动力电池材料循环利用是关键，氢燃料电池迎来技术突破点

新能源汽车市场化发展进入新阶段，销量和渗透率在2021年加速提升。

中国汽车工业协会数据显示，2021年1－10月，我国新能源汽车销量已经超过250万辆。中国科学院院士欧阳明高预测，今年新能源汽车总体大约在330万辆左右。

他表示，明年可能会到500万辆，如果没有电池供应、芯片供应和产能限制，完全按需求侧推算，预计比这一数字还要高。

11月2日，在百人会年度媒体沟通会上，欧阳明高谈到上述内容。他认为，今年市场增长超出预期，但符合逻辑，市场爆发的原因主要是技术进步、产品丰富、政策给力的结果。

中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高

随着电池技术持续改进及成本下降，纯电驱动产品已经全面覆盖所有车型，具备了快速增长的基础。

根据S型曲线，新能源汽车已经进入了陡峭的增长期。他认为，明年市占率肯定能超过20％，如果按照单月来看，到明年12月底，市占率有望超过30％。

有关新能源汽车未来十年的发展，国内外都进行了相关预测，整体来看，国际给出的数字更加激进、乐观。

欧阳明高介绍，国际能源署（IEA）在今年5月发布的全球碳中和路线图认为，从2020年到2030年全球电动车将增长18倍，2030年年销量达到5500万辆。这一数字是按照碳中和要求倒推出来的，属于比较激进的预测，相对保守的预测认为，2030年全球电动汽车销量为3000万辆。

参考国际预测及国内市场的综合因素，他估计我国新能源汽车销量2025年将在700万辆－900万辆之间，2030年在1700万辆－1900万辆之间。从保有量来看，2025年会超过3000万辆，2030年大概接近1亿辆，2035年大概接近2亿辆，2040年接近3亿辆。

目前来看，自主品牌具备一定竞争优势，但可以预见，各合资企业会在明后年集体发力，预计2023年会进入竞争的激烈期。他认为，未来五年将是市场的窗口期，市场处于高速增长的状态，企业生存压力不会很大，但五年之后一定会淘汰一批企业。

总体来看，新能源汽车市场趋势很好，但在迎接市场爆发增长的同时，也遇到一系列挑战，涉及到电池技术、充换电技术以及氢燃料电池等领域。欧阳明高围绕新能源汽车下一步发展可能面临的挑战及应对进行了深入阐述。

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电池材料需求巨大

循环利用是关键

欧阳明高介绍，随着电动汽车爆发式增长，动力电池的可持续发展非常值得关注，包括动力电池全生命周期的碳排放与材料回收，电池材料体系的中长期发展路线，动力电池全链条的智能化等。

从装机量来看，2021年1－9月，动力电池共装车92GWh。他预计，动力电池今年全年装车量在150GWh亿千瓦时左右，2025年在600GWh左右，2030年在1500－2000GWh之间。

基于新能源汽车保有量，可以预测我国车载电池的总保有量，预计2025年将超过2000GWh，2030年会超过7000GWh，2035年会超过15000GWh。

电动汽车市场火爆刺激上游电池产业快速扩产。欧阳明高介绍了一个统计数据，他指出，中国动力电池规划产能2023年将达1000GWh，2025年接近2500GWh。

2025年规划产能为当年预测装机量的4倍之多，产能规划远远超过动力电池的年产量，产能过剩问题需要给予一定警惕。

宁德时代是当前披露产能规划最高的动力电池企业

与此同时，电池产量的快速膨胀会刺激上游材料周期性涨价，同时也引发行业对材料资源短缺的担心。

欧阳明高介绍，从锂、锰、镍等核心电池材料的开采潜力来看，全球锂资源经济可采储量为2100万吨，如果按三元811电池材料体系算，可以生产电池2000亿kWh。按平均一辆车100千瓦时算，可以制造20亿辆电动汽车。

他认为，锂资源的储量无需担心，锰资料更加非常富余。但是钴的资源就没有那么乐观了，经济可开采储量也就710万吨。按照这个算，就只能做950亿千瓦时电池。

表面来看，电池材料短缺的风险在于钴资源。但隐性的问题是，全球资源分布极度不均匀，也给材料短缺带来风险。

他介绍称，锂矿的3／4在澳大利亚、智利、阿根廷，钴矿的2／3是依赖于非洲的刚果金，镍矿的一半依赖于印尼和俄罗斯。

因此，动力电池的回收再利用非常重要，而循环利用带来的另一个问题是能耗和排放。以三元811锂离子电池为例，每千瓦时全生命周期碳排放大约是87kg。

三元锂电池相对碳排放比较高，主要原因在于正极材料的制备。磷酸铁锂电池全生命周期碳排放相比三元811化学体系约降低1／3，钠离子电池的碳排放会更低。

怎么解决碳排放问题？欧阳明高提出三点建议：

第一，电能清洁化，现在电池产业链要尽可能往西部转移，四川、贵州、云南、青海是非常合适的地方，利用可再生能源和当地资源优势，这是一个根本途径。

第二，电池回收利用再生制造。从回收的角度看，2025年中国需要回收和梯次利用的电池总量就将达到125GWh。

目前，动力电池主要的回收手段有三种：干法、湿法和物理回收。其中，最推崇的就是物理回收、电池修复和材料再生等创新技术。

从动力电池全生命周期减排的潜力看，在现有电力结构下，物理回收减排超过50％，湿法回收减排32％，火法回收减排3－5％。

宝马回收i3电池用于工厂储能

第三，全产业链生产工艺的改进、提升关键环节的能效。简单来讲，就是要挖掘现有材料性能潜力。每一种电池材料比容量都有一个理论值，但实际上做出来的电池产品很难达到理论值。

实现全过程智能化生产、回收是欧盟2030年电池计划的核心思想，就是通过智能设计使电池实际性能与理论值之间差距减少一半，通过智能回收使回收原材料的利用率接近100％，以及全生命周期的碳足迹减少1／2。