北大先行高原：鋰電行業(yè)超高速發(fā)展在原材料方面的可持續性
圖為北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司總裁、CEO高原發(fā)表主題演講
在中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )論壇（2018）的“優(yōu)化電池產(chǎn)業(yè)鏈 助力電動(dòng)汽車(chē)普及化”主題論壇上，北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司總裁、CEO高原發(fā)表主題演講。
以下是演講實(shí)錄：
謝謝組委會(huì )邀請，給我一個(gè)機會(huì )跟大家一起來(lái)探討。今天我演講的題目、跟大家分享的 題目就是鋰電行業(yè)超高速發(fā)展在原材料方面的可持續性。今天討論分三個(gè)部分。
其實(shí)這個(gè)圖大家都看了很多，大家都知道，我們現在動(dòng)力鋰電正在超高速發(fā)展的時(shí)期，從這個(gè)圖表上可以看出來(lái)，比如到2025年，我們要有700萬(wàn)輛的年銷(xiāo)售的新能源汽車(chē)，裝機量超過(guò)500GWh。當然這種高速發(fā)展對我們行業(yè)來(lái)說(shuō)是非常好的機遇，我們從業(yè)者都非常喜歡這種超高速發(fā)展，雖然也帶來(lái)很多挑戰。我們的問(wèn)題就是，這種超高速發(fā)展是不是可持續的？當然一個(gè)很明顯的條件就是說(shuō)，在市場(chǎng)成熟之前，當然我覺(jué)得這個(gè)大家可能2030年以前不用擔心這個(gè)事情，因為我們今天也看到很多演講，2030年新能源汽車(chē)我們能達到差不多一半，在這之前應該還離飽和很遠。其他的三個(gè)方面，電動(dòng)車(chē)經(jīng)濟、實(shí)惠、方便，用戶(hù)的良好體驗和安全，這是從用戶(hù)的角度必須要滿(mǎn)足的。今天我們聽(tīng)到很多演講，我們需要很多技術(shù)上和商務(wù)方面的創(chuàng )新。最后一點(diǎn)，我們可能關(guān)心的不是很夠，上游的原材料能不能支持這么高速的發(fā)展，我管它叫戰略元素的充足率，今天我想從這個(gè)方面也跟大家探討一下。
回到剛才說(shuō)的技術(shù)創(chuàng )新方面，因為我是做材料的，從材料的角度。首先，我們從正極的角度來(lái)說(shuō)，雖然正極我們經(jīng)常在各種報道上聽(tīng)到林林總總的很多正極材料，其實(shí)鋰離子電池的正極材料有一個(gè)最關(guān)鍵的要求，就是他必須提供鋰離子電池中所使用的全部的鋰，除了電解液那一點(diǎn)點(diǎn)鋰，所有的鋰離子來(lái)回做負載電荷的鋰，都是來(lái)自正極材料。當然，作為正極材料還有很多其他的要求，比如說(shuō)電壓得合適、得導電、容量得大，其中還有一個(gè)非常大的約束條件，就是提供所有的鋰，待會(huì )兒我再回到這個(gè)問(wèn)題。因此，所有的正極材料，雖然林林總總其實(shí)就是三大類(lèi)，一類(lèi)是橄欖石一類(lèi)，還有層狀，剛剛說(shuō)有鈷酸鋰、三元、富鋰，其實(shí)經(jīng)濟結構都是一樣的，只不過(guò)某種變異而已。第三類(lèi)，現在有很多做高電壓的5V的尖晶石。這方面工作我們還是有很多改善的工作可以做，而且我們也正在做，但是這方面的進(jìn)步是一個(gè)低風(fēng)險的、速度比較慢的、小步的進(jìn)步。我這個(gè)地方畫(huà)了這么一個(gè)尺，從下面是低風(fēng)險，往上是高風(fēng)險，風(fēng)險越高回報越高，我們跳出這個(gè)現有的框子，現在我們聽(tīng)的很多的就是全固態(tài)電池，全固態(tài)電池它當然好處可以用鋰金屬，用了鋰金屬負極的能量密度就大大提高了，當然好處就是固態(tài)電解液室溫下的電導率，還有大家不談的一個(gè)事情，即便我們用鋰金屬做負極，雖然算起來(lái)能量密度很高，比如你算出來(lái)需要一公斤的鋰金屬，可能要往里面放三四倍所需要的鋰金屬，因為每一次鋰金屬循環(huán)回來(lái)的時(shí)候他都會(huì )形成一個(gè)新的表面，新的表面會(huì )消耗一部分鋰。
風(fēng)險度更高的，其實(shí)這個(gè)概念我已經(jīng)提過(guò)很多次了，今天再重復一下，依然利用業(yè)態(tài)的鋰離子電池，但是我們把正極材料的約束拋除掉，怎么達到這一點(diǎn)呢？我們就是在負極方面，我在美國工作的時(shí)候曾經(jīng)領(lǐng)導一個(gè)實(shí)驗室，我們曾經(jīng)做了這方面工作的嘗試，就是用鈍化的鋰金屬粉末把它摻到負極，制作過(guò)程中使它在負極中能夠引用。當壓實(shí)以后，再加上電解液的時(shí)候，大家做過(guò)電池設計工作的都知道，這個(gè)鋰金屬就不再存在，就變成鋰離子，進(jìn)到了負極材料之中，這時(shí)候我們負極就變成了一個(gè)充滿(mǎn)電的鋰離子的負極，不是鋰金屬的負極。這個(gè)時(shí)候我們正極就可以用各種各樣的不含鋰的材料，我們只考慮它是不是安全、是不是低成本、使用量是不是高、是不是導電等等，其他的條件依然可以滿(mǎn)足。我們當時(shí)還曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)鋰離子電池正極材料是二氧化錳，想在這里拋磚引玉，并不是說(shuō)這個(gè)技術(shù)路線(xiàn)是最好的技術(shù)路線(xiàn)，當然今天這種技術(shù)已經(jīng)在一些特殊電池上開(kāi)始有一些應用，因為他還要解決很多工程方面的這些問(wèn)題。拋磚引玉就是希望達到不光在電池設計方面，還有工程設計上，比如說(shuō)我們今天制作鋰離子電極的方法，沒(méi)有跟20年前差太多，很多地方我們都應該有一些跳躍式的發(fā)展，當然每個(gè)公司和每個(gè)公司的情況不一樣，風(fēng)險承擔不一樣，我們總有一些人做低風(fēng)險有保證有回報的工作，同時(shí)也有少部分人致力于一些高風(fēng)險、高回報長(cháng)期的跨越式發(fā)展。
以上是技術(shù)方面，再回到資源方面。剛才我們看到了一個(gè)超高速發(fā)展對電動(dòng)車(chē)。把它翻譯成關(guān)鍵原材料的需求，我的同事做了一個(gè)非常保守的估計，比如說(shuō)鈷，按最好情況推測下，我們假設以后都用高鎳的三元，鈷的需求量是非常小的，因此我們得出2025年依然會(huì )需要10幾萬(wàn)噸的金屬鈷，鋰不管用什么材料，當然用磷酸鐵鋰，鋰的用量小一些、三元鋰的用量高一些，為了達到我們2025年電動(dòng)車(chē)的目標，我們碳酸鋰的當量要將近40萬(wàn)噸，現在我們還不到20萬(wàn)噸，這是全球的鋰，用在電池上的鋰，當然僅僅是一半。
總而言之，未來(lái)如果要達到能支持這么高速的發(fā)展，我們未來(lái)的幾年，不到10年，七八年的工夫，我們要多出來(lái)30萬(wàn)噸的碳酸鋰的需求量，這些鋰從哪里來(lái)，我想在這里跟大家分享一下過(guò)去的經(jīng)驗。舉一個(gè)例子，在全球礦業(yè)市場(chǎng)分析方面做的比較好的一個(gè)英國公司Roskill，我知道預測未來(lái)是很難的一件事情，尤其是預測10年以后，我這里2013年預測2017年的報告，今天2018年回過(guò)頭來(lái)看看準確度，它把新增的碳酸鋰預測分成兩大類(lèi)，一類(lèi)就是現有的當時(shí)2013年老牌的碳酸鋰的制造商，當時(shí)2013年他把所有比如說(shuō)智利的SKM，還有阿根廷的我原來(lái)的老東家，還有國內的一些，4年他們擴產(chǎn)擴出將近9萬(wàn)噸的碳酸鋰?；剡^(guò)頭看，大概擴產(chǎn)出來(lái)只有他說(shuō)的不到一半。這個(gè)地方圈紅圈的就是那些擴產(chǎn)接近成功的，因為有的不是完全成功，沒(méi)有圈的離擴產(chǎn)差遠了，這還是老牌的，這些是有經(jīng)驗、有資本，成功率是一半左右，還有更多的全新的，新的項目、新的礦產(chǎn)公司4年以后會(huì )林林總總大約有十幾萬(wàn)噸的產(chǎn)量，所有這些有智利、阿根廷的、美國的，炒的沸沸揚揚的，最后所有的項目4年以后只有豐田做到，阿根廷勉強其實(shí)也沒(méi)有達到他的目標，我給他圈的紅的，只要超過(guò)50%就算成功，而且今天碳酸鋰也沒(méi)有達到我們電池級的水平，只是鋰出來(lái)了，還有拿到我們四川做精加工等等。即便如此，就算給他A吧，得了滿(mǎn)分了，也僅僅是回過(guò)頭來(lái)看成功率10%，老牌的成功率50%，新興的礦業(yè)公司10%，為什么呢？因為開(kāi)礦需要很長(cháng)的周期、需要很多的資本、需要很多的經(jīng)驗，尤其當時(shí)有一個(gè)公司做的不是太好，也使得現在很多新興的礦業(yè)公司融資變得非常困難。我舉這兩個(gè)例子，有時(shí)候各種市場(chǎng)分析公司會(huì )說(shuō)，大家不用擔心，所有加起來(lái)的有幾百個(gè)項目，未來(lái)會(huì )得出40萬(wàn)噸、50萬(wàn)噸的碳酸鋰足夠用，其實(shí)開(kāi)礦的周期很長(cháng)風(fēng)險很大。因此，我們必須利用一切可以利用的資源，包括回收，剛剛中南大學(xué)李教授談到了這一點(diǎn)，主要從環(huán)保方面，但是從我的方面，我做了一些計算，如果不這樣做，這些關(guān)鍵的戰略資源是不夠支撐我們高速的發(fā)展的。最后即便我們的車(chē)做的非常智能化、性能非常好，但是鋰不夠照樣達不到500GWh。
這張圖是US Geologica Survey全球鋰資源的分布，我們看到中國尤其青藏高原占的比例非常高，昨天像青海的王省長(cháng)專(zhuān)門(mén)做了介紹，我覺(jué)得我們青海在全球的出行電動(dòng)化方面能夠起到一個(gè)很大的作用，因為我們青海有很多的鹽湖鋰資源，必須利用起來(lái)，現在利用的還比較少，剛才李教授說(shuō)了，我們超過(guò)70%的鋰是進(jìn)口的。
下面介紹一下北大先行集團。我們剛剛提到了青海，青海有我們的正極材料最大的一個(gè)生產(chǎn)基地，同時(shí)，在青海西寧還有一個(gè)隔膜生產(chǎn)基地，在海西東臺吉乃爾有鋰鹽湖的開(kāi)發(fā)，東海岸有山東泰安的正極材料工廠(chǎng)，江蘇北星馬上要投產(chǎn)的電池隔膜的生產(chǎn)基地，我們在華南還有一個(gè)營(yíng)銷(xiāo)中心，東北還有一個(gè)雞西石墨礦。我們就是立足中國但是要放眼世界，剛剛說(shuō)我們在北京有總部、還有研發(fā)中心，同時(shí)我們現在正在規劃硅谷歐洲和日本的研發(fā)中心，因為這個(gè)出行電動(dòng)化、智能化相當于一個(gè)工業(yè)革命級別史詩(shī)般大的變化，對全球人類(lèi)社會(huì )的影響是非常大的。因此，我們僅用一地之力、一國之人才肯定是遠遠不夠的，一方面我們需要技術(shù)的創(chuàng )新，一方面我們也需要全球的資源來(lái)支持高速發(fā)展。我在這里呼吁，我們國內的企業(yè)應該具有一個(gè)全球的視野。今天上午北汽的鄭總特別提到一個(gè)開(kāi)放的平臺，如果不是一個(gè)全球交流的情況下，我們很難達到創(chuàng )新需求的目標。同時(shí)原材料的角度來(lái)說(shuō)，我們也不可能僅用一國的原材料來(lái)滿(mǎn)足全球出行革命的需求。因此，我們說(shuō)既需要人才，還需要材料，當然我們也需要資本。
?。ǜ鶕l(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
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