Будущий спрос на материалы для автомобильных литиевых аккумуляторных батарей

Future material demand for automotive lithium-based batteries
Linda Gaines, Arnold Tukker, Mingming Hu, Bernhard Steubing, Chengjian Xu, Qiang Dai
2020-12-09

химический состав аккумуляторовспрос на материалы для аккумуляторовпереработка аккумулятороваккумуляторы электромобилейоксид лития, никеля, кобальта и марганца
Мировая транспортная система переходит на электромобили для смягчения последствий изменения климата. В настоящей работе количественно оценён будущий спрос на ключевые материалы для аккумуляторных батарей с учётом возможного развития парка электромобилей и химического состава батарей, а также повторного использования и переработки аккумуляторных батарей электромобилей. Установлено, что в сценарии доминирования батарей на основе оксида лития, никеля, кобальта и марганца спрос на литий, по оценкам, увеличится в 18–20 раз, на кобальт — в 17–19 раз, на никель — в 28–31 раз, а на большинство других материалов — в 15–20 раз в период с 2020 по 2050 год. Это потребует резкого расширения цепочек поставок лития, кобальта и никеля и, вероятно, выявления дополнительных ресурсов. Однако неопределённость остаётся высокой. Ключевыми факторами являются развитие парка электромобилей и требования к ёмкости батареи на один автомобиль. При широкомасштабном использовании других химических составов батарей, например литий-железо-фосфатных или новых литий-серных и литий-воздушных батарей, спрос на кобальт и никель был бы значительно ниже. Замкнутый цикл переработки играет небольшую, но всё более важную роль в снижении спроса на первичные материалы до 2050 года; однако для экономически эффективного извлечения материалов аккумуляторного качества из отработавших батарей необходимы достижения в области переработки. Повторное использование аккумуляторных батарей электромобилей дополнительно откладывает реализацию потенциала переработки.
1
К 2050 году в сценарии доминирования литий-никель-кобальт-марганцевых батарей спрос на литий вырастет в 18–20 раз, на кобальт — в 17–19 раз, а на никель — в 28–31 раз относительно 2020 года.
2
Замкнутый цикл переработки лишь умеренно снижает потребность в первичных материалах к 2050 году; повторное использование батарей откладывает переработку, а для экономичного извлечения материалов аккумуляторного качества необходимы технологические улучшения.
3
Основными источниками неопределённости будущего спроса на материалы являются рост парка электромобилей и требуемая ёмкость батареи на один автомобиль.
4
Масштабное внедрение литий-железо-фосфатных, литий-серных или литий-воздушных батарей может существенно снизить будущий спрос на кобальт и никель.
5
Прогнозируемый рост потребует масштабного расширения цепочек поставок лития, кобальта и никеля, а также, вероятно, обнаружения дополнительных ресурсов.

Автомобильные литиевые аккумуляторные батареи и парки электромобилей

Будущий спрос на материалы для аккумуляторных батарей и его зависимость от химического состава батарей, развития парка электромобилей, ёмкости батарей, их вторичного использования и переработки

Publication Details
Publication Date
2020-12-09
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
Linda Gaines
Arnold Tukker
Mingming Hu
Bernhard Steubing
Chengjian Xu
Qiang Dai
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%