从一个资源约束到另一个资源约束，锂电的市场预期需要被稀释

原创郑贤玲

7月29日，宁德时代正式发布新一代钠离子电池，一方面，表明电动汽车迎来新的技术路线，另一方面也表明，锂离子电池的不完美很难依赖自身的技术进步得到完善。而从可持续发展的角度来看，资源约束则是新能源不应重蹈的覆辙。

01 能源消费大国致力于摆脱资源约束

我不标注这张图的内容，不知道您是否能够一眼看出它是什么图形呢？

噢，不错，这就是1993年到现在ICE布伦特石油价格的走势！

从上世纪90年代的20美元/桶左右涨到2008年7月最高147.5美元/桶，金融危机下跌至40美元/桶以下。半年后金融危机影响慢慢缩小，油价自2009年1月开始恢复，到2011年，油价又回到100美元/桶以上——直到2014年，美国页岩油气打破“石油枯竭说”的论调，更重要的是，由欧洲发起、中国积极响应的可再生能源革命的方向得到了确认，降低了化石能源的需求预期，国际原油价格下跌至40美元/左右。

要知道，在2004年-2014年石油价格从40美元/桶以下到140美元/桶以上这十年间，美国、欧洲、日本三大经济体的石油消费量是下降的，主要石油消费经济体中，唯有中国石油消费量增长了64.07%。而且中国的石油消费量还在持续增长，目前已经成为全球第二大石油消费国。

也就是说在2004年-2014年期间，在世界发达经济体石油需求下降的情况下，油价从40美元/桶以下上升到了100美元/桶以上，从市场需求的角度来看，油价最大的驱动力是中国因素。目前中国的石油进口依赖度已经达到73%，天然气进口依赖度也达到了43%。

由于世界石油生产国与消费国错位导致了石油消费大国的资源约束，这正是欧洲发起可再生能源革命，中国积极响应的主要原因。

全球主要石油供给与消费经济体（2019）

也就是说脱碳固然是全世界能源革命的一个重要的驱动力，但对于亚洲、欧洲国家来说，发展可再生能源最大的驱动力还是要摆脱资源约束。从发电量的结构来看，欧洲可再生能源发电比例在全球最高。

电力消费比例及主要经济体可再生能源比例（2019）

从可再生能源装机量来看，中国在全球总量最高：“截至2020年底，我国常规水电装机达到3.38亿千瓦，年发电量1.35万亿千瓦时，在建规模约4800万千瓦；抽水蓄能装机3149万千瓦，在建规模5373万千瓦；风电装机2.8亿千瓦，年发电量4665亿千瓦时；太阳能发电装机2.5亿千瓦，年发电量2611亿千瓦时；生物质装机2952万千瓦，年发电量1326亿千瓦时。水电、风电、太阳能发电、生物质发电可再生能源装机容量稳居世界第一。”（《中国可再生能源发展报告2020》）

也就是说，中国发展可再生能源的动力一是努力降低煤炭的比例，二是努力摆脱石油天然气的资源约束。

02 锂堪称“白色石油”，是新能源的宠儿，也成为新的资源约束

今天石油是全球主导能源，而石油最大的需求来自交通运输。新能源汽车对中国来说具有四个层面的意义：1、减少石油依赖，也就是摆脱资源约束；2、降低化石能源的碳排放；3、培育新能源汽车国产品牌（我不太喜欢“弯道超车”这个词）；4、降低汽车使用成本。

仿佛，我们看到这四个目标中，第三个和第四个目标是最没有争议的，其实不管是从柯达胶卷到数码相机，从功能手机到智能手机，技术更新就是一次换赛道的机会，往往是传统跑道以外的新进入者更容易在新的赛道上占据主导，所以，我们看到有了苹果、三星、特斯拉。

而中国的智能手机和电动汽车的崛起除了换赛道这个机会以外，还有中国制造配套能力的成长。所以，中国有了华为、小米、OPPO、vivo等手机品牌，也有了蔚来、小鹏、理想等电动汽车品牌。而且电动汽车的使用成本比较低，很快被市场接受。

对于第二个目标——降低排放来说，以目前的能源结构和电力结构，电动汽车更多是将石油排放转化为电力排放，短期来看，以煤炭主导的电力系统不过是将汽车使用过程中的燃油排放转移到了发电端的燃煤排放。降碳的过程主要依赖于整个电力系统的结构变化，碳排放将是天然气和可再生能源替代煤炭的过程。所以，这是一个短期有争议、长期可期待的目标。

第一个目标是摆脱资源约束，锂的储量似乎比油更充足，但如果电动汽车增长几倍，而燃油车下降的话，情况可能就会完全不同。

据美国地质调查局USGS最新数据显示，全球锂资源储量约为2105.5万金属吨，折合碳酸锂当量LCE超过1亿吨，根据2020年全球大约47万吨LCE供给量和需求量来测算，资源储量的静态保证年限超过200年，比石油可开采时间50年多了不少。

不过，尽管2020年全球电动汽车销量达到312.5万辆，但占全球汽车销售总量只有4%，预计2025年全球新能源汽车的需求量可能达到2000万辆，锂的需求将大涨至130万-150万吨，锂资源供应显然就没有那么充足了。

锂与石油相似的还在于它的资源过于集中，智利、澳大利亚、阿根廷、中国、美国5个国家储量占比达到85.73%。2020年澳大利亚产量约21.3万吨LCE，全球市场占比达48.66%；智利产量约9.6万吨LCE，占比21.90%；中国产量约7.5万吨LCE，占比17.03%；阿根廷产量约3.3万吨LCE，占比7.54%；巴西产量约1万吨LCE，占比2.31%；这5个国家产量占比合计达到97.45%，这一集中度甚至超过了石油的储量，而且与石油一样供给和需求错位。

而三元电池的钴和镍则是更大的资源约束，按照目前的发展速度，钴和镍的探明储量可供使用的年限大概只有20年左右。

因此，假设未来将锂电作为最主要的汽车动力，如果没有更好的循环利用的话，很难避免新的资源争夺战，重蹈石油资源争夺战的覆辙。

2020年全球探明锂资源储量

8月2日早晨，一则来自锂电市场的报道：继GXY锂矿突破1,000美元/吨历史高点以1,050美元/吨成交1.5万吨后，锂矿现货再创新高。经过多轮竞价，最终以CIF 1,250美元/吨成交，加上运费为1,315美元/吨。消息称：“2018年电池级碳酸锂最高19.5万元/吨，当时锂矿价格为1,000美元/吨；当下电池级碳酸锂9.2万元/吨，锂矿已经到了1,250美元/吨，碳酸锂没创新高但锂矿创新高表明锂矿短缺，且利润开始向矿端倾斜。”

锂的价格波动也堪比石油，受下游需求增长，自2020年10月以来，碳酸锂和氢氧化锂的价格就开始上涨，SMM的报价数据显示，截至今年6月4日，国产电池级碳酸锂均价已达88000元/吨，与年初不算低的价格相比，碳酸锂价格已上涨66%，氢氧化锂上涨96%。

中国碳酸锂价格走势图（单位：万元/吨）

2020年，中国矿石提锂产量21.5万吨，其中自有矿3.1万吨仅能满足14.4%的需求，其余85.6%依赖进口,其中从澳洲进口占进口的94%。目前中国对锂的进口依赖度超过80%，也超过石油进口依赖度的73%。可以说，从石油到锂电，是从一个资源约束到另一个资源约束。

03 “石油”还是“钢铁”，锂电池是否能够形成循环经济？

市场经济下，原材料价格波动是正常的，但人们对能源安全的担忧来自资源约束下的“卡脖子”，也就是说，有限的资源与无限需求之间的矛盾可能会导致新的“能源危机”。

回顾一下石油资源和铁矿石资源的价格变动，石油价格波动非常大，最高超过147美元/桶，最低合约价格出现了负值；从2013年至2021年，铁矿石价格波动也超过了4倍。但石油与钢铁的根本区别是，石油是消耗品，而钢铁是材料，可以循环利用。

所以，钢铁无论怎样波动其体现的主要还是商品属性，而石油则表现为非常强的政治属性，并多次引发战争或能源危机。

金属本身是有循环利用的特点的，但锂电的问题在于电池的回收成本高，而且电池回收也很难避免污染：废旧锂离子电池中的物质进入环境中可造成重金属镍、钴污染(包括砷)，氟污染，有机物污染，粉尘和酸碱污染。废旧锂离子电池的电解质及其转化产物，如LiPF6,LiAsF6,LiCF3S03,HF,P201等，溶剂及其分解和水解产物，如DME,甲醇、甲酸等，都是有毒有害物质。（钜大LARGE ：《锂电池的生产和回收对环境会造成哪些污染？》）

锂电池发展到现在，已经有一些电池到了寿命周期，等到大批量产品进入回收期，如果不能很好地解决污染和循环利用问题，锂电的发展就会进入瓶颈期。

所以，电池回收关系到锂到底成为“石油”还是成为“钢铁”，能否实现无污染的循环经济突破资源约束，成为锂电可持续发展的必要条件。

石油从勘探——开采——提炼——应用，但锂电与石油相比，多了一道回收利用，即勘探——开采——提炼——应用——回收利用。石油的”善后“是要减少排放，需要在炼化和应用过程中解决；而锂电的”善后“则需要在回收利用中解决污染和排放的问题，看起来并不轻松。

04 钠离子电池会是资源约束的解决方案吗？

7月29日，宁德时代正式发布新一代钠离子电池，其技术指标为：1．电芯单体能量密度达到160Wh/kg，下一代产品到200Wh/kg；2．常温下充电15分钟，电量可以达到80%；3. -20°C低温的环境下，可保持90%以上电池效能。4.热稳定性远超国家强标的安全要求。

中科院物理所研究员、中科海钠科技责任有限公司董事长胡勇胜认为，钠离子电池的安全性、经济性、工作温度、循环周期等多项指标都优于锂离子电池，更重要的是钠离子电池不含贵金属，地球上的钠盐非常丰富，约占2.75%，可以破解稀缺资源卡脖子难题。（新能源汽车新闻EV ：《宁德时代入局钠电池将掀新高潮？》）

正是基于这样的预期，目前，国内布局钠离子电池的企业已经不少，根据中信证券的统计，仅上市公司就有19家涉及钠离子电池：

（1）布局钠离子电池技术的公司，如宁德时代、鹏辉能源、*ST 猛狮、圣阳股份、中国长城、欣旺达。

（2）持股或投资钠离子电池企业的公司，如华阳股份、浙江医药、新筑股份。

（3）布局钠离子电池材料技术的公司，如负极材料企业翔丰华；正极材料企业容百科技；铝箔企业鼎胜新材、南山铝业、明泰铝业、万顺新材。

（4）钠资源公司，如中盐化工、南风化工、百合花等。

目前钠离子电池还基本停留在实验室研发阶段，产业链还不完善，无法大批量生产，所以其制造成本比锂电反而更高。而且，钠离子能量密度相对更低，当前钠离子电池电芯单体能量密度普遍值是120Wh/kg，比三元锂电池的240Wh/kg和磷酸铁锂电池180Wh/kg要低很多。另外，钠离子电池充放次数（循环寿命）过少也是很致命的缺点，钠离子电池普遍循环次数最高约1500次，明显要低于磷酸铁锂电池的6000次和三元锂电池的3000次。（新能源汽车新闻EV ：《宁德时代入局钠电池将掀新高潮？》）

为了避免钠离子的短板，宁德时代计划采用“AB电池解决方案”：将钠离子电池和锂离子电池同时整合在同一套电池系统内，然后再按比例进行排列，构成混搭、串联、并联、集成，后续通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制，最终取钠之长（钠离子高功率低温优势）用锂离子电池补短（能量密度低），实现锂-钠电池系统协调适配。

宁德时代计划2023年基本形成钠离子产业链，但这一技术方案理论可行，从实验室到产业化需要突破工艺上的瓶颈，具有较大的不确定性。

05 不如给氢多留出空间，以平衡锂电的资源价格

此前锂电的大佬们，特斯拉的马斯克、大众汽车集团CEO赫伯特·迪斯、比亚迪的王传福都对燃料电池汽车进行过抨击，认为燃料电池汽车生产过程耗能更多，而且能源的转换效率不如锂电。

主张钠离子电池的人可以指出锂电的一系列缺陷：如充放电与安全性问题、资源约束问题、锂电的性能问题（包括低温性能、充电时间等问题）。但显然，锂电在性能和资源约束方面的问题自身还没有解决方案，钠离子解决了资源约束，却要以牺牲性能（能量密度）和循环寿命为代价，未必是最好的方案。

也就是说，纳的储量固然可以打破约束，但毕竟性能上还是有缺陷，而且工艺上是否行得通还有待检验，既然如此，何必要拒绝燃料电池呢？

其实锂电和燃料电池的关系并不一定相互冲突，可能是相互补充，相互成全。

日前，来自PLUG（普拉格）的一则聘任公告显示，曾负责特斯拉超级工厂Gigafactory运营的David Mindnich，被任命为普拉格全球制造副总裁，负责普拉格公司全球制造设施的现代化，以对氢能市场进行支持。

而松下是全球动力电池重要的生产企业，他们也是日本最大的燃料电池生产企业，到2020年，日本累计销售燃料电池的家用热电联产系统39万套，其中松下销售达到20万套。

2020年全球动力电池TOP10

相比较而言，锂离子电池能源利用效率更高，具有一定的成本优势；而氢能的能量密度高，燃料电池的质量密度是锂电的100倍以上，有着更广泛的应用空间。尤其是对大规模储能，氢能效率更高、安全性也更强。

据不完全统计，2011-2021年间，全球共发生32起储能电站起火爆炸事故，其中，日本1起、美国2起、比利时1起、中国3起、韩国24起。这些起火爆炸的储能电站全部使用锂电池。而就在7月30日，位于澳大利亚的特斯拉 Megapack 储能系统在进行初步测试时发生爆燃，一个集装箱内的 13 吨锂离子电池完全点燃。