研調:至2030年,天然石墨預計為電池材料中最大供應缺口

2023/02/07 10:00

石墨增加電動車關鍵原料短缺風險

石墨(graphite)是電動車電池關鍵成分,且天然石墨比合成石墨更環保,使汽車製造商轉向開採該種礦物。然而礦業公司正增加鋰(lithium)、鈷(cobalt)及鎳(nickel)等充電電池之關鍵礦物開採,使得石墨在很大程度上被忽略,部分全球最大汽車與電池製造商及美國政府正競相確保石墨之供應,惟目前石墨之價格並未反應供給吃緊情形。

石墨是鋰電池陽極主要材料,含量約為鋰等其他關鍵原料之5至10倍,石墨可透過合成或開採方式取得,目前多數鋰電池使用合成石墨,合成石墨為石油之副產品,主要中國製造,全球開採的石墨約80%來自中國。

石墨生產過程係高耗能且高碳排放,與電池供應電動車動力及儲存能源之目的相違背,根據電動車供應鏈專業資訊基準礦物情報機構(Benchmark Mineral Intelligence,下稱Benchmark)資料,生產合成石墨之碳排放係開採天然石墨之4倍。

隨著電池及汽車製造商尋求減少碳排放,越來越多製造商開始關注石墨,美國政府亦將新版電動車稅務優惠與來自貿易夥伴之原料掛勾,以增加對石墨的關注。根據Benchmark資料,到2030年,天然石墨預計將成為電池材料中最大供應缺口,需求超過預期供應約120萬噸。

天然石墨短缺促使電池及汽車製造商試圖確定供應來源。2022年,特斯拉(Tesla)及日本電池大廠松下(Panasonic)均與供應商簽定合約,以確保石墨供應無虞;又美國於2022年向3家石墨生產商Syrah Resources Ltd.、Novonix Ltd.及Anovion提供約5億美元資金,以啟動基礎建設法案之資金;Syrah已與特斯拉達成供應協議,將莫三比克開採之石墨運往路易斯安納州之加工廠,該公司可從基礎設施法案中獲得2.2億美元資金,並獲美國能源部附條件之1.07億美元貸款。

近來,鋰及其他金屬價格上漲推升電池價格,扭轉汽車製造商多年來鋰電池成本下降之趨勢,使車商更加關注供應鏈問題。根據Benchmark資料,電池使用之天然石墨價格在2022年漲幅約25%,達到每公噸812.5美元,又同年電池使用之鋰銷量翻倍,使2022年原料佔鋰電池成本70%,高於2015年之40%。

石墨供應鏈預期在未來數年內持續混亂,因石墨開採後需運往世界各地進行加工,而挖掘新礦坑及加工設施之建造及許可均需耗費數年時間。

電池陽極很少有石墨以外的便宜替代品,雖然Sila Nanotechnologies Inc. 及Group14 Technologies正在開發矽,以作為陽極主要材料,該些公司表示,矽比石墨效能更高,惟電池專家表示,石墨仍將是未來幾年內之電池陽極主要材料。(資料來源:經濟部國貿局)

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