I nuovi veicoli energetici devono raggiungere batterie a basse emissioni di carbonio attraverso i costi

Attualmente nel mondo circolano più di 2 milioni di nuovi veicoli energetici, la maggior parte dei quali utilizza batterie al litio per l'accumulo di energia. Il 21 giugno, Huang Xuenong, direttore del Dipartimento dell'elettricità dell'Amministrazione nazionale dell'energia, ha affermato al Qinghai Lithium Industry Summit Forum, co-organizzato dal Ministero dell'industria e dell'informatica, dal Ministero della scienza e della tecnologia e dal China Electric Vehicle 100 Forum, che l'industria delle batterie al litio sta affrontando opportunità di sviluppo molto rare e un ampio spazio di sviluppo.

Negli ultimi anni, la produzione e il volume delle vendite di veicoli alimentati da nuove energie nel mio Paese hanno registrato una crescita esponenziale. L'aumento delle vendite di veicoli elettrici ha portato a un rapido sviluppo del settore delle batterie elettriche e a una forte domanda di risorse al litio, offrendo opportunità di sviluppo all'intera filiera industriale a monte e a valle.

Attualmente, come sviluppare l'industria delle batterie al litio, coltivare risorse e materiali al litio e alimentare le aziende produttrici di batterie con competitività globale, realizzare uno sviluppo coordinato dell'intera filiera industriale e stabilire una buona ecologia industriale per promuovere lo sviluppo sostenibile e sano dell'industria dei veicoli elettrici. In questo forum, esperti, studiosi e imprenditori del settore hanno discusso le questioni sopra menzionate.

Crescita della domanda del mercato delle batterie al litio

Trattandosi di un settore emergente, ogni fase dello sviluppo di veicoli a nuova energia, in particolare i modelli puramente elettrici, attira l'attenzione.

I veicoli a nuova energia sono diventati, qualche anno fa, un argomento di tendenza introdotto sul mercato in via sperimentale e, oggi, il prodotto in più rapida crescita nel mercato automobilistico nazionale: sono diventati i preferiti di molti consumatori.

È difficile immaginare che siano bastati meno di cinque anni perché le vendite annuali di veicoli alimentati da nuove energie passassero da meno di 5.000 a 510.000 veicoli e perché il numero di veicoli in circolazione passasse da 10.000 a 1 milione di veicoli.

Grazie al rapido sviluppo del settore dei veicoli a energia nuova, la domanda di batterie per l'alimentazione elettrica continua ad aumentare. Il giornalista ha appreso dal sito web ufficiale del China Electric Vehicle 100 Forum che la domanda totale di batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici in Cina nel primo trimestre di quest'anno è stata di 1,27 GWh, di cui circa 0,97 GWh sono stati utilizzati per veicoli puramente elettrici, pari al 76% del totale.

Con la continua crescita della produzione e delle vendite di veicoli alimentati da nuove energie, la domanda di mercato di batterie al litio continuerà ad aumentare.

Sotto l'influenza di fattori quali il progressivo approfondimento della ricerca e dello sviluppo tecnologico e la concorrenza di mercato sempre più agguerrita, si sono gradualmente affermati i tipi di batterie di alimentazione.

Negli ultimi anni, lo sviluppo tecnologico delle batterie elettriche cinesi è stato chiaramente visibile: il "Decimo piano quinquennale" riguardava le batterie al litio-ossido di manganese, l'"Undicesimo piano quinquennale" riguardava le batterie al litio-ferro-fosfato, il "Dodicesimo piano quinquennale" riguardava le batterie ternarie e nei prossimi cinque anni sarà introdotta una nuova generazione di batterie agli ioni di litio con elevata energia specifica.

Fino a qualche anno fa, l'autonomia dei principali veicoli elettrici presenti sul mercato era generalmente inferiore ai 200 chilometri e pochi modelli avevano un'autonomia superiore ai 300 chilometri. Grazie al progresso della tecnologia di integrazione del sistema di alimentazione "puramente elettrico", l'autonomia media delle autovetture tradizionali per uso domestico è ora aumentata a oltre 300 chilometri.

Il giornalista ha notato che i principali modelli di veicoli a nuova energia lanciati quest'anno, tra cui SAIC Roewe RX5EV, BAIC New Energy EX300L, Song EV, Borgward BX5EV e molti altri modelli, hanno ottenuto buoni risultati in termini di autonomia di crociera. Inoltre, il livello tecnico complessivo dei veicoli commerciali puramente elettrici è leader a livello mondiale e vengono esportati in grandi quantità.

"L'industria delle batterie elettriche ha fatto grandi progressi. Nel 2015, c'erano quattro aziende cinesi tra le prime dieci aziende al mondo, e questo numero è aumentato a sei l'anno scorso. Ciò riflette il fatto che il livello di sviluppo dell'industria delle batterie elettriche cinese è in continuo miglioramento", ha affermato Ouyang Minggao, vicepresidente esecutivo di China Electric Vehicle 100.

Allo stesso tempo, il miglioramento del livello di potenza delle batterie ha anche spinto, in una certa misura, lo sviluppo dell'intera tecnologia ibrida. Ora tutti i principali produttori di automobili dispongono di modelli ibridi relativamente maturi, in particolare BYD, SAIC Roewe e altre aziende hanno lanciato modelli ibridi plug-in su larga scala.

A giudicare dalle batterie di potenza installate, influenzate dalle politiche, l'attuale percorso tecnologico delle batterie per i nuovi autobus energetici è stato sostanzialmente stabilito. Le batterie al litio-ferro-fosfato hanno un vantaggio assoluto nel campo degli autobus puramente elettrici, mentre le batterie ternarie dominano il campo delle autovetture puramente elettriche.

Allo stesso tempo, con il miglioramento della tecnologia delle batterie e la produzione di massa, l'energia specifica dei sistemi di batterie agli ioni di litio aumenta di anno in anno, mentre il costo diminuisce di anno in anno.

"La densità energetica delle batterie di potenza è quasi raddoppiata negli ultimi cinque anni e si prevede che il costo scenderà a 1 yuan per wattora entro il 2020. Non solo, il mio Paese ha fatto notevoli progressi nella sicurezza delle batterie di potenza negli ultimi anni." Ouyang Minggao ha affermato che la tecnologia nazionale in materia è già all'avanguardia a livello mondiale. Ad esempio, l'espansione, il collaudo e la modellazione della previsione del runaway termico delle batterie in serie sono stati sviluppati per la prima volta da aziende cinesi.

Le innovazioni industriali devono superare la "barriera dei costi"

Le batterie sono i componenti principali e le fonti di energia dei nuovi veicoli energetici e occupano una posizione importante nella filiera industriale dei veicoli energetici.

Influenzato da questo fattore, stimolerà anche l'entusiasmo dell'intera società per gli investimenti in questo campo.

Il "Rapporto di ricerca sui problemi e i suggerimenti che riguardano lo sviluppo dell'industria delle batterie al litio per autoveicoli del mio Paese", pubblicato quest'anno dal China Electric Vehicle 100 Forum, mostra che solo nella prima metà del 2016, 54 aziende hanno annunciato piani di espansione degli investimenti per un totale di 116 miliardi di yuan, una cifra superiore agli investimenti pianificati nel settore delle batterie per l'intero 2015.

Tuttavia, quando la politica di sussidi per i veicoli a energia nuova del mio Paese ha iniziato a diminuire, è gradualmente emerso il problema della sovracapacità delle batterie al litio.

Dall'inizio dell'anno, il calo dei sussidi ha portato a un crollo vertiginoso dei veicoli alimentati da nuove energie, un fenomeno raro negli ultimi anni. Sebbene questa cifra sia stata in una certa misura attenuata con l'annuncio del catalogo dei sussidi, quest'anno ci sono comunque voluti cinque mesi per superare a malapena la soglia dei 100.000 veicoli.

In tali circostanze, è inevitabile che le batterie al litio presentino una sovracapacità.

Secondo le statistiche, alla fine del 2015 la capacità produttiva delle principali batterie di potenza ha superato i 30 GWh e attualmente sono pianificati e in costruzione più di 70 GWh. Si prevede che la capacità produttiva supererà i 100 GWh nel 2018.

Allo stesso tempo, la concentrazione del mercato delle batterie al litio è ulteriormente aumentata. Nel 2015, la quota di mercato delle prime 10 aziende del mio Paese in termini di spedizioni di batterie elettriche ha raggiunto il 75,3%. La tendenza alla concentrazione delle quote di mercato in poche aziende è molto evidente.

"Attualmente, la capacità produttiva complessiva delle aziende di batterie al litio potrebbe aver superato le esigenze del mercato attuale. Nonostante ciò, i prodotti delle aziende di batterie veramente buone sono ancora scarsi." Wu Zhixin, vicedirettore del China Automotive Technology Research Center, ritiene che l'attuale sovraccapacità sia una sovraccapacità strutturale, che potrebbe essere risolta in futuro per il settore dei veicoli a energia rinnovabile in rapido sviluppo.

In questa fase, il motivo principale per cui i veicoli a nuove energie dipendono eccessivamente dalle politiche è che vengono generalmente venduti a prezzi più elevati. Anche dopo aver beneficiato di doppi sussidi da parte dello Stato e degli enti locali, i loro prezzi di vendita finali sono ancora più alti di quelli dei veicoli a carburante tradizionale. Come controllare il costo delle batterie al litio in modo che possano entrare nelle case della gente comune è diventata la chiave per la concorrenza nel settore delle batterie al litio.

Si segnala che, prendendo come esempio il legame tra le materie prime, il costo del carbonato di litio è sceso a 13.000 yuan/tonnellata, ma il prezzo di mercato è superiore a 150.000 yuan/tonnellata. Ouyang Minggao ha affermato senza mezzi termini che se il prezzo di vendita potesse essere ridotto a 30.000-50.000 yuan, il problema dei costi delle materie prime sarebbe sostanzialmente risolto. Si tratta di un elemento molto importante per risolvere il problema degli elevati costi dei veicoli alimentati da nuove fonti energetiche.

Wu Zhixin ha affermato che nella futura competizione nel settore dei veicoli a nuova energia, le batterie saranno la priorità assoluta. Se riusciremo a utilizzare in modo efficace il litio, la risorsa più critica nelle batterie elettriche, controlleremo i settori chiave del settore delle batterie elettriche, cogliendo così l'essenza dei veicoli elettrici e rendendo il "litio" disponibile in tutto il mondo.

Il modello di sviluppo verde promuove una bassa carbonizzazione

"Le batterie elettriche contengono spesso molte risorse rare di cobalto, e queste risorse dipendono fondamentalmente da forniture importate. Il mercato interno deve prestare attenzione alle questioni del recupero e del riciclaggio dei materiali." ha affermato Ouyang Minggao parlando della necessità di riciclare le batterie.

Infatti, metà del costo dei nuovi veicoli energetici deriva dalle batterie. Si può affermare che ridurre il costo delle batterie di alimentazione sia una "buona soluzione" per risolvere il problema degli elevati costi dei nuovi veicoli energetici.

Ouyang Minggao ha fatto alcuni calcoli per tutti: basandosi sull'equivalenza del sistema di alimentazione del motore a combustione interna e del sistema di alimentazione della batteria, il prezzo della batteria è di circa 100 dollari USA (680 RMB) per kilowattora, il che equivale completamente alla potenza del tradizionale motore a combustione interna. Vale a dire che, in tali condizioni, il prezzo dei veicoli alimentati da nuove energie può essere sostanzialmente lo stesso di quello dei veicoli alimentati da combustibili tradizionali.

Ora che l'obiettivo è stato definito, il nodo temporale per il suo completamento diventa il fulcro dell'attenzione delle persone.

Il reporter ha appreso che il prezzo medio globale dei sistemi di batterie per kilowattora potrebbe raggiungere i 1.000 yuan nel 2020 e i paesi stranieri potrebbero essere in grado di raggiungere i 100 euro (760 yuan) nel 2020. In effetti, i requisiti dell'industria nazionale sono persino più elevati dei loro, che è anche la prossima direzione degli sforzi complessivi dell'industria delle nuove energie.

In una prospettiva a lungo termine, l'elettrificazione dei sistemi energetici deve essere abbinata anche alla decarbonizzazione dell'energia. Attualmente, a causa del problema della fonte di energia elettrica, è ancora impossibile dire con certezza se i veicoli elettrici siano "ad alte emissioni di carbonio" o "a basse emissioni di carbonio". La questione fondamentale è da dove proviene l'elettricità necessaria per i veicoli elettrici. Per rendere i veicoli elettrici a basse emissioni di carbonio, è necessario combinarli con energia a basse emissioni di carbonio, in modo da raggiungere emissioni prossime allo zero e la massima efficienza. Se fosse generato interamente da energia elettrica alimentata a carbone, equivarrebbe sostanzialmente a un ibrido con motore a combustione interna.

In futuro, l'industria dei veicoli a energia nuova dovrà essere combinata con le energie rinnovabili. Dal punto di vista dell'elettricità, per sviluppare le energie rinnovabili, dobbiamo anche predisporre l'accumulo di energia. Attualmente, a causa della mancanza di adeguate strutture di stoccaggio dell'energia, il fenomeno dell'abbandono dell'energia eolica, idroelettrica e solare è molto grave. Solo nel 2016, in questo settore sono stati sprecati 150 miliardi di wattora di elettricità, pari al fabbisogno di elettricità di 100 milioni di veicoli elettrici. Va detto che la funzione di accumulo di energia dei veicoli elettrici rappresenta la soluzione fondamentale alla natura intermittente delle energie rinnovabili.

Ouyang Minggao ha affermato che, nonostante esistano vari metodi di accumulo dell'energia, dal punto di vista della scala e dei costi, la soluzione definitiva per l'accumulo di energia dipende ancora dalle batterie agli ioni di litio e dai veicoli elettrici.

Per raggiungere questo obiettivo, lo sviluppo della tecnologia V2G è diventato inevitabile. Grazie a questa tecnologia, i veicoli elettrici possono essere ricaricati in modo bidirezionale tramite la rete elettrica. La rete elettrica può caricare i veicoli elettrici e, quando non sono in funzione, sono collegati alla rete elettrica e fungono da dispositivi di accumulo di energia per la rete stessa.

Vale la pena notare che, in qualità di leader nel settore dei veicoli a nuova energia, BYD ha condotto alcune esplorazioni e ottenuto buoni risultati. La stazione di ricarica rapida AC sviluppata in modo indipendente da BYD ha questa funzione.

Secondo le ultime previsioni della "Energy-Saving and New Energy Technology Roadmap" della China Society of Automotive Engineers, la produzione e la vendita di veicoli a nuova energia in Cina raggiungeranno il 40% delle vendite totali di veicoli nel 2030. Ouyang Minggao è molto ottimista sul futuro dell'industria cinese dei veicoli a nuova energia. "Nel 2030, le vendite globali di veicoli alimentati da nuove energie rappresenteranno in media il 30%. Credo che la Cina possa raggiungere una quota di mercato del 40%".

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.