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锂动力电池产业发展对我国港口建设的影响

2024-07-10 20 上传者：管理员

摘要：随着世界能源供应日益紧张和对环保要求的日益提高，全球能源结构调整迫在眉睫，随之推动锂动力电池产业的不断发展。近年来，我国很多学者对锂动力电池领域进行了深入研究，主要集中在锂动力电池的研究与技术进步、锂动力电池应用领域的延伸及锂动力电池的市场分析等方面。目前，锂动力电池的研究主要以技术攻克为主，对市场供需与基础设施保障等板块缺乏综合性和针对性的思考分析，这将成为制约产业发展的重要因素。

关键词：
产业链
供需缺口
关键资源
新能源汽车
港口建设
锂动力电池
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随着世界能源供应日益紧张和对环保要求的日益提高，全球能源结构调整迫在眉睫，随之推动锂动力电池产业的不断发展。近年来，我国很多学者对锂动力电池领域进行了深入研究，主要集中在锂动力电池的研究与技术进步、锂动力电池应用领域的延伸及锂动力电池的市场分析等方面。目前，锂动力电池的研究主要以技术攻克为主，对市场供需与基础设施保障等板块缺乏综合性和针对性的思考分析，这将成为制约产业发展的重要因素。

一、我国锂动力电池产业分析

1.产业链分析

锂动力电池的上游原材料主要有镍钴锰矿、锂矿石和石墨矿等，这些原材料构成了正负极材料、电解液、隔膜等；中游则是将由正负极材料、电解液、隔膜等加工形成的锂电芯进行模组装配；下游主要是应用领域，包括新能源汽车，电动工具，以及循环再利用。

2.市场情况

放眼全球，中国作为锂动力电池制造大国，出货量约占全球的70%。在过去几年中，中国锂动力电池的出货量一直保持着高速增长的趋势。到2022年，中国锂动力电池出货量达480 GWh，实现出货量翻番，其中61%为磷酸铁锂电池，39%为三元动力电池。

二、产业关键资源分析

1.资源需求分析

由于锂动力电池产业上游板块对于整个产业的发展起到决定性作用，因此将着重研究上游领域。根据对锂动力电池的原材料分析，上游板块所需资源主要包括锂、镍、钴、锰、铝、铁、铜等金属资源，以及煤炭、石油、石墨、沥青、硅等非金属资源。

2.关键资源识别

锂动力电池关键材料的资源安全风险是根据占现有消费量比例、占新增消费量比例、对外依存度、可替代性、是否列入我国24种战略性矿产等5大指标综合确定的。根据统计，锂、镍、钴3种金属在锂动力电池生产领域需求量占新增消费量比例均超过10%，对外依存度超过80%，同时也被列入我国24种战略性矿产资源，其供应情况将对锂动力电池今后发展产生制约，被判定为锂动力电池产业发展的关键资源。

三、新能源汽车动力电池装机量预测

目前，锂动力电池主要应用于新能源汽车、电动工具等领域，在新能源汽车继续快速发展的背景下，其对锂动力电池的需求也将不断扩大，预计其需求量占锂动力电池总产量的比例将超过六成。

1.我国新能源汽车发展现状

受全球能源危机和环保要求叠加影响，国内新能源汽车产量增长迅速。2022年我国新能源汽车产量达700.4万辆。国内新能源汽车在政策和市场的双重作用下，消费热情高涨。2022年新能源汽车销量为688.7万辆，市场占有率超过1/4。在市场供应和市场需求的共同作用下，我国新能源汽车保有量呈现逐步攀升的态势。2022年我国新能源汽车保有量约为1 310万辆，其中纯电动汽车保有量为1 045万辆。

2.我国新能源汽车发展规模预测

为促进新能源汽车产业的高质量发展，加快汽车强国建设，我国相继推出了一系列规划。根据相关规划和市场前景预测，我国汽车销量有望在2035年达到3 500万辆，其中新能源汽车占汽车总销量的比例预计达到50%，见表1所列。

表1 2025年和2035年我国新能源汽车销量预测

3.动力电池在新能源汽车板块的装机量预测

根据统计，我国新能源乘用车和商用车占比分别为95%和5%，预计到2025年这一比例将调整为90%和10%。2021年我国新能源乘用车和商用车中纯电动车占比分别为82%和95%，到2025年，预计纯电动车在新能源乘用车和商用车中占比分别达到85%和95%左右。此外，随着燃料电池技术的不断研发，燃料电池车辆保有量也将逐步提升。截至2022年，燃料电池车辆保有量为13 249辆，同比增长35.59%。根据国家发改委、国家能源局2022年联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，到2025年，燃料电池车辆保有量约5万辆。因此，预计2022—2025年燃料电池车辆年销量约为1万辆，其中乘用车占比为60%，商用车占比为40%。

新能源乘用车中纯电动和插电式混合动力单车分别按60 k Wh和15 k Wh计算；新能源商用车中纯电动和插电式混合动力单车分别按200 k Wh和30 k Wh计算。通过测算，2025年我国新能源汽车动力电池总装机量为502 GWh，见表2所列。

表2 2025年我国动力电池在新能源汽车板块的装机量测算

四、关键资源供需分析

根据新能源汽车锂动力电池消费量占总量的70%左右测算，预计2025年我国锂动力电池总需求量为717.1 GWh。不同类型锂动力电池资源使用强度不同，结合不同类型锂动力电池资源使用强度，预计2025年平均每千瓦时动力电池锂资源用量按0.105 kg估算，镍资源用量按0.7kg估算，钴资源用量按0.12 kg估算。通过测算，2025年中国锂动力电池的锂资源需求量约为7.5万吨，镍资源需求量约为50.2万吨，钴资源需求量约为8.6万吨。

1.锂资源市场供需和运输路径分析

2021年我国锂矿产量为1.4万金属吨，碳酸锂产量4.8万金属吨。国内自有锂矿产量仅占碳酸锂产量的29%，锂资源供给中71%来自海外。

基于我国新能源汽车历年产量以及未来预测产量、电池保修年限、车辆运行状况等多方面的因素，预计到2025年，我国锂动力电池年退役量将达到80 GWh。根据锂动力电池中的锂含量，按80%的回收率测算，每再生利用1 GWh的废旧动力电池可回收113吨锂。因此，通过废旧动力电池的再生利用，2025年可获得锂约0.9万吨。2025年，我国锂动力电池板块新增约6.6万吨的锂资源需求，约占国内锂资源储量（150万吨）的4.4%，约占全球锂储量（2 100万吨）的0.31%。

目前，锂资源进口主要以锂矿为主要形态，其次为碳酸锂等锂盐形态，运输形式主要为水运。进口国主要为澳大利亚、智利、阿根廷等，接卸港包括宁波-舟山港、南通港、黄骅港、泉州港、潍坊港、上海港等，最终流向上海、四川、江西、江苏、山东、福建等地的企业。

尽管今后我国锂动力电池产业的锂资源需求从储量上看是可以得到保障的，但是受到国内锂资源开发成本较高，尤其是盐湖提锂技术起步较晚，预计对外依存度依旧将超过70%。就运输结构而言，东南沿海港口将继续作为主要接卸港，经内河或长江沿线最终流向中部以及东部等地区。

2.镍资源市场供需和运输路径分析

2021年，我国镍矿消耗量约为5 007.21万吨，其中进口4 352.92万吨；供应镍铁417.1万吨，其中进口372.5万吨，镍资源对外依存度较高。

根据锂动力电池中的镍含量按90%的回收率测算，每再生利用1 GWh的废旧动力电池可回收438吨镍，通过废旧动力电池的再生利用，2025年可获得镍3.5万吨。2025年我国锂动力电池板块新增约46.7万吨的镍资源需求，约占国内镍储量（398万吨）的11.7%，约占全球镍储量（9 063万吨）的0.52%。

目前，镍资源进口主要以镍矿为主要形态，其次为镍铁等金属形态，运输形式主要为水运。进口国主要为印尼、菲律宾等，由于印尼禁止原矿出口，预计以镍铁、高冰镍等形态进口的比重将大幅升高。接卸港包括日照港、天津港、岚山港、连云港港、防城港港等。镍矿进口到港后经日照港等沿海港口中转流向山东、江苏、山西、河南、河北、福建、广西、浙江等地企业。今后，还将增加海铁联运模式。

未来，我国锂动力电池产业的镍资源需求从储量上看是可以得到保障的，但在目前国内镍矿未取得重大突破和镍矿山产量不能增加的情况下，镍资源对外依存度将超过现有水平，预计在85%以上。港口接卸能力方面，由于镍资源进口需求进一步上升，现有港口接卸能力难以适应未来发展形势，需要加强港口镍矿以及镍铁的接卸能力，同时需增强中短程（200～1 000公里）铁路运输专线的疏港能力。

3.钴资源市场供需和运输路径分析

2021年我国钴产量为2 105吨，国内消费量达到5.5万吨，钴资源对外依存度超过95%。目前废旧的三元锂电池中钴的综合回收率较高，按95%的回收率测算，每再生利用1 GWh的废旧动力电池可回收175吨镍。因此，通过废旧动力电池的再生利用，2025年可获得镍1.4万吨。2025年我国锂动力电池板块新增约5.2万吨的镍资源需求，约占国内镍储量（13万吨）的40%，约占全球镍储量（712万吨）的0.73%。目前，钴资源进口主要以钴湿法冶炼中间产品为主要形态，其次为钴精矿、金属钴等形态，运输形式主要为水运。进口国主要为刚果（金）、南非等。受到刚果（金）提高钴精矿出口门槛的影响，钴中间品的进口量将进一步提升。接卸港主要集中于浙江、江苏、广东、湖南、福建、江西、甘肃等地。

近期中国锂动力电池产业的钴资源需求量从国内储量上来看可以得到保障，但从长远发展来看，国内储量远远无法满足消费需求。基于国内钴资源品位较低、国内电解钴产能的进一步释放，预计钴资源对外依存度将继续保持高位水平。就港口接卸能力而言，由于钴资源整体进口规模偏小，现有港口能力基本能够满足。

五、对我国港口建设的影响

1.锂动力电池产业发展的关键资源给港口建设创造新机遇

基于现有的集疏运体系，水运在锂动力电池产业关键资源进口以及国内段的运输环节中承担着重要角色。整体来看，锂资源板块将着重加强国内内河以及长江沿线港口建设，以满足国内段运输需求，主要集中于我国中部地区；镍资源板块将侧重于沿海港口建设，以满足国外进口需求，主要集中于我国东南沿海地区，同时应增强中短程（200～1 000公里）铁路运输专线的疏港能力；钴资源板块则基本维持现有的运输体系。港口作为重要基础设施，在满足市场预期需求的前提下，可适度超前规划。

2.基于关键资源的货值、形态等因素，对港口基础设施建设提出更高要求

根据分析，目前锂资源进口主要以锂矿、碳酸锂为主，镍资源以镍矿、镍铁为主，钴资源以钴湿法冶炼中间产品为主，形态上主要还是以散货、件杂货等为主。基于货量大、货值高等特点，不但对港口码头装卸能力有较高要求，同时在堆存过程中，应尽可能存放在封闭式堆场或仓库，并将堆存区域列入综保区或保税区范围内，缓解企业资金压力。

3.以增强港口竞争力为目的，要求港口完善“软实力”增值服务

目前，我国港口对于上述关键资源的服务仅仅局限于传统的装卸作业和运输服务，在保险、供应链金融、电子商务、展示展销等衍生板块基本仍处于空白阶段，随着国内新能源汽车产业的快速增长，势必将带动锂动力电池产业的跨越式发展。为保障关键资源的供应安全，同时进一步提升产业链的社会与经济效益，应积极推广“港口+”模式，形成产业协同发展新局面，着力完善港口软实力建设。

文章来源:徐昊,陆禹翰.锂动力电池产业发展对我国港口建设的影响[J].交通企业管理,2024,39(04):9-11.