创新点

     发展燃料电池汽车能在一定程度上转移商用车电动化对关键金属资源的需求压力，但铂金属资源的需求量会提升。随着电动汽车的不断发展，2020年中国电动汽车市场锂电池的报废量达7.7万t，2024年预计达到29.1万t，年均增长率约为41％。从退役动力电池中回收Li、Co、Ni、Mn等关键金属材料具有不小的潜力。回收处理能够为新生产电池所需的关键材料提供原料，缓解对一次资源的需求压力，从而推动我国商用车电动化事业的可持续发展。

     摘要：电动化是汽车行业未来重要的发展方向，电动汽车市场的增长将扩大关键矿产资源的需求。中国作为电动汽车第一大生产国，需关注关键资源供应的安全性和可持续性。电动汽车渗透率、电池化学体系和电池容量等因素极大影响着关键资源的需求和回收潜力，然而现有研究往往未重视商用车领域未来大规模电动化的影响。搭建了一个自底向上的商用车关键资源需求模型，以车型款式为基础，预测了多种情景下关键资源的需求量。结果表明，相较于中型货车和客车，轻型货车和重型货车对关键资源的需求较高。在基准情景下，到2060年锂资源的累积需求量约为30万～40万t，通过退役动力电池回收，可以将对一次锂资源的需求降至10万～25万t。还进一步讨论了燃料电池汽车在重型商用车领域大规模应用对于关键金属资源需求的影响。在关键资源供应风险不断上升的背景下，鼓励动力电池闭环回收，燃料电池汽车等替代技术发展来缓解电动汽车对于关键资源的需求，对于保障资源安全至关重要。

     关键词：动力电池；燃料电池；关键资源；车辆类型；动力电池回收

     1 结论

     本研究围绕新能源商用车的销量、不同级别车辆占比、电池容量变化、各级别电池化学体系演进、电池寿命变化、退役电池收集率变化6个因素，对中国商用车未来大规模电动化的关键资源需求量和回收潜力进行预测。

     研究结论显示，随着中国商用车市场的电动化进程推进，基准情景下，Li金属资源的需求量将显著增加；如果电动商用车动力电池偏向选择镍钴锰三元电池，Li、Co、Ni和Mn金属资源的需求量都将大幅提升。
     选择不同的技术发展路线（如纯电动与燃料电池）将对关键资源的需求产生不同影响，综合考虑资源的多样性和稳定性是未来技术路线选择的关键。
     为了确保新能源商用车市场的可持续发展，建立高效的动力电池回收体系至关重要。如此将减少对一次资源的依赖，并实现关键资源的闭环循环。

     同时，本文也发现了电池回收过程的潜在挑战。电池化学体系未来发展的不确定性，在向低能量密度、低成本电池方向发展时，关键材料尤其是Ni、Co和Mn的需求量会急剧下降，从而影响回收行业发展的积极性。另外，动力电池使用寿命较长，回收具有一定的滞后效应，也给监管带来了一定的难度。

     2 建议

     1）应当制定统一的新能源商用车电池化学类型发展方向，中、重型商用车可以搭载体积较大的电池，对于用车成本比较敏感，可以向低能量密度、低成本的磷酸铁锂电池发展，以减少未来对关键矿产资源的需求。
     2）在长途重型货车和客车市场，可以通过发展燃料电池动力类型商用车，来转移Li、Co、Ni和Mn关键金属资源的需求压力，同时需关注Pt资源的供应保障。
     3）建议政府和行业合作，建立完善的动力电池回收行业链。提高退役电池的收集率，确保关键资源能够通过回收再利用得到最大化的利用，减少对一次资源的依赖。
     4）在国际层面，建议通过双边或多边合作，确保关键资源的长期供应。特别是在进口依赖度较高的资源方面，通过合作开发海外资源、建立战略储备等方式，降低供应风险。

图1 燃料电池铂载量变化趋势

图2 分级别电池类型占比

图3 分级别动力类型分布

图4 2023年中国各级别商用车电池装机量

图5 2023年中国各级别商用车电池容量分布

图6 动力电池装机量

图7 动力电池报废量

图8 不同情景下关键金属资源的需求量

图9 不同情景下关键金属资源的回收量

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