车辆学院团队在锂电池关键材料可持续性研究领域取得新进展

在构成锂电池的多种材料中，锂、钴、镍等材料由于高供应风险和对产品性能的决定性作用而被认为是“关键材料”。迈入低碳未来的行动能否成功在很大程度上取决于这些关键材料的供应稳定性。然而，现阶段锂、钴等关键材料的价格正经历着数倍的暴涨，进而造成锂电池价格在持续30年下降趋势后首次上升，对交通电动化转型造成了挑战。

7月30日，清华大学车辆与运载学院团队在期刊《焦耳》(Joule)上发表题为“暴涨的锂价不会阻碍电动汽车蓬勃发展”(Surging lithium price will not impede the electric vehicle boom)的论文。研究以锂为重点，对本轮材料价格暴涨的驱动因素进行了深度分析，揭示了其价格剧烈波动的内在机制，并对未来短期和长期的供需形势和价格走向进行了建模研究。

图1.中国月度电池级碳酸锂价格和电动汽车销量

研究发现，本轮锂价暴涨与2015-2016年的锂价波动的核心动因相同，均为电动汽车市场的井喷增长导致的供给不足。而相比前一轮波动，由于高预期需求所造成的牛鞭效应叠加高延迟的锂矿扩产、新定价模式和新冠疫情等因素的影响，使得价格波动幅度更大。因此，当供给不足的问题得到解决时，锂价会回归到正常水平。

通过综合全球42个硬岩提锂项目和29个卤水提锂项目的产能规划，以及预估全球电动汽车市场渗透目标，作者对未来短期的锂供需形势进行了建模预测。模型结果表明，锂供需紧张的形势在短期会持续保持，期间锂价格会在高位震荡。然而，到2024年左右，预计锂的供应将超过需求，供应商在满足下游实际需求的同时可以具备充足的库存储备。库存的积累会逐渐达到供应商所能接受的上限，抛售过多的库存，从而引发从上游到下游削减库存的逆向牛鞭效应，进而将重现2018年的锂价下跌。

长期来看，锂资源储量充足且锂矿开采技术在持续进步，储量增速可以与需求增长保持动态匹配。矿石品位的下降和矿产开采碳排放的货币化所导致的锂矿开采成本上升会被回收在供给中所发挥作用的增强所抵消。即使电池一直依赖于锂作为关键材料，锂价格也不具备长期上涨的基本面。基于研究结论，作者提出了五点政策建议以提高锂资源产业链的稳定性，减少类似本轮价格危机事件的发生。

图2.全球锂资源供给和需求

图3.锂资源储量和锂电池关键材料用量

清华大学车辆与运载学院博士生孙鑫为论文第一作者，欧阳明高院士、郝瀚副教授为论文共同作者，博士后任东生等人为数据收集等工作提供了重要帮助。研究得到国家重点研发计划，国家自然科学基金等项目支持。

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