鉅大LARGE | 點擊量：825次 | 2021年12月30日
《美國國家鋰電發展藍圖2021-2030》摘譯
2021年六月，美國能源部公布了由聯邦先進電池聯盟（以下簡稱聯盟）編制的《美國國家鋰電發展藍圖2021-2030》（以下簡稱《藍圖》）。賽迪研究院先進制造業研究中心對該《藍圖》進行了編譯，期望對我國鋰電產業未來發展規劃有所借鑒。
“該《藍圖》以美國經濟態勢、國家安全和全球競爭力為背景，全面分析了美國鋰電產業的發展現狀和未來前景，通過對本國鋰離子電池制造業競爭力進行評估，提出了美國鋰離子電池供應鏈的五大建設目標。”
一、《藍圖》公布的背景
（一）美國經濟領域
當前鋰電產業的重要下游需求仍來自于電動汽車（EV）。如圖1所示，根據彭博社預計，到2028年美國電動汽車銷量將達到320萬輛，以電動汽車電池的平均容量為100千瓦時來估算，國內鋰離子電池產量要達到320千兆瓦時才能滿足乘用電動汽車的需求。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
（二）國家安全方面
在美國及其盟國和合作伙伴國家境內維持和擴大鋰離子電池和電池制造業產量，不僅事關美國國家安全，而且是發展穩健供應鏈、免于遭受對手威脅的關鍵所在。
（三）全球競爭態勢
許多其他國家已經構建了垂直電池制造業供應鏈，并有強有力的國家戰略支持。我國擁有全球最大的電動汽車市場，主導著包括礦產和原材料的加工的鋰離子電池制造業供應鏈。
二、美國未來鋰電市場上升預測
目前，美國鋰離子電池或替代性可充電電池化學品市場可分為商用市場和市場。盡管兩個市場終端應用和要求有所不同，但創新和研發都不可或缺。為上述兩個市場建立成熟的國內生產和可靠供應鏈，是保障美國經濟競爭力和國家安全的必要條件。
（一）商用市場
鋰離子電池的美國商用市場包括商用和乘用電動汽車、固定式儲能以及三個方面。如圖2所示，鋰離子電池需求在未來幾年預計將大幅上升。
1、商用和乘用電動汽車市場
對電動汽車而言，最領先的技術就是鋰離子電池汽車。相比于其他可用電池技術，鋰離子電池有著高能量、高功率、長壽命的優勢。電動汽車是推動鋰離子電池需求上升的關鍵領域，也是美國國內鋰離子電池制造業需求最重要的市場。美國鋰離子電池電池制造業必須大幅增產擴建，才能滿足不斷上升的國內市場需求。
2、固定式儲能市場
固定式儲能技術要求電池組具備更高的耐久性，但對能源密度和重量的要求相對較低，因此長期來看非鋰儲能技術是最具成本效益的解決方法。然而，2020年上半年已授權的公共事業類的固定式儲能項目中，有98%采用了鋰離子電池，全年的鋰離子電池固定式儲能部署量為1.5千兆瓦，預計2025將新增至7.8千兆瓦，2030年將達到8.5千兆瓦。
3、市場
正如電動汽車相同，電動飛機有望成為空運零排放的解決方法。可用于城市包裹投送或最多4名乘客的空中出行的電動垂直起降（eVTOL）飛機已發展成為一個新興市場。預計到2025年，全球電動垂直起降飛機市場規模將在1.62億美元到10億美元之間。
（二）市場
除了電動汽車和先進電池領域的迫切需求外，美國部也要可靠安全的先進能源儲能技術來支持聯合、應急基地和設施開展關鍵任務。應用所需電池的某些特性，使其無法使用商用電池。
三、美國鋰離子電池產業評估
美國重要采取鼓勵私營領域、以市場為導向的產業發展策略。公司、大學和國家級實驗室有著長期積累的強大研發實力，但薄弱的知識產權保護和技術轉讓政策而處處掣肘。在聯邦層面和州政府層面已出臺眾多影響電池儲能系統發展的政策，但是這些政策缺乏整個國家的協調聯動。
四、美國鋰離子電池產業的五大目標
《藍圖》對整個鋰離子電池生態系統進行了整體分析，且重點是發展可持續的國內供應鏈。圖5列出了當前鋰離子電池從原材料生產到報廢回收的整個供應鏈。聯盟針對供應鏈的每個環節都提出了關鍵發展措施，以加強國內產業，并為可持續能源制造業供應公平的就業機會。
目標一：保障原材料和提純材料的供應，并發掘商業和應用關鍵礦物的替代品。
建設穩健、安全的國內鋰離子電池工業基地要可靠的原材料、提純材料和加工材料供應，同時包括積極挖掘次生礦物和非常規礦產來源，尋找可持續的多樣化替代品供應。
目標二：支持美國原材料加工基地的發展，滿足國內電池制造業的需求。
目前，美國大部分鋰離子電池原材料的加工要依賴于國際市場。發展具有成本競爭力的國內鋰離子電池原材料加工產業，將造福整個國家。從鋰離子電池中消除關鍵礦產（比如，鈷和鎳）的使用，和采用全新工藝來降低陰極、陽極和電解質等電池材料成本，是實現材料加工產業未來上升的關鍵推動因素。
目標三：刺激美國電極、電池和電池組制造業的上升。
過去十年，電池儲能技術實現了重大進步，電池能量密度7大幅提高，到2020年已達到143美元/千瓦時，且電池組成本降低了約85%。盡管如此，要實現本土上升，使電池和電池組制造業回流美國國內，還要持續激勵支持電動汽車的普及和推廣。
目標四：實現鋰離子電池報廢再利用和關鍵原材料的規模化回收，在美國建立一個完整的具有競爭力的鋰離子電池回收價值鏈。
鋰離子電池電池回收不僅能夠緩解原材料稀缺帶來的限制，加強環境可持續性，而且還能夠支持更加安全、更具韌性的國內原材料供應鏈，實現循環經濟。
目標五：大力支持科學研發、工科教育和勞動力培訓，鞏固和提升美國在電池技術方面的領導地位。
加快建立競爭力強、公平的鋰離子電池供應鏈，滿足快速發展的電動汽車市場和電網儲能市場，是邁向更高性能和更低成本的新零碳能源經濟的一部分。
五、總結
無論是電動汽車、電網儲能系統和等商用市場，還是市場，鋰離子電池儲能系統的重要性將日益增強。在未來十年，全球電池市場預計將上升5至10倍，這場鋰電市場爭奪戰必將更加激烈。
譯自：
NationalBlueprintforLithiumBatteries2021-2030,June2021byU.S.DepartmentofEnergy
