關于這份報告：

電動汽車銷量在 2021 年保持強勁勢頭，從2022 年迄今更是蓬勃發展。但要確保未來增長，就需要加大力度實現電池制造和關鍵礦物供應的多元化，以降低技術上的瓶頸和價格上漲的風險。在短期內，持續強勁的電動汽車銷售的最大障礙是制造電池所必需的一些關鍵礦物的價格飆升，以及俄羅斯與烏克蘭的戰爭和中國部分地區持續的新冠疫情封鎖造成的供應鏈中斷。從長遠來看，需要付出更大的努力來推出足夠的充電基礎設施，以滿足電動汽車銷量的預期增長。

國際能源署的這份特別報告調研了從原材料到成品的 EV 電池供應鏈，涵蓋制造步驟的不同部分：材料、組件、電池和電動汽車。它側重于開發安全、有彈性和可持續的電動汽車電池供應鏈時出現的挑戰和機遇，并審查了該領域的政府目標和戰略。這份特別報告主要是關于保護清潔能源技術供應鏈的特別資源輸入和分享。

2021電動汽車銷量繼續打破紀錄

世界上很少有清潔能源領域像電動汽車那樣充滿活力。2021，電動汽車銷量創下新紀錄，近10%全球汽車銷量為電動汽車，是2019年市場份額的四倍。與2020年相比，電動汽車的公共和私人支出翻了一番。越來越多的國家承諾逐步淘汰ICEs并樹立雄心勃勃的電氣化目標。電動汽車車型也增加了五倍。

與2015年相比，2021上市的大多數汽車制造商宣布了進一步加快車隊電氣化的計劃。2021，中國占電動汽車市場增長的一半。中國汽車銷量（330萬輛）高于2020年整體銷量。歐洲的電動汽車銷售額繼2020年的激增后仍繼續強勁增長（增長65%達到230萬）。并且美國在經歷了兩年的衰退后，也達到了63萬輛。2022年的銷售額也出現了類似的增長趨勢。

當今的電池和礦產供應鏈在中國各地

中國生產的鋰離子電池占所有鋰離子電池的四分之三：陰極產能的70%和陽極產能的85%（兩者是電池的關鍵部件）。超過一半的鋰、鈷和石墨加工和精煉都位于中國。 歐洲負責全球四分之一以上的電動汽車裝配，但除了20%的鈷加工外，它幾乎沒有其他供應鏈。 

美國在全球電動汽車中的作用甚至更小電池供應鏈，電動汽車產量僅占10%。電池生產能力也僅占7%。

韓國和日本有原材料加工下游供應鏈的份額，特別是在陰極和陽極的高技術生產中，料韓國占全球陰極材料生產能力的15%，而日本占陰極和陽極材料產量的11%。韓國和日本公司還參與了其他電池組件的生產，如分離器隔板。

大多數關鍵礦產都在資源豐富的國家開采，如澳大利亞、智利和剛果民主共和國。并被幾家大公司壟斷。歐洲各國和美國政府有專門的公共部門來發展國產電池供應鏈，但到2030年，大部分的供應鏈仍將是中國的。例如，70%的電池產能來自于中國。

電池和礦產供應鏈必須擴大十倍以實現政府電動汽車雄心

疫情期間電動汽車銷量的快速增長考驗了電池供應鏈的彈性，以及俄羅斯在烏克蘭的戰爭一步加劇了原材料價格問題，如鈷、鋰和鎳的含量激增。2022年5月，由于前所未有的電池需求和缺乏足夠的投資新的供應能力，鋰價格鋰價格比2021年初高出7倍以上。

與此同時，2021俄羅斯供應全球20%的高純度鎳電池平均價格下降6%， 跌到132美元每千瓦時，下降速度慢于上一年的13%。在所有其他條件都相同的情況下，如果2022年的金屬價格保持與上一年一樣高的話，電池包將比2021貴15%。然而，相對考慮到當前的油價，電動汽車的競爭力仍然沒有受到影響。

隨著道路運輸電氣化的擴大，以實現凈零排放的目標。關鍵材料供應的壓力將繼續增加。電動汽車電池的需求將從目前的340GWh左右增加，到2030年將超過3500 GWh《氣候承諾方案》。

電池組件及其供應也必須同時擴大規模。短期內需要額外的投資，尤其是在采礦業，交付周期相比供應鏈的其他部分更多長--從最初的可行性研究到生產，再到過幾年才能達到標稱生產能力。但是到2030年，鋰等一些礦物的供應將需增加三分之一，才能實現電動汽車的承諾和公告。例如，對鋰的需求 （供需缺口最大的產品），預計到2030年，其產量將增加六倍，達到50萬噸。

當然還有其他影響礦產需求的變量。如果礦物產品價格居高不下，陰極化學物質可能朝著礦產密集度較低的方向發展。例如，鋰鐵磷酸鹽陰極化學（LFP）不需要鎳也不需要鈷，但能量密度較低，因此只能適用于短程車輛。由于礦產資源豐富和技術創新，LFP在全球電動汽車電池中的份額自2020年以來，供應量增加了一倍多。新化學物質的創新，如富錳陰極甚至鈉離子，可以進一步降低采礦。回收也可以減少對礦物的需求。雖然從現在到2030年的影響可能很小，但是 2030年后，回收利用對緩和礦產需求的貢獻至關重要。在2050年凈零排放NZE）中，需求增長更快，更需要技術創新。

今天的企業和消費者偏好適用于大型車型，如運動型多用途車（SUV）占全球所有電動車型的一半，那么就需要更大的電池可以行駛相同的距離。

確保安全、有彈性和可持續的電動汽車供應鏈將是加速全球吸收的關鍵。

道路運輸的電氣化需要各種各樣的原材料。由于交付周期長，供應鏈的所有階段都必須擴大規模。政府必須利用私人投資進行可持續采礦，并確保清晰和快速的許可程序，以避免潛在的供應瓶頸。關鍵礦物的回收，以及廣泛的電池回收需要少創新和替代化學品， 來緩解需求的壓力并避免瓶頸。激勵電池“調整尺寸”和采用較小的汽車也會減少對關鍵金屬的需求。

各國政府應加強生產商和消費國之間的聯系，同時促進投資，促進環保以及社會可持續性，并鼓勵資源共享。政府也應確保電動汽車關鍵組成部分的可追溯性，并促進電池和電動汽車供應在各個階段的環境和社會發展目標。

電動汽車的電池需求在2021翻了一番

2021汽車鋰離子電池需求340千兆瓦時（GWh），是2020年的兩倍多。電動購買的增長推動了鋰電池用量的增加，（注冊量增加了120%）。2021，純電動汽車的平均電池容量為55千瓦時（kWh），低于2020年的56 kWh，而插電式混合動力汽車的平均容量從2020年的13 kWh增至2021的14 kWh。包括中型和重型卡車以及兩輪/三輪汽車在內的其他運輸方式的電池需求增長了65%。純電動汽車輕型車的平均電池容量在區域內發生了變化，韓國和幾個歐洲國家的增長率超過10%。

中國電動汽車電池需求經歷了前所未有的增長，2021的電池需求比2020年增長140%。美國的增長也是驚人的，盡管基數較低，但年需求翻了一番多。2021，。歐洲的需求增長率雖然低于上一年，但仍增長了70%以上。

由于電池的產能提高，電池的儲備在2021年也非常充足。工廠的銘牌容量是指工廠的預期滿負荷持續輸出。計算為電動汽車、消費電子產品和固定式蓄電池的總需求。所有電池廠的銘牌產能，電池廠的全球平均利用率為銘牌產能的43%。2021，高于2020年的33%。全球平均利用率較低，這里有兩個主要因素。首先，早期有戰略性對電池廠投資提高了儲備，為未來預計需求做好準備。其次，一些工廠仍在提高產量，達到銘牌容量的能力，這一過程可以持續三到六年。

鎳基電池化學成分仍然占主導地位

電池的一個關鍵定義特征是其陰極化學決定了電池性能及其材料需求。對于汽車行業，三大類陰極化學是當今最相關的：鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）；鋰鎳鈷氧化鋁（NCA）；和鋰磷酸鐵（LFP）。NMC和NCA陰極已成為越來越占主導地位，因為它們基于陰極中鎳含量較高。然而鎳含量較高，需要更復雜和受控的生產過程。LFP是成本更低和更穩定的化學物質，引起火災風險更低，而且循環壽命相對更長。與NMC811等高鎳NMC相比，它的能量密度通常只有65-75%，盡管最近的技術創新顯著提高了它們的能量密度。而NCA僅由特斯拉使用。

鎳基化學物質，如NMC和NCA，在2021年，，由于其在續航里程方面的優勢，電動汽車電池市場陰極材料的需求份額有所增加，份額達到了75%。然而在過去的兩年里，LFP出現了重大的復蘇，電動汽車正極材料的需求份額達到25%，主要是受中國電動汽車普及率上升的推動。LFP仍然由于其適合密集使用和頻繁充電的優越循環壽命，以及大多數電動中型和重型車輛在主要使用LFP。LFP在以下方面的成本優勢在中國最近變得更加明顯，因為政府的補貼有利于高鎳化學物質被逐步淘汰。

2021年，陰極和陽極需求與電池需求一起激增，陰極材料需求達到52萬噸（kt），比2020年翻了一番多。對陽極材料的需求了一番，達到30萬噸。材料需求明顯對于陰極材料來說更高，這是由于石墨陽極與領先的陰極相比，因此需要每個電池更少的陽極材料。

鋰磷酸鐵LFP的復蘇

鎳基化學制品在2021保持了市場主導地位,占電動汽車電池需求的85%。然而LFP電池化學在過去兩年得以復興。占2021電動汽車電池需求的15%，比2020年的7%翻了一番，這主要是由于電動汽車中LFP的使用量不斷增加。中國LFP在中國LDV中的需求份額比，2020年為11%，2021為25%，盡管LFP高于高鎳化學物質。但由于電池金屬價格高，LFP由于不含鈷或鎳而變得更具吸引力，而是使用低成本的鐵和磷（盡管面臨不斷上漲的鋰價格）。LFP依賴于碳酸鋰而不是用于富鎳化學的氫氧化物.

LFP其成本優勢是復蘇的一個原因。另一個是最近的創新電池到封裝（CTP）技術，消除了在電池組中容納電池對模塊的需求，從而降低電池組的自重提高LFP電池的能量密度。CTP這項技術是中國比亞迪首創的刀片電池持續改進。中國寧德時代CATL發布了他們的第三代

CTP電池，可將LFP電池組的能量密度提高到85%左右。CTP也被應于高鎳化學物質，以進一步提高其能量密度。

LFP的生產主要局限于中國——傳統的主要樞紐用于LFP電池化學。其中一個原因是LFP專利；擁有這些專利的研究機構達成了的協議在中國電池制造商那里。如果僅在中國使用LFP，生產商可以擁有生產許可，也不需要付額外的經費。另一個關鍵原因是LFP供應鏈在中國的比較完善。

LFP現在將在全球范圍內激增。最近，主要的非中國電動汽車特斯拉和大眾等制造商宣布采取行動到入門級大容量電動汽車車型的LFP化學品。幾乎2022年第一季度生產的特斯拉電動汽車中，有一半使用LFP。LFP電池目前計劃在歐洲和美國生產。各州將滿足這些地區電動汽車的預期LFP需求。

LFP的激增給電池回收帶來了挑戰，因為這從回收鐵和磷中獲利很困難。其不含有價值鎳和鈷等金屬，也就沒有可以回收的價值。LFP電池的回收率比傳統回收率大幅下降。其方法及其經濟可行性令人擔憂。LFP似乎要求直接回收才能盈利或需要監管干預、框架或替代商業模式。

對電池大量需求刺激了對其生產中使用的關鍵金屬。2021年初至2022年5月鋰價格上漲超過七倍，鈷價格上漲價格翻了一番多。鎳價格幾乎比去年翻了一番同一時期達到了近十年來從未見過的水平。

前所未有的電池金屬價格上漲是由電池需求激增，以及對供應緊縮的擔憂。供應制約因素有三個趨勢：第一，生產疫情造成的挑戰；第二，關注來自俄羅斯的1類鎳供應；第三，三年內新增供應能力投資不足。

2021之前，當時金屬價格較低。一些生產商由于低鋰價格。例如，澳大利亞礦業公司銀河資源公司最大程度地減少了鋰礦產量。與澳大利亞其他鋰礦一樣，重要礦山在2019年增長了約40%。上一次電池金屬價格飆升是在2017年，由于對電池需求增長的樂觀預期，鋰和鈷的價格在2018年暴跌。如今，鋰的價格達到了前所未有的水平，比之前的峰值高出近200%

近幾個月來，鈷的價格也大幅上漲，盡管還沒有達到頂峰時的水平。這可能反映出低鈷化學成分增加電池的需求預期和市場占有率供應問題，如港口運營中斷在南非，疫情和內亂也造成了導致鈷價格上漲。2022年3月，鎳價格達到創紀錄水平, 經歷了高度動蕩的運動，導致倫敦金屬 交易所暫時結束商品交易。這是主要是由于市場參與者的空頭擠壓，但最近對俄羅斯烏克蘭戰爭，造成對鎳供應的擔憂. 烏克蘭的通貨膨脹也加劇了物價上漲。俄羅斯是世界上最大的電池級（1類）鎳生產商。

制造電動汽車電池需要幾個階段：

1.提取電池材料所需的原礦材料

2.將原料加工和精煉成電池材料

3.制造專用電池組件陰極和陽極材料、電解質、分離器和外殼

4.制造電池，然后集成到電池組中，包括電子學，傳感器和電池管理系統

5.電池和子系統硬件集成已完成新能源車輛制造

6.關鍵材料的回收。陰極陽極氧化和/或存儲應用中使用過的電池的重復使用