国产乱人对白,久久久国产精品,午夜肉伦伦影院

第Ⅳ部分稀土在新能源電池市場(chǎng)的介紹
第三十二章稀土基電池的生產(chǎn)成本

一、稀土基電池概述

稀土基電池，從名稱(chēng)便能知曉它是一種以稀土元素及其化合物作為活性物質(zhì)的新型電池。其工作原理基於獨(dú)特的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，稀土元素的加入對(duì)電池內(nèi)部電極材料以及電解質(zhì)的性能產(chǎn)生了顯著改變。

稀土礦山圖片

在電極材料方面，稀土元素能夠優(yōu)化電極材料的微觀結(jié)構(gòu)。例如，部分稀土原子半徑較大，會(huì)使層間距變大，意味著鋰離子有著更快的嵌入和遷出能力，進(jìn)而讓電池具備更優(yōu)異的充放電穩(wěn)定性。並且，稀土的加入還可促使結(jié)晶更完整、顆粒更均勻。當(dāng)鋰離子遷出後，夾層之間的靜電斥力會(huì)增加，此時(shí)提高相關(guān)結(jié)構(gòu)層的極化力有利於層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，而稀土金屬往往電荷比較高，且因具有d層或f層電子，其極化率也很強(qiáng)，所以能有效提高正極材料的電化學(xué)性能。

從電解質(zhì)角度來(lái)看，稀土元素及其化合物參與其中，能夠改善電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性能等，保障電池充放電過(guò)程中離子的順暢遷移。

稀土基電池有著諸多令人矚目的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。首先是高能量密度，相較于傳統(tǒng)電池，它能夠存儲(chǔ)更多的電能，這意味著在相同的體積或者重量條件下，稀土基電池可以為設(shè)備提供更長(zhǎng)的使用時(shí)間。比如應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)上，就能夠有效提升車(chē)輛的續(xù)航里程，為使用者減少充電次數(shù)的困擾。

其次是長(zhǎng)壽命特性，稀土基電池有著較好的迴圈壽命，能夠經(jīng)受更多次的充放電迴圈。這得益於稀土元素對(duì)材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的保障，擴(kuò)充了鋰離子遷移的三維通道，有效提高了材料的電化學(xué)迴圈可逆性，從而降低了使用成本以及對(duì)環(huán)境的影響，畢竟電池更換頻率降低了，廢棄電池?cái)?shù)量也會(huì)相應(yīng)減少。

再者就是環(huán)保安全，稀土基電池採(cǎi)用進(jìn)口的高純納米及稀土合金材料研製而成，具備綠色環(huán)保的特點(diǎn)，在充放電過(guò)程中不會(huì)像部分傳統(tǒng)電池那樣產(chǎn)生鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。而且它防爆炸、防起火、防短路的安全性能高，產(chǎn)品一致性、可靠性、穩(wěn)定性好，使用中失誤率極少，還免維護(hù)，充電接受效率高，自放電率低，大電流放電性能優(yōu)異，低溫容量高，過(guò)放電恢復(fù)性能好，高溫特性穩(wěn)定，耐振動(dòng)等。

電池圖片

稀土基電池的應(yīng)用領(lǐng)域

航空航太領(lǐng)域：對(duì)於航空航太應(yīng)用場(chǎng)景而言，可靠性和輕量化是對(duì)電源的關(guān)鍵要求。稀土基電池的高可靠性確保其在複雜的太空環(huán)境或者飛行器飛行過(guò)程中能夠穩(wěn)定供電，不會(huì)輕易出現(xiàn)故障，保障各類(lèi)航太設(shè)備、航空電子系統(tǒng)等的正常運(yùn)行。同時(shí)，其相對(duì)輕量化的特點(diǎn)，不會(huì)給航天器或者飛行器增加過(guò)多不必要的重量負(fù)擔(dān)，有利於節(jié)省燃料、提升有效載荷等，像衛(wèi)星、火箭等航天器往往會(huì)優(yōu)先選擇稀土基電池作為電源。

軍事領(lǐng)域：軍事裝備對(duì)於電源的能量密度、穩(wěn)定性和安全性有著嚴(yán)格要求。稀土基電池的高能量密度能夠滿(mǎn)足各類(lèi)武器裝備在不同作戰(zhàn)場(chǎng)景下的用電需求，無(wú)論是需要高功率輸出的武器發(fā)射裝置，還是長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)的通訊設(shè)備等。其長(zhǎng)壽命特點(diǎn)可以保障軍事裝備在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)需頻繁更換電池，維持裝備的持續(xù)戰(zhàn)鬥力。而且其良好的安全性能，能適應(yīng)軍事行動(dòng)中可能面臨的各種惡劣環(huán)境條件，像溫度變化大、振動(dòng)衝擊等情況，在軍事領(lǐng)域廣泛應(yīng)用於各種武器裝備和通訊設(shè)備的電源。

電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域：在電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)，稀土基電池的高能量密度和長(zhǎng)壽命特點(diǎn)使其成為理想的動(dòng)力源選擇。高能量密度確保了車(chē)輛能夠擁有更遠(yuǎn)的續(xù)航里程，減少了駕駛者的“里程焦慮”。長(zhǎng)壽命則意味著電池在使用多年、經(jīng)歷大量充放電迴圈後，依然能維持較好的性能，降低了車(chē)主更換電池的成本和頻率，從全生命週期角度來(lái)看經(jīng)濟(jì)性顯著。而且，其快速充電的特性也提高了使用便利性，駕駛者無(wú)需花費(fèi)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間等待車(chē)輛充電，整體上提升了電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)用性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

新能源汽車(chē)圖片

二、稀土基電池生產(chǎn)成本的構(gòu)成

（1）原材料成本

稀土基電池的原材料成本是其總成本的重要組成部分，這其中稀土元素以及電解質(zhì)材料等核心原材料對(duì)成本影響顯著。

首先來(lái)看稀土元素方面，稀土包含了鈧、釔等17種金屬化學(xué)元素，它們?cè)诘貧ぶ械暮肯鄬?duì)稀少，但在稀土基電池中卻起著關(guān)鍵作用。不同種類(lèi)的稀土元素在電池中的應(yīng)用功能各有側(cè)重，例如鑭、鈰等元素常被用於改善電極材料的晶體結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能，而釹、鐠等則更多參與到提升電池的充放電穩(wěn)定性等方面。然而，稀土元素的供應(yīng)情況較為複雜且對(duì)成本影響較大。全球稀土資源分佈極不均衡，中國(guó)是稀土資源儲(chǔ)量較為豐富且開(kāi)採(cǎi)量較大的國(guó)家，佔(zhàn)據(jù)了全球很大一部分的稀土供應(yīng)份額。但近年來(lái)，隨著對(duì)稀土資源的重視以及環(huán)保等要求的提高，稀土的開(kāi)採(cǎi)、提煉過(guò)程受到嚴(yán)格管控，這使得稀土元素的獲取成本有所波動(dòng)。

稀土礦山圖片

一方面，開(kāi)採(cǎi)稀土需要投入大量的人力、物力進(jìn)行礦山的勘探、挖掘等工作，並且從原礦中提煉出高純度的稀土元素需要經(jīng)過(guò)多道複雜的化學(xué)工藝，比如採(cǎi)用酸法、堿法或氧化還原法等方法將稀土礦石分解，再利用稀土元素之間的化學(xué)性質(zhì)差異，通過(guò)溶劑萃取、離子交換、氧化還原等方法將各個(gè)稀土元素分離並提純，這些過(guò)程都伴隨著較高的成本開(kāi)銷(xiāo)。另一方面，國(guó)際市場(chǎng)上稀土價(jià)格受供需關(guān)係影響明顯，當(dāng)新能源等眾多行業(yè)對(duì)稀土的需求增大時(shí)，其價(jià)格往往會(huì)上升，進(jìn)而直接推高稀土基電池的原材料成本；而若稀土供應(yīng)相對(duì)充足，價(jià)格穩(wěn)定或者下降，電池的成本在這方面就會(huì)得到一定控制。

據(jù)中鎢線上瞭解，2024年前三季度中國(guó)稀土市場(chǎng)整體行情較差，主流產(chǎn)品價(jià)格呈現(xiàn)先大降後小漲再大降最後小漲的格局，9月末的產(chǎn)品價(jià)格明顯比年初的低。2024年前三季度，中國(guó)氧化鐠價(jià)格約降6.09%，氧化釹價(jià)格約降5.05%，氧化鐠釹價(jià)格約降4.67%，鐠釹金屬價(jià)格約降1.85%，氧化鋱價(jià)格約降22.63%，氧化鏑價(jià)格約降31.18%，鏑鐵合金價(jià)格約降28.57%。均價(jià)方面，2024年1-9月，中國(guó)氧化鐠均價(jià)394,685元/噸，同比下降28.05%；氧化釹均價(jià)393,277元/噸，同比下降31.05%；氧化鐠釹均價(jià)385,516元/噸，同比下降28.80%；鐠釹金屬均價(jià)477,769元/噸，同比下降27.60%；氧化鋱均價(jià)5,768元/千克，同比下降39.32%；氧化鏑均價(jià)1,885,516元/噸，同比下降15.34%；鏑鐵合金均價(jià)1,849,891元/噸，同比下降14.66%。

2024年前三季度稀土製品價(jià)格走勢(shì)

2023年中國(guó)稀土市場(chǎng)整體表現(xiàn)不佳，除了鏑系列產(chǎn)品價(jià)格年末與年初大約相等之外，其他主流產(chǎn)品價(jià)格均下降顯著，以及成交有限。據(jù)中鎢線上瞭解，氧化鋱價(jià)格從年初約14,000元/千克下降到年末7,800元/千克左右，降幅44.29%；氧化鐠價(jià)格從年初約700,000元/噸下降到年末465,000元/噸左右，降幅33.57%；氧化釹價(jià)格從年初約775,000元/噸下降到年末463,000元/噸左右，降幅40.36%；氧化鐠釹價(jià)格從年初約715,000元/噸下降到年末454,000元/噸左右，降幅36.50%；鐠釹金屬價(jià)格從年初約865,000元/噸下降到年末544,000元/噸左右，降幅37.11%。

再談?wù)勲娊赓|(zhì)材料，它是保障電池充放電過(guò)程中離子順暢遷移的關(guān)鍵所在。常用的電解質(zhì)材料有鋰鹽（如六氟磷酸鋰）溶解在有機(jī)溶劑（如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等）中形成的鋰鹽溶液，並會(huì)根據(jù)需要加入適量的添加劑，像阻燃劑、成膜劑等來(lái)改善電池性能。這些電解質(zhì)材料中，部分有機(jī)溶劑的生產(chǎn)需要特定的化工工藝，並且對(duì)純度等要求較高，導(dǎo)致其本身成本不低；鋰鹽等關(guān)鍵原料的價(jià)格也會(huì)因鋰資源的供應(yīng)、市場(chǎng)需求變化等因素而波動(dòng)，例如隨著電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋰資源需求大增，鋰鹽價(jià)格在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)走高，使得電池電解質(zhì)材料成本上升，最終影響到稀土基電池的整體原材料成本。

同時(shí)，像電池電極材料中用到的其他輔助材料，比如導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等，雖然單從用量上來(lái)說(shuō)在整個(gè)原材料中占比相對(duì)不算特別大，但它們的品質(zhì)和成本同樣會(huì)影響電池性能與總成本。優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)電劑能更好地提升電池的導(dǎo)電性能，確保充放電效率，但價(jià)格可能相對(duì)較高；粘結(jié)劑如果性能不佳，可能會(huì)影響電極材料的穩(wěn)定性，而性能好的粘結(jié)劑其採(cǎi)購(gòu)成本也是需要考量的因素。

總之，原材料成本在稀土基電池生產(chǎn)成本中佔(zhàn)據(jù)著重要地位，其受到稀土元素、電解質(zhì)材料以及其他輔助材料等多方面的供應(yīng)情況和價(jià)格波動(dòng)的影響，並且這些因素之間相互關(guān)聯(lián)，共同決定了這部分成本的高低以及變化趨勢(shì)。

鈰元素圖片

（2）生產(chǎn)工藝成本

生產(chǎn)工藝成本涵蓋了生產(chǎn)設(shè)備以及工藝流程等多個(gè)方面，對(duì)稀土基電池的總成本有著關(guān)鍵影響，並且通過(guò)合理的工藝優(yōu)化可以有效降低這部分成本。

在生產(chǎn)設(shè)備方面，稀土基電池的製造需要一系列專(zhuān)業(yè)且高精度的設(shè)備。例如，在原料準(zhǔn)備階段，從稀土礦石中富集、提純稀土元素需要用到專(zhuān)業(yè)的選礦設(shè)備、化學(xué)分離與提純裝置等，這些設(shè)備不僅要具備精準(zhǔn)的操作性能，以確保提煉出符合電池生產(chǎn)要求的高純度稀土原料，而且往往價(jià)格昂貴，採(cǎi)購(gòu)成本高昂。在電極片的製造環(huán)節(jié)，需要有能夠?qū)钚晕镔|(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等按精確比例進(jìn)行混合的混料設(shè)備，然後通過(guò)塗布機(jī)將混合好的材料均勻塗布在金屬集流體上，塗布的均勻性對(duì)電極片的性能影響極大，而高精度的塗布設(shè)備價(jià)格不菲。之後的乾燥處理需要專(zhuān)門(mén)的乾燥設(shè)備來(lái)去除水分和有機(jī)溶劑，壓制環(huán)節(jié)的壓制設(shè)備要能夠?qū)﹄姌O片施加合適的壓力以提高其密度和強(qiáng)度，這些設(shè)備的投入都是生產(chǎn)工藝成本的重要構(gòu)成部分。

稀土元素圖片

對(duì)於電解液的配置，需要有能準(zhǔn)確控制溶劑、鋰鹽以及各類(lèi)添加劑比例的調(diào)配裝置，並且要保證整個(gè)配置過(guò)程在潔淨(jìng)、安全的環(huán)境下進(jìn)行，相應(yīng)的環(huán)境控制設(shè)備也是成本的一部分。在電池組裝階段，將裁切好的電極片、隔膜、電解液等按照一定順序組裝成電池芯，並放入電池殼中進(jìn)行封口、焊接等處理，這需要自動(dòng)化程度較高的組裝生產(chǎn)線以及焊接等專(zhuān)業(yè)設(shè)備，這些設(shè)備的購(gòu)置、維護(hù)、更新等都會(huì)產(chǎn)生大量費(fèi)用，納入到生產(chǎn)工藝成本之中。

從工藝流程來(lái)看，稀土基電池的生產(chǎn)涉及多個(gè)複雜且精細(xì)的步驟，每個(gè)步驟都需要嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，這對(duì)成本也有影響。比如在電極材料的製備過(guò)程中，混料時(shí)各種原料的混合順序、攪拌速度、攪拌時(shí)間等參數(shù)如果把控不好，可能導(dǎo)致材料性能不佳，需要重新返工，增加成本；塗布過(guò)程中，塗布的厚度、速度等參數(shù)影響電極片的品質(zhì)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，材料浪費(fèi)不說(shuō)，還會(huì)耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，間接增加成本。在電池組裝環(huán)節(jié)，各部件的組裝順序、封裝的密封性檢測(cè)等工藝流程，都關(guān)乎電池最終的品質(zhì)，如果因?yàn)楣に嚵鞒虉?zhí)行不到位導(dǎo)致電池出現(xiàn)次品，那麼生產(chǎn)這些次品所耗費(fèi)的原材料、設(shè)備使用等成本就會(huì)造成浪費(fèi)，拉高整體成本。

電池圖片

不過(guò)，通過(guò)工藝優(yōu)化可降低生產(chǎn)工藝成本。例如，隨著技術(shù)的發(fā)展，可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智慧化升級(jí)，提高設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行水準(zhǔn)，減少人工作業(yè)帶來(lái)的誤差，同時(shí)提升生產(chǎn)效率，單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出更多合格的電池產(chǎn)品，分?jǐn)偟矫繅K電池上的設(shè)備折舊等成本就會(huì)降低。在工藝流程方面，可以通過(guò)不斷的試驗(yàn)和資料分析，優(yōu)化各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，提高一次成品率，減少材料浪費(fèi)和返工情況，像精準(zhǔn)控制電極材料混料時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)，保證塗布的均勻性和穩(wěn)定性等，從而降低因工藝問(wèn)題導(dǎo)致的額外成本支出，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝成本的有效控制與降低。

三、影響稀土基電池生產(chǎn)成本的因素

（1）稀土元素價(jià)格波動(dòng)

稀土元素價(jià)格的波動(dòng)對(duì)稀土基電池生產(chǎn)成本有著至關(guān)重要的影響，這其中鑭、鈰等元素的價(jià)格變化尤其值得關(guān)注。

2023年稀土製品價(jià)格走勢(shì)

鑭在稀土基電池中的作用

作為電極材料的組成部分：在鎳氫電池中，鑭是陽(yáng)極材料的重要組成成分之一。例如，鎳氫電池陽(yáng)極使用的一種材料是，由於移除其他鑭系元素的成本很高，會(huì)用含有超過(guò)50%鑭的混合稀土金屬替代純鑭。

提高電池性能：在一些新型的稀土基電池中，如富鋰錳基正極材料中添加磷酸鑭，可保持材料表面穩(wěn)定，減少體相與電解液的副反應(yīng)，使其免受電解液的腐蝕，同時(shí)磷酸鑭層有著較強(qiáng)的黏附能力，能得到較為均勻的包覆效果，有效抑制在迴圈過(guò)程中從表面產(chǎn)生的不良相變，從而提高迴圈穩(wěn)定性，還可以抑制首次迴圈過(guò)程中的不可逆氧釋放，提高首次庫(kù)倫效率及放電比容量。

增強(qiáng)電池的穩(wěn)定性：鑭具有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，其加入到電池材料中可以在一定程度上增強(qiáng)電池在充放電過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少因充放電迴圈導(dǎo)致的材料結(jié)構(gòu)破壞和性能衰減，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

電池圖片

鑭價(jià)格對(duì)稀土基電池生產(chǎn)成本的影響

直接成本的增加：當(dāng)鑭的價(jià)格上升時(shí)，生產(chǎn)稀土基電池所需的鑭的採(cǎi)購(gòu)成本會(huì)直接增加。例如，假設(shè)原本生產(chǎn)1000個(gè)稀土基電池需要消耗10千克鑭，鑭的價(jià)格為每噸5000元，則鑭的成本為50元；若鑭價(jià)格上漲至每噸8000元，那麼生產(chǎn)同樣數(shù)量的電池，鑭的成本就會(huì)變?yōu)?0元，直接導(dǎo)致每個(gè)電池的原材料成本上升了30元。

成本占比的改變：鑭價(jià)格的波動(dòng)會(huì)影響其在稀土基電池生產(chǎn)成本中的占比。如果鑭價(jià)格大幅上漲，而其他原材料價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，那麼鑭的成本占比就會(huì)提高。比如，在某款稀土基電池的成本結(jié)構(gòu)中，鑭原本占總成本的10%，當(dāng)鑭價(jià)格翻倍後，其成本占比可能會(huì)上升至15%甚至更高，這使得企業(yè)在控制成本和制定價(jià)格策略時(shí)需要重新考慮各成本因素的平衡。

研發(fā)和工藝調(diào)整成本：為了應(yīng)對(duì)鑭價(jià)格的上漲，企業(yè)可能會(huì)投入更多的研發(fā)資源來(lái)尋找替代材料或改進(jìn)生產(chǎn)工藝，以降低鑭的使用量或提高其利用率。例如，企業(yè)可能會(huì)研發(fā)新的電池配方，嘗試使用其他價(jià)格相對(duì)較低的稀土元素或非稀土材料來(lái)部分替代鑭，或者優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)，提高鑭在電池中的分散性和反應(yīng)活性，從而在不降低電池性能的前提下減少鑭的用量。然而，這些研發(fā)和工藝調(diào)整都需要投入額外的資金、人力和時(shí)間成本。

產(chǎn)業(yè)鏈上下游的傳導(dǎo)影響：鑭價(jià)格的變化還會(huì)通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的傳導(dǎo)，對(duì)稀土基電池的生產(chǎn)成本產(chǎn)生間接影響。在上游供應(yīng)端，如果鑭價(jià)格上漲，可能會(huì)導(dǎo)致一些小型的鑭礦開(kāi)採(cǎi)企業(yè)或供應(yīng)商提高供貨價(jià)格或減少供應(yīng)量，從而影響稀土基電池生產(chǎn)企業(yè)的原材料供應(yīng)穩(wěn)定性。企業(yè)為了確保原材料的穩(wěn)定供應(yīng)，可能需要與供應(yīng)商簽訂更長(zhǎng)期的合同，或者尋找更多的供應(yīng)商，這可能會(huì)增加採(cǎi)購(gòu)成本和管理成本。在下游市場(chǎng)端，由於稀土基電池生產(chǎn)成本的增加，電池產(chǎn)品的價(jià)格可能會(huì)相應(yīng)上漲，這可能會(huì)抑制下游市場(chǎng)對(duì)稀土基電池的需求，導(dǎo)致企業(yè)的銷(xiāo)售量下降，進(jìn)而影響企業(yè)的利潤(rùn)和市場(chǎng)份額……