北大先行高原：鋰電行業超高速發展在原材料方面的可持續性
圖為北大先行科技產業有限公司總裁、CEO高原發表主題演講
在中國電動汽車百人會論壇（2018）的“優化電池產業鏈 助力電動汽車普及化”主題論壇上，北大先行科技產業有限公司總裁、CEO高原發表主題演講。
以下是演講實錄：
謝謝組委會邀請，給我一個機會跟大家一起來探討。今天我演講的題目、跟大家分享的 題目就是鋰電行業超高速發展在原材料方面的可持續性。今天討論分三個部分。
其實這個圖大家都看了很多，大家都知道，我們現在動力鋰電正在超高速發展的時期，從這個圖表上可以看出來，比如到2025年，我們要有700萬輛的年銷售的新能源汽車，裝機量超過500GWh。當然這種高速發展對我們行業來說是非常好的機遇，我們從業者都非常喜歡這種超高速發展，雖然也帶來很多挑戰。我們的問題就是，這種超高速發展是不是可持續的？當然一個很明顯的條件就是說，在市場成熟之前，當然我覺得這個大家可能2030年以前不用擔心這個事情，因為我們今天也看到很多演講，2030年新能源汽車我們能達到差不多一半，在這之前應該還離飽和很遠。其他的三個方面，電動車經濟、實惠、方便，用戶的良好體驗和安全，這是從用戶的角度必須要滿足的。今天我們聽到很多演講，我們需要很多技術上和商務方面的創新。最后一點，我們可能關心的不是很夠，上游的原材料能不能支持這么高速的發展，我管它叫戰略元素的充足率，今天我想從這個方面也跟大家探討一下。
回到剛才說的技術創新方面，因為我是做材料的，從材料的角度。首先，我們從正極的角度來說，雖然正極我們經常在各種報道上聽到林林總總的很多正極材料，其實鋰離子電池的正極材料有一個最關鍵的要求，就是他必須提供鋰離子電池中所使用的全部的鋰，除了電解液那一點點鋰，所有的鋰離子來回做負載電荷的鋰，都是來自正極材料。當然，作為正極材料還有很多其他的要求，比如說電壓得合適、得導電、容量得大，其中還有一個非常大的約束條件，就是提供所有的鋰，待會兒我再回到這個問題。因此，所有的正極材料，雖然林林總總其實就是三大類，一類是橄欖石一類，還有層狀，剛剛說有鈷酸鋰、三元、富鋰，其實經濟結構都是一樣的，只不過某種變異而已。第三類，現在有很多做高電壓的5V的尖晶石。這方面工作我們還是有很多改善的工作可以做，而且我們也正在做，但是這方面的進步是一個低風險的、速度比較慢的、小步的進步。我這個地方畫了這么一個尺，從下面是低風險，往上是高風險，風險越高回報越高，我們跳出這個現有的框子，現在我們聽的很多的就是全固態電池，全固態電池它當然好處可以用鋰金屬，用了鋰金屬負極的能量密度就大大提高了，當然好處就是固態電解液室溫下的電導率，還有大家不談的一個事情，即便我們用鋰金屬做負極，雖然算起來能量密度很高，比如你算出來需要一公斤的鋰金屬，可能要往里面放三四倍所需要的鋰金屬，因為每一次鋰金屬循環回來的時候他都會形成一個新的表面，新的表面會消耗一部分鋰。
風險度更高的，其實這個概念我已經提過很多次了，今天再重復一下，依然利用業態的鋰離子電池，但是我們把正極材料的約束拋除掉，怎么達到這一點呢？我們就是在負極方面，我在美國工作的時候曾經領導一個實驗室，我們曾經做了這方面工作的嘗試，就是用鈍化的鋰金屬粉末把它摻到負極，制作過程中使它在負極中能夠引用。當壓實以后，再加上電解液的時候，大家做過電池設計工作的都知道，這個鋰金屬就不再存在，就變成鋰離子，進到了負極材料之中，這時候我們負極就變成了一個充滿電的鋰離子的負極，不是鋰金屬的負極。這個時候我們正極就可以用各種各樣的不含鋰的材料，我們只考慮它是不是安全、是不是低成本、使用量是不是高、是不是導電等等，其他的條件依然可以滿足。我們當時還曾經做過一個鋰離子電池正極材料是二氧化錳，想在這里拋磚引玉，并不是說這個技術路線是最好的技術路線，當然今天這種技術已經在一些特殊電池上開始有一些應用，因為他還要解決很多工程方面的這些問題。拋磚引玉就是希望達到不光在電池設計方面，還有工程設計上，比如說我們今天制作鋰離子電極的方法，沒有跟20年前差太多，很多地方我們都應該有一些跳躍式的發展，當然每個公司和每個公司的情況不一樣，風險承擔不一樣，我們總有一些人做低風險有保證有回報的工作，同時也有少部分人致力于一些高風險、高回報長期的跨越式發展。
以上是技術方面，再回到資源方面。剛才我們看到了一個超高速發展對電動車。把它翻譯成關鍵原材料的需求，我的同事做了一個非常保守的估計，比如說鈷，按最好情況推測下，我們假設以后都用高鎳的三元，鈷的需求量是非常小的，因此我們得出2025年依然會需要10幾萬噸的金屬鈷，鋰不管用什么材料，當然用磷酸鐵鋰，鋰的用量小一些、三元鋰的用量高一些，為了達到我們2025年電動車的目標，我們碳酸鋰的當量要將近40萬噸，現在我們還不到20萬噸，這是全球的鋰，用在電池上的鋰，當然僅僅是一半。
總而言之，未來如果要達到能支持這么高速的發展，我們未來的幾年，不到10年，七八年的工夫，我們要多出來30萬噸的碳酸鋰的需求量，這些鋰從哪里來，我想在這里跟大家分享一下過去的經驗。舉一個例子，在全球礦業市場分析方面做的比較好的一個英國公司Roskill，我知道預測未來是很難的一件事情，尤其是預測10年以后，我這里2013年預測2017年的報告，今天2018年回過頭來看看準確度，它把新增的碳酸鋰預測分成兩大類，一類就是現有的當時2013年老牌的碳酸鋰的制造商，當時2013年他把所有比如說智利的SKM，還有阿根廷的我原來的老東家，還有國內的一些，4年他們擴產擴出將近9萬噸的碳酸鋰。回過頭看，大概擴產出來只有他說的不到一半。這個地方圈紅圈的就是那些擴產接近成功的，因為有的不是完全成功，沒有圈的離擴產差遠了，這還是老牌的，這些是有經驗、有資本，成功率是一半左右，還有更多的全新的，新的項目、新的礦產公司4年以后會林林總總大約有十幾萬噸的產量，所有這些有智利、阿根廷的、美國的，炒的沸沸揚揚的，最后所有的項目4年以后只有豐田做到，阿根廷勉強其實也沒有達到他的目標，我給他圈的紅的，只要超過50%就算成功，而且今天碳酸鋰也沒有達到我們電池級的水平，只是鋰出來了，還有拿到我們四川做精加工等等。即便如此，就算給他A吧，得了滿分了，也僅僅是回過頭來看成功率10%，老牌的成功率50%，新興的礦業公司10%，為什么呢？因為開礦需要很長的周期、需要很多的資本、需要很多的經驗，尤其當時有一個公司做的不是太好，也使得現在很多新興的礦業公司融資變得非常困難。我舉這兩個例子，有時候各種市場分析公司會說，大家不用擔心，所有加起來的有幾百個項目，未來會得出40萬噸、50萬噸的碳酸鋰足夠用，其實開礦的周期很長風險很大。因此，我們必須利用一切可以利用的資源，包括回收，剛剛中南大學李教授談到了這一點，主要從環保方面，但是從我的方面，我做了一些計算，如果不這樣做，這些關鍵的戰略資源是不夠支撐我們高速的發展的。最后即便我們的車做的非常智能化、性能非常好，但是鋰不夠照樣達不到500GWh。
這張圖是US Geologica Survey全球鋰資源的分布，我們看到中國尤其青藏高原占的比例非常高，昨天像青海的王省長專門做了介紹，我覺得我們青海在全球的出行電動化方面能夠起到一個很大的作用，因為我們青海有很多的鹽湖鋰資源，必須利用起來，現在利用的還比較少，剛才李教授說了，我們超過70%的鋰是進口的。
下面介紹一下北大先行集團。我們剛剛提到了青海，青海有我們的正極材料最大的一個生產基地，同時，在青海西寧還有一個隔膜生產基地，在海西東臺吉乃爾有鋰鹽湖的開發，東海岸有山東泰安的正極材料工廠，江蘇北星馬上要投產的電池隔膜的生產基地，我們在華南還有一個營銷中心，東北還有一個雞西石墨礦。我們就是立足中國但是要放眼世界，剛剛說我們在北京有總部、還有研發中心，同時我們現在正在規劃硅谷歐洲和日本的研發中心，因為這個出行電動化、智能化相當于一個工業革命級別史詩般大的變化，對全球人類社會的影響是非常大的。因此，我們僅用一地之力、一國之人才肯定是遠遠不夠的，一方面我們需要技術的創新，一方面我們也需要全球的資源來支持高速發展。我在這里呼吁，我們國內的企業應該具有一個全球的視野。今天上午北汽的鄭總特別提到一個開放的平臺，如果不是一個全球交流的情況下，我們很難達到創新需求的目標。同時原材料的角度來說，我們也不可能僅用一國的原材料來滿足全球出行革命的需求。因此，我們說既需要人才，還需要材料，當然我們也需要資本。
（根據發言整理，未經本人審閱）
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