钜大LARGE | 点击量:710次 | 2021年09月09日
一份来自美国最大国家实验室的电池供应分析
除了目标研究,著名国家实验室还关注研究美国电动汽车电池供应链。
电动汽车(EVs)在里程和价格上迅速提升,这早已经不是什么秘密了。关键在于对电化学,储存和释放电能的材料的深入研究。虽然重要电池制造商是电池研究领域的大玩家,但仍要国家实验室和大学来进行查漏补缺并取得进展。其中一个类似于这样的实验室是美国阿贡国家实验室(ANL)。
ANL曾是美国第一个实验室,几乎在每一项科学学科中进行基础研究和应用科学研究,特别是针对电池领域。另外,美国阿贡除了对电池的构造进行深探之外,还对电动汽车如何帮助美国在清洁能源经济方面做出规划。
单体电池与电池组
一份名为《美国电动汽车锂离子电池供应链:2010-2020》的新ANL报告对美国电动汽车电池供应链进行了深入研究。“行业领先者关心的是找到确保原材料安全的方法,以及电池材料的再利用和回收。要做到这两点,你要首先了解当前的需求是什么,以及电池是如何生产的,在哪里生产的。这就是我们的报告所供应的洞察力,”合著者Yan(Joann)Zhou在一次新闻公布会上说,他是Argonne的首席运输系统分析师和小组负责人。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
该报告量化了在美国销售的轻型电动汽车锂离子电池总容量,并供应了锂离子电池单体电池与电池组的原产地。DavidGohlke,阿贡能源部能源与环境分析师,该报告合著者说:“有关原材料的保护和电池材料的回收与再利用这两项话题,我们未曾深入解释过。”
值得注意的是,ANL报告区分了电池单体和电池组,指出每一个都可以在不同的地方制造。此外,制造电池的过程会出现必须回收的废料——了解电池是在哪里制造的对电池的再利用和回收有影响。
全球供应
根据这篇报道,有20个不同的单体电池与电池组制造商为美国市场每年供应20GWh。松下大约供应15种车型的单体电池,其中包含特斯拉ModelS,ModelX,ModelY和Model3,占比美国2020年销售电动汽车的70.9%。LG能源解决方法在美国销售的汽车电池和电池组方面排名第二,2020年分别为19%和17%。
ANL同样指出一个电池供应商应该随时随地都能生产电池和电池组。例如,松下在日本,我国,美国都有电池厂,而LG在韩国,波兰,我国,美国生产电池。电池可以在韩国生产,然后在密歇根组装,再运输到OEM厂商安装在车内。
目前,我国主导着电动汽车供应链,控制着全球80%的原材料提炼、77%的电池产量和60%的电池组件制造。在汽车制造厂附近建造电池和电池组具有成本和物流优势,几家锂离子电池制造商已经计划或正在美国建造新的电池厂,到2023年,美国电池总产量可能会新增到每年约80GWh。
电池回收
ANL通过建模分析,电池生产过程中使用的有价值的阴极材料中,有7.8%最终不会出现在电池单元中,5%生产的电池单元没有通过质量检验,被拒收。工业废料要回收利用,以便于贵重材料(如锂,钴,镍资源)不会浪费。根据电池厂新地点的追踪,拟定计划,确保回收能力。Zhou说:“深入了解电池供应链,电池供应链发展以及汽车制造与销售地点,最终可以让我们更好地了解如何可以更加有效回收原材料。”
我国化学与物理电源行业协会杨柳翻译
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