特斯拉锂战略背后的复杂网络

特斯拉对电动汽车的投资依赖于一种关键材料:锂。但确保足够的锂并非易事。这家电动车先驱构建了一个跨越多个大陆和生产模式的复杂供应链网络,以确保其能够实现其激进的制造目标。

为什么锂比以往任何时候都更重要

能源转型正将锂需求推向极限。CEO埃隆·马斯克毫不掩饰这一挑战:“锂价格曾一度变得非常疯狂,”他在2023年财报电话会议中表示。虽然价格已从峰值回落,但根本问题依然存在——根据Benchmark Mineral Intelligence的预测,到2030年,锂离子电池的需求预计将增长400%,达到3.9太瓦时。

讽刺的是?电池成本的下降实际上加快了采用速度。高盛的研究显示,电动车电池成本已处于历史最低点,预计在2023年至2025年间下降40%。这使得电动车更接近与传统内燃机的成本平价,推动更广泛的市场渗透。但产量本身也带来了瓶颈。仅特斯拉就需要大量的金属。

全球供应链逐步成型

特斯拉不依赖单一的锂供应商——它做不到。相反,公司与多个锂生产国的供应商建立了合作关系,每个国家都具有不同的优势。

中国供应商构成了基础。 全球顶级生产商之一的赣锋锂业,于2021年末与特斯拉签订了为期三年的协议,并于2022年开始供货。四川雅化工业集团增加了另一层保障,最初同意供应电池级氢氧化锂直至2030年,然后转向供应锂碳酸盐,时间为2025年至2027年。中国的电池巨头宁德时代,自2020年以来一直是锂铁磷酸盐(LFP)电池的主要合作伙伴。

西方资源多元化风险。 里昂铜业即将收购的Arcadium锂公司加强了澳大利亚的联系。Liontown Resources正通过其在澳大利亚Kathleen Valley项目的锂辉石矿石供应,签订了为期五年的合同,从2024年开始。在北美,Piedmont Lithium通过与Sayona Mining的合资企业,供应锂辉石矿石,合同持续到2025年。

阿根廷的锂行业在2024年春引起了马斯克的关注,当时他在特斯拉奥斯汀工厂接待了哈维尔·米莱伊总统,讨论投资机会。作为智利和玻利维亚组成的锂三角的一部分,阿根廷在全球锂产能中排名第四。

然而,中国在加工方面占据主导地位。2022年,中国控制了全球72%的锂加工能力——这一结构性优势迫使甚至美国汽车制造商也必须与北京的炼厂保持合作关系。

电池化学游戏

特斯拉电池所用的化学成分与锂的来源同样重要。公司采用多种阴极化学配方,每种都有不同的权衡。

镍钴铝(NCA)阴极由松下开发,具有高能量密度且钴含量较低。镍钴锰铝(NCMA)阴极由韩国LG能源解决方案提供,是另一种选择。但钴的开采存在人权风险——大部分来自刚果民主共和国,且存在童工等持续关注的问题。

这促使特斯拉转向锂铁磷(LFP)化学,完全消除了钴和镍。2021年,特斯拉将其标准续航车型转为LFP,并开始在上海工厂生产,供应中国、亚太和欧洲市场。到2023年4月,公司将LFP的应用扩展到短途重型电动卡车。2024年初,特斯拉将LFP生产转移到内华达工厂,以应对拜登政府对电池材料采购的法规,特别是涉及中国供应链的规定。

宁德时代将闲置设备出售给特斯拉,用于内华达工厂,起始容量为10吉瓦时。另一家中国电池制造商比亚迪,现为特斯拉提供Blade电池——一种更紧凑的LFP变体,用于部分欧洲车型。

数字背后的锂含量

一辆标准的特斯拉Model S大约含有138磅(62.6公斤)锂,用于驱动一块1200磅的NCA电池。但具体数值因化学配方和车型年份而异。马斯克曾将锂比作“沙拉中的盐”——它在电池材料中的重量仅占10%左右。关键在于规模。当特斯拉将这一比例应用于数百万辆汽车时,瓶颈很快就会出现。

特斯拉的炼厂野心

特斯拉不打算自己成为矿业公司——这是一项资本密集、技术依赖性强的业务。相反,马斯克引导特斯拉走向精炼。公司于2023年在德克萨斯州科珀斯克里斯蒂地区开始建设锂精炼厂,设计年产能为50GWh的电池级锂。预计2025年实现全面投产。

该项目面临水资源难题——南德克萨斯每天需要800万加仑水,而该地区正遭受严重干旱。去年12月,南德克萨斯水务局批准了一项基础设施协议,允许Nueces水供应公司出售管道使用权给特斯拉,解决了一个重大障碍。

采矿问题

特斯拉最终会拥有矿山吗?据主要锂生产商SQM的费利佩·史密斯表示,不太可能。“你必须建立一个学习曲线——资源都不同,技术方面存在许多挑战——才能以合理的成本达到稳定的质量,”他解释说。采矿需要专业的技术,与汽车制造相去甚远。

但Benchmark Mineral Intelligence的西蒙·穆尔斯认为,原始设备制造商(OEM)面临不同的现实:他们可能需要持有25%的主要矿山股份,才能确保供应。“光靠合同是不够的,”他表示。目前,特斯拉押注于控制精炼能力——而非采矿——这是更明智的策略。

更广阔的视角

特斯拉的锂战略反映了能源转型的一个深层真理:没有跨越多个地区和供应商的原材料保障,转型难以成功。多元化降低政治风险,冗余保护免受中断影响,垂直整合到精炼环节则在碎片化的供应链中提供了一定的控制。随着锂产国的产出需求加速增长,特斯拉通过合作伙伴关系、电池化学技术创新和国内精炼能力的布局,可能成为其他汽车制造商效仿的模板。

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