuonna 2020 ja niin edelleen. .
2) Purkamis- ja kierrätysmenetelmää käytetään pääasiassa käytöstä poistettujen kolmiosaisten akkujen hävittämiseen. Purkaminen ja kierrätys on tärkeää kierrättää ja käyttää uudelleen metallimateriaaleja, kuten kobolttia, nikkeliä, mangaania ja litiumia positiivisessa elektrodimateriaalissa, ja positiivinen elektrodimateriaali jaetaan NCM333, NCM523, NCM622, NCM811 jne. ja eri teknisiin reitteihin. niillä on erilainen energiatiheys. Kolmiosaisten akkujen teollisuuden kehittyessä korkean nikkelin ja ilman kobolttipitoisuutta on tullut tärkeitä kehityssuuntauksia. Teemme oletuksia kunkin metallin osuudesta katodimateriaalissa tulevina vuosina ja teemme laskelmia.
(2) Litium-rautafosfaattiakku:
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) Käytöstä poistettua litiumrautafosfaattiakkua tulee käyttää ensin vaiheittain ja sen jälkeen purkaa ja kierrättää. Tällä hetkellä kierrätys- ja kaskadikäyttöjärjestelmä ei ole täydellinen, ja litiumin kierrätyksessä on myös taloudellisia ongelmia, mutta uskomme, että politiikan tuella sekä energian varastointimarkkinoiden nousun ja litiumresurssien rajoitusten myötä markkinat ja talous paranevat vähitellen. Laskennassa teimme oletuksia kaskadikäytön osuudesta ja osuus nousi asteittain vuoden 2019 5 prosentista 80 prosenttiin vuonna 2030 ja teimme suhteellisen äärimmäisiä oletuksia litiumrautafosfaattiakuille, jotka eivät päässeet kaskadikäyttöjärjestelmään, nimittäin Olettaen, että se joutuu purku- ja materiaalien kierrätysjärjestelmään, muuten se saastuttaa ympäristöä ja aiheuttaa ympäristökustannuksia.
3) Oletamme, että positiivisen litiumrautafosfaatin kWh ennen päivitystä on 2,4 kg/kWh ja siitä tulee päivityksen jälkeen 2,3 kg/kWh, ja oletamme, että markkinat siirtyvät vähitellen matalan energiatiheyden rautalitiumioniakuista korkea energiatiheys 17-20 vuodessa Litium-rauta-ioni-akkujen ja litiumrautafosfaattiakkujen energiatiheys pysyy samana ennen romuttamista ja sen jälkeen.
4) Energian varastointi on yksi litiumrautafosfaattiakkujen sovellusskenaarioista, mutta sen pitkän käyttöjakson, yleensä yli 15-20 vuoden, vuoksi litiumrautafosfaattiakkujen romuttamista energian varastointimarkkinoilla ei harkita toistaiseksi. oleminen.
5) Mitä tulee litiumrautafosfaattiparistoon kaskadin käytön jälkeen, se puretaan litiumelementin talteenottamiseksi 3 vuoden kuluttua. Kolmiosaisten paristojen osalta arvioimme, että vuonna 2019 voidaan kierrättää 1 300 tonnia positiivisia kolmikomponenttisia elektrodeja, ja sitten se kasvaa vuosi vuodelta 292 500 tonniin vuonna 2030.
Laske metallin talteenottomäärä kunkin kolmiosaisen positiivisen elektrodin tyypin mukaan ja laske yhteen kolmiosaisen akun metallin talteenottomäärä:
1) NCM333: Kun vuonna 2014 asennettu kolmiosainen NCM333-akku alkoi jäädä eläkkeelle vuonna 2019, NCM333:n kierrätysmäärä kasvoi asteittain vuodesta 2019 vuoteen 2022 saavuttaen huippunsa 12 800 tonnia vuonna 2022, ja sitten laski vähitellen 33:n poistamisen vuoksi. 2026 Vuotuinen kierrätysmäärä on nolla;
2) NCM523: NCM523, joka alkoi tulla markkinoille vuonna 2016, romutetaan ja kierrätetään vuonna 2021, ja sitten kierrätysmäärä vakiintuu 40,000 tonnin ja 60,{8}} tonnin välille 23:ssa. -28 vuotta, ja sen odotetaan nousevan 107 800 tonniin vuonna 2030;
3) NCM622: Vuonna 2017 markkinoille tullut NCM622 romutetaan ja kierrätetään vuonna 2022, ja kierrätysmäärä kasvaa hieman 28 vuoden kasvuun asti. On arvioitu, että 60 300 tonnia voidaan kierrättää vuonna 2030;
4) NCM811: Vuonna 2018 markkinoille tullut NCM811 romutetaan ja kierrätetään vuonna 2023, ja sen odotetaan nousevan 124 400 tonniin vuonna 2030.
Arvioiden mukaan vuonna 2030 voidaan ottaa talteen 20 900 tonnia litiumia, 114 700 tonnia nikkeliä, 28, 000 tonnia kobolttia ja 32 300 tonnia mangaania.
Litiumrautafosfaattiakkujen osalta ennustamme:
1) Vuonna 2030 romutetun rauta-litium--ioniakku saavuttaa 313 300 tonnia;
2) Kaskadikäytön kasvaessa vuosi vuodelta, kaskadissa käytettävien rauta-litium--ioniakkujen odotetaan saavuttavan 109,93 GWh:n vuonna 2030, yhteensä 250 600 tonnia; loput 62 700 tonnia puretaan ja kierrätetään, ja 2 800 tonnia litiumia voidaan ottaa talteen;
3) Vuonna 2027 kaskadissa käytetyt litiumrautafosfaattiakut saavuttavat romutusstandardin vuonna 2030. Tällä hetkellä 86 040 tonnia puretaan ja kierrätetään, ja 3 790 tonnia litiumia voidaan ottaa talteen. Niistä voidaan ottaa talteen yhteensä 6 500 tonnia litiumia.
1.3.2. Ennuste markkinoiden tilan herkkyydestä tehon litium-ioni-akkuromun ja kaskadin käytön
Koska metallin hintamuutoksilla on valtava vaikutus litiumioniakkujen kierrätyksen ja kaskadikäytön talouteen, markkinoille pääsyyn ja tuotantoarvoon, olemme suunnitelleet metallinkierrätysmarkkinatilan kolmiosaisille akuille sekä kierrätys- ja kaskadikäyttömarkkinoille. tilaa rauta-litium-ioniakuille tulevaisuudessa. Hintaherkkyysanalyysi ja tee seuraavat oletukset:
2) Herkkyysanalyysiä suoritettaessa metallin markkinahintaa muutettaessa kolmiosaisen akun katodimateriaalien osuus ja litiumrautafosfaattiakun ešelonin talteenoton osuus pysyvät ennallaan.
3) Oletamme, että litiumrautafosfaattiakkujen watti-tuntihinta laskee 2,17 yuanista/Wh 2014:ssä 0,55 yuania/Wh vuonna 2025, ja laskuvauhti hidastuu vähitellen. hidastuu 21-25 vuodessa. Kaskadikäytön jäännösarvohinta on jaettu kolmeen luokkaan: korkea (40 prosenttia), keskitaso (30 prosenttia) ja matala (20 prosenttia) jäännösarvon muunnokselle.
Kun metallin hinta on korkea, litium/nikkeli/koboltti/mangaani kierrätyksen markkinatilan odotetaan olevan 195,82/176,63/186,13/640 miljoonaa yuania vuoteen 2030 mennessä. Kun metalli on nykyhintaan, kolmiosainen akkujen litiumin/nikkelin/koboltin/mangaanin kierrätyksen markkinatilan odotetaan olevan 103,67/154,24/85,80/529 miljoonaa yuania vuonna 2030. Kun metallin hinta on alhainen, litiumin/nikkelin/koboltin/mangaanin kierrätyksen markkinatila Sen odotetaan olevan 81,68/73,65/54,41/300 miljoonaa yuania vuonna 2030. Vuodesta 2020 vuoteen 2030 kolmiosaisten akkujen kumulatiivinen kierrätystila nousee 130,5 miljardiin juaniin nykyhinnoin.
Korkean jäännösarvon alaisena rauta{0}}litium--ioni-akkujen markkinatilan vuonna 2030 arvioidaan olevan 24,124 miljardia yuania, keskimääräisen jäännösarvon arvioidaan olevan 18,093 miljardia yuania, ja alhaisen jäännösarvon arvioidaan olevan 12,062 miljardia juania. Keskisuuren jäännösarvon tapauksessa rauta-litium--ioni-ioniakkujen käyttöaste saavuttaa 68 miljardia yuania vuosina 2020–2030.
Kun litiummetallin hinta on korkea, litiumrautafosfaattilitium-ioniakkujen kierrätyksen markkinatilan odotetaan olevan 6,117 miljardia juania vuonna 2030, 3,238 miljardia yuania nykyhinnalla ja 2,552 miljardia yuania alhaisella hinnalla. Vuodesta 2020 vuoteen 2030 litium-rautafosfaattiakkujen kumulatiivinen litiumkierrätysmarkkinatila nousee 16,3 miljardiin juaniin nykyhinnoin.
