著名的國家實驗室專注于美國電動汽車的電池供應(yīng)鏈。電動汽車的里程數(shù)和價格都在快速增長,這已經(jīng)不是什么秘密了。關(guān)鍵在于對儲存和釋放電能的材料——電化學(xué)的深入研究。盡管重要的電池制造商是電池研究領(lǐng)域的重要參與者,但仍需要國家實驗室和大學(xué)進(jìn)行檢查并取得進(jìn)展。其中一個實驗室是阿貢國家實驗室ANL。
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ANL曾經(jīng)是美國的第一個實驗室。它幾乎在每一個科學(xué)領(lǐng)域都開展了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用科學(xué)研究,特別是在電池領(lǐng)域。此外,美國的阿貢不僅深入探討了電池的結(jié)構(gòu),還計劃電動汽車如何幫助美國實現(xiàn)清潔能源經(jīng)濟(jì)。單電池和電池組一份名為《美國電動車鋰離子電池供應(yīng)鏈:2010-2020》的新ANL報告對美國電動車電池供應(yīng)鏈進(jìn)行了深入研究。“行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者關(guān)心的是如何確保原材料的安全以及電池材料的再利用和再循環(huán)。要實現(xiàn)這兩點,您必須首先了解當(dāng)前的需求是什么,電池是如何生產(chǎn)的,以及在哪里生產(chǎn)的。這是我們的報告提供的見解。”
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該報告量化了在美國銷售的輕型電動汽車用鋰離子電池的總?cè)萘浚⑻峁┝虽囯x子電池和電池組的原產(chǎn)地。阿貢能源部能源和環(huán)境分析師大衛(wèi)·高爾克(David gohlke)在報告中說:“原材料保護(hù)和電池材料回收再利用這兩個主題尚未得到深入解釋。”值得注意的是,ANL報告區(qū)分了電池芯和電池組,表明它們可以在不同的地方生產(chǎn)。此外,在制造電池的過程中,將有必須回收的廢料-了解電池的制造地點會對電池的再利用和回收產(chǎn)生影響。
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全球供應(yīng)根據(jù)本報告,20家不同的單體電池和電池組制造商每年為美國市場供應(yīng)20gwh。松下供應(yīng)約15款單電池,包括特斯拉、modelx、modely和Model3,占2020年美國電動汽車銷量的70.9%。LG energy solutions在美國的汽車電池和電池組銷量排名第二,2020年分別為19%和17%。ANL還指出,電池供應(yīng)商應(yīng)該能夠隨時隨地生產(chǎn)電池和電池組。例如,松下在日本、中國和美國有電池工廠,而LG在韓國、波蘭、中國和美國生產(chǎn)電池。
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電池可以在韓國生產(chǎn),在密歇根州組裝,運輸給OEM制造商并安裝在車輛上。目前,中國主導(dǎo)著電動汽車供應(yīng)鏈,控制著全球80%的原材料精煉、77%的電池生產(chǎn)和60%的電池模塊制造。在汽車制造廠附近建造電池和電池組具有成本和物流優(yōu)勢。一些鋰離子電池制造商已經(jīng)計劃或正在美國建造新的電池廠。到2023年,美國的電池總產(chǎn)量可能會增加到每年約80GWH。
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通過建模和分析,電池生產(chǎn)中使用的有價值的正極材料中有7.8%不會出現(xiàn)在電池單元中,生產(chǎn)的電池單元中有5%未通過質(zhì)量檢查,并被拒收。工業(yè)廢物應(yīng)該回收利用,這樣鋰、鈷和鎳等有價值的材料就不會被浪費。根據(jù)對電池廠新位置的跟蹤,制定計劃,確保回收能力。周說:“深入了解電池供應(yīng)鏈、電池供應(yīng)鏈的發(fā)展以及汽車制造和銷售的位置,最終可以讓我們更好地了解如何更有效地回收原材料。”