卢卡斯·贝德纳尔斯基
《新能源时代:全球锂资源的大国角力》卢卡斯·贝德纳尔斯基 著 李成杰 冯红 译 中央编译出版社
如果你看一下元素周期表,你就会发现锂在118个元素组成的周期表中排名第三位。尽管该元素很简单,只有3个质子,但它正在重新定义我们在21世纪对能源的思考方式。
锂电突破可再生能源存储瓶颈
可再生能源如太阳能电池板、风力发电场,其实已存在数十年。不过,过去化石燃料比可再生能源更具优势,核心就在于化石燃料本身就是可存储的能源介质;而此前,人们始终无法让可再生能源实现类似的存储,这也成了其推广使用的关键瓶颈。直到锂电池出现,这一局面才得以改变——它就像可再生能源系统这张巨大拼图里缺失的最后一小块,不仅补上了存储短板,更让人们规模化利用可再生能源成为可能。
我们正处于开创性变革的初始阶段,即可再生能源已经能够被存储,用以驱动汽车和便携式电子设备。总有一天,这种绿色能源将为运载人们每天使用的消费品的远洋船舶提供动力源,让人们轻轻松松去度假,不必担心飞机的碳排放量。尽管这一切尚未发生,但是,套用阿玛拉定律的说法,我们总是高估一项科技所带来的短期效益,却又低估了它的长期影响力。
目前,全世界消耗的约79%的原油成为汽车、飞机和船舶的动力来源。值得关注的是,目前用电池驱动的车辆替代50%石油需求的技术已经存在:最新的电动汽车单次充电的续航里程可超过500公里,充电时间问题也在迅速改善。如今,大多数业内人士已经不再询问电动汽车是否会取代传统动力汽车,而是会问什么时候取代。
从化石燃料驱动的发动机转向锂离子电池,堪称自19世纪末卡尔·本茨制造出第一台汽油发动机以来,交通运输领域最大的变革。这一变革对很多领域都产生了深远的影响,如工业、经济、战略安全以及气候变化,且绝非遥远未来的设想。本书致力于探索已经发生的,以及即将发生在我们眼前的变化,希望为关注未来的学者们提供展望30年后世界的想象空间。
全球巨头竞逐锂业新赛道
无论我们喜欢与否,在当前的政治和经济环境中,大集团公司和技术垄断的管理方式都发挥着巨大的影响力;未来世界的主导力量,或将集中在政府与财团法人手中。在咨询相关专家对未来的预测后,这些掌控者从长远的角度制定发展计划,如五年计划、十年计划。举例来看,“中国制造2025”是中国于2015年春天制定的战略计划,旨在将中国从世界工厂转变为技术强国,并将电动汽车、电池和锂产业确定为国家发展的首要任务;而2016年,年销量超过1080万辆汽车、全球最大的汽车制造商大众集团发布了《2025战略》,计划推出30款纯锂离子电池驱动车型,并预计到2025年电动汽车销量占比达25%。
2015年,全世界对锂的需求还很小,尚不足以使其被认定为“新石油”。2015年以前,锂制品更多用于陶瓷和玻璃的生产,而非为电池行业提供原材料。中国政府和大众汽车的智囊团在起草2025年阶段性发展计划时,一定已经预见到锂的战略作用和价值。
锂和电池行业的发展历程从最初到现在从未停止过发展的脚步。从2000年到2015年,锂离子电池的需求增长超过30倍,预计从2015年到2025年将再增长10倍以上。即使是在全球新冠病毒大流行期间,该行业的公司仍然做出了大胆决策,斥资数亿美元建立生产线,以满足5年或10年内的锂需求。
该行业正在把危机转变成发展机遇,在更审慎的竞争中抢占优势,全力布局尚未到来的电力时代。
若说石油行业的发展以西方和中东为中心,且由美国主导,那么锂行业的发展则以亚洲和拉丁美洲为中心,中国正发挥主导作用。中国、韩国和日本在锂离子电池行业的核心地位,将成为世界经济和政治影响力从西方转向亚洲的又一有力佐证。
从20世纪早期英国政府鼓励冒险家威廉·诺克斯·达西在波斯地区(伊朗)寻找石油,到最近俄罗斯天然气工业股份公司颇受争议的北溪二号管道项目,维护碳氢化合物的稳定来源一直是几十年来推动西方政治决策的主要因素。因此,如果不提及欧洲、美国或中东的政治因素,就很难解释石油行业的历史和现状。同样,本书主要参考了亚洲的时事,以期描绘出亚洲背景下锂行业的发展图景。
中国形成锂电全产业链布局
尽管锂离子电池最初由日本索尼推向市场,且日本在电池核心部件生产上始终保有优势,但本书仍将中国置于核心视角。诚然,中国在锂电池技术方案的质量与简洁性上或许不及日本,但其在新能源革命的大众推广层面成效显著——中国并未等到电池技术发展至顶峰,才启动电动汽车的规模化制造。
在中国,服务于锂电池行业和客户的整体系统已经准备就绪。锂和其他关键原材料被开采出来,转化成化学物质,做成组件,并安装在国内生产的电池中,整个过程都是在中国境内完成的。作为西方人,你可能从未听说过这些电池已经为中国国产品牌的电动汽车提供了动力。对行业观察者来说,值得关注的是,前文提及的生产过程,其大部分阶段均处于国家的严格监管之下。这种生产的透明度,即使在欧盟的集中市场管理体系中也是很难实现的。
在中国,消费者不仅能从丰富的车型中挑选电动汽车,充电也十分便捷,并非仅限城市区域。仅2019年,中国每天就新增1000个电动汽车充电站(注意是充电站,不是充电器)。依据车型与使用强度不同,电动汽车电池的使用寿命通常为5至8年。为此,中国正大力开拓电池再利用新业务,以满足消费者无需购置新电池的需求;同时,中国法律明确规定,电池报废后必须进行回收利用。目前,中国已具备废旧电池回收能力,不仅能处理国内产生的废旧电池,还可进口并资源化利用国外的废旧电池。
(作者为波兰锂及电池材料首席研究分析师)