原创翻译:龙腾网 http://www.dreamgamesky.com 翻译:奥恰恰 转载请注明出处
论坛地址:http://www.dreamgamesky.com/bbs/thread-484726-1-1.html



Begehrter Rohstoff: Kobalt in Pulverform

图为珍贵的原材料:粉状钴

Elektromobilität: Wie die Hersteller das Problem mit den Akkus lösen wollen

电动汽车:制造商打算如何解决电池问题?

Die Batteriezellen sind das Kernproblem der Elektroautos. Sie verteuern die Wagen, die Hersteller hängen von Produzenten in Asien ab. Das könnte sich bald ändern.

电池单元是电动汽车的核心问题,它们增加车的成本,制造商依赖于亚洲的电池供应商。这一切可能不久之后就会得到改变。

Von Peter Ilg

作者:Peter Ilg

12. Februar 2019, 19:25 Uhr

Im Jahr 2016 war eine Tonne Kobalt noch für rund 25.000 US-Dollar zu haben. Danach schnellte der Preis zeitweise auf bis zu 95.000 US-Dollar hoch. Kein Wunder: Kobalt ist, ebenso wie Lithium, als Rohstoff für die Fertigung von Batteriezellen der natürlich begrenzte Engpass für die Elektromobilität. "Mit Lithium und Kobalt wird bereits Preis- und Weltpolitik gemacht", sagt Stefan Reindl, Direktor des Instituts für Automobilwirtschaft und Professor an der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt in Göppingen.

2016年的时候一吨钴还差不多2.5万美元,之后价格飞涨到9.5万一吨。毫不意外:钴和锂一样是制造电池单元的原材料,是限制电动汽车的天然瓶颈。汽车经济研究机构主管,格平根经济与环境大学教授Stefan Reindl说道,“锂和钴已经衍生出价格政策和世界政治问题”。

Mittlerweile ist das Preisniveau bei Kobalt wieder gesunken. Auch beim Lithium sind Preisschwankungen zu verzeichnen. Allerdings ist dieses Metall ausreichend vorhanden. Der Engpassrohstoff ist Kobalt. Vorkommen davon gibt es insbesondere im Kongo, und dort wird regelmäßig über soziale Missstände berichtet.

慢慢的钴的价格再度回落,锂的价格也表现出波动。然而锂的供应是足够的,瓶颈在于钴。钴的来源主要是刚果,而刚果当地时常爆出社会问题。

Hauptabnehmer für diese Rohstoffe sitzen heute vor allem in Asien. Denn dort sind die Kompetenzen für die üblichen Lithium-Ionen-Akkus gebündelt, für die man neben Lithium auch Kobalt benötigt. Zwar konfigurieren und bauen alle deutschen Autohersteller ihre Batterien selbst. Die Zellen dafür liefern aber die Asiaten. In Japan, Südkorea und China haben Panasonic, Samsung und CATL – der größte Produzent in China – ihre Werke. "Allein der Marktanteil chinesischer Batteriezellenhersteller dürfte bei 80 Prozent liegen", schätzt Reindl. Innerhalb kürzester Zeit haben sich die Zelllieferanten eine oligopolistische Marktposition gesichert – also eine marktbeherrschende Stellung weniger Firmen. Sie haben Macht, diktieren den Preis und die Menge.

现在这些原材料的主要买家主要在亚洲。因为在亚洲有能力进行通常的锂离子电池单元的生产,除了锂之外还需要钴。虽然我们德国的汽车制造商自己设计和制作所需的电池。但是所需的电池单元则来自亚洲。日本、韩国、中国有松下、三星、宁德时代,宁德时代是中国最大的电池制造商,Reindl估计仅中国电池制造商就占据了80%的市场份额。这些电池制造商在很短的时间内就实现了对市场的垄断,这一市场由少数几个企业把控,它们有实力来定价和定量。

Deutsch-bolivianisches Joint-Venture für Lithiumabbau

德国-玻利维亚成立开采锂矿的合资企业

Bei einem batterieelektrisch betriebenen Auto entfällt rund ein Drittel der Wertschöpfung auf die Batteriemodule. Warum machen sich die deutschen Automobilhersteller also nicht frei von der Abhängigkeit und fertigen die Batteriezellen selbst oder lassen sie herstellen? Die Antwort ist erst einmal simpel: "Weil es dafür am Know-how fehlt, am Zugang zu den relevanten Rohstoffen und an der Infrastruktur für die Produktion", erklärt Reindl. Außerdem verteuern die hohen Strompreise in Deutschland die energieintensive Herstellung der Zellen.

一辆电动汽车有接近三分之一的利润来源于电池。为什么我们德国的汽车制造商不摆脱依赖,自己生产电池单元或者让别人代加工?答案很简单:Reindl 解释道,“因为我们缺少相应的技术,缺少获得重要原材料的门路,缺少制造的基础设施”。除此之外我们德国高昂的电价也提高了生产高能量密度电池组的成本。

Um effizient Batteriezellen in Deutschland zu fertigen, werden vor allem hochqualifizierte Mitarbeiter, Rechte zum Abbau der Rohstoffe und Investitionen in Produktionsstätten benötigt. Immerhin: Kurz vor dem Jahreswechsel 2018/19 gründete die deutsche Firma ACI Systems Alemania zusammen mit einem bolivianischen Staatsunternehmen eine Gemeinschaftsfirma für die Gewinnung, Nutzung und Vermarktung von Lithium. Abgebaut wird es in den Anden am Salar de Uyuni, der größten Salzpfanne der Erde. Der Ort gilt mit rund zehn Millionen Tonnen Lithium in guter Qualität als die größte Lagerstätte des Metalls. Der Abbau im Umfang von jährlich 35.000 bis 40.000 Tonnen soll in der zweiten Jahreshälfte 2021 starten.

想要在我们德国高效的生产电池单元,尤其需要高素质的工人,开采原材料的权利和投资建厂。不过至少:2018年末,我们德国ACI Systems Alemania公司和一家玻利维亚国有企业成立了一家合资企业,致力于开采、利用和营销锂产品。开采地位于安第斯山脉的乌尤尼盐湖,这是世界上最大的盐层覆盖的荒原。在那储藏有约1000万吨高品质的锂矿,是该金属最大的储藏地。年均开采量将达到3.5万吨到4万吨,2021年下半年就将开始投产。

Dennoch rechnet Reindl damit, dass die Abhängigkeit der europäischen Autobauer von den asiatischen Zellenherstellern hoch bleiben und mittelfristig sogar noch ansteigen wird. "Aller Wahrscheinlichkeit nach werden sich die deutschen und europäischen Automobilbauer gleich auf die Generation der Feststoffbatterien mit einer höheren Energiedichte konzentrieren", mutmaßt der Automobilexperte.

尽管如此Reindl估计欧洲汽车制造商对亚洲电池制造商的依赖仍然很大,与此同时甚至会越来越大。因此该汽车专家预测道,“我们德国和欧洲的汽车制造商很有可能瞄准的是具有更高能量密度的固态电池。”

Was die Lithium-Ionen-Technik ersetzen könnte

能够代替锂离子电池的技术

"Um bezahlbare Elektroautos fertigen zu können, muss es das Ziel sein, den Kostenanteil der Batteriespeicher im Auto deutlich zu senken", sagt Reindl. Daher sollten die deutschen Automobilhersteller sich aus der Abhängigkeit von Rohstoffmärkten und einzelnen Produzenten lösen. Der Schritt dazu: eine verstärkte Forschung und Entwicklung alternativer Speichertechnologien zum Lithium-Ionen-Akku.

Reindl说道,“想要生产价格合理的电动汽车必须大幅降低电池在一辆车中所占的成本比例”。因此我们德国的汽车制造商应该摆脱对原材料市场和个别供应商的依赖。方法就是:加强代替锂离子电池技术的研发。

Reindl hält eine Produktion von Feststoffzellen in Deutschland durchaus für möglich. Denn es wird an vielversprechenden Projekten geforscht, etwa an Natrium-Ionen-Zellen, Magnesium-Schwefel-Zellen. Diese Superakkus speichern viel mehr Energie als aktuelle Flüssigkeitszellen mit Lithium-Ionen, das verlängert die Reichweite von Elektroautos. Sie sind zudem kleiner sowie lassen sich sicherer und schneller laden. Bis solche massentaugliche Batteriemodule vorliegen, wird allerdings noch einige Zeit vergehen. Parallel sollten Recyclingstrukturen aufgebaut werden, um seltene Rohstoffe aus alten Zellen zurückzugewinnen.

Reindl认为在我们德国生产固态电池单元是完全可能的。因为研究这个项目是大有可为的,例如钠离子电池,镁离子电池。这些超级电池能够储存比现在的锂离子液态电池更多的能量,这也将增加电动汽车的续航。除此之外,这些电池也将更小、更安全、充电速度更快。但是等到这些电池能够做到大规模量产还需要时间。与此同时还应该建立电池循环利用体系,以便从旧电池中回收利用稀有原材料。

Selbst für die Bundesregierung sind die Batteriezellen ein Thema. Ende Januar kündigte Forschungsministerin Anja Karliczek (CDU) beim Batterieforum in Berlin an, weitere 500 Millionen Euro in die Batterieforschung zu investieren, um die technologische Souveränität Deutschlands in der Batterietechnologie zu sichern. Karliczeks Ministerium unterstützt seit 2007 die Batterieforschung. Im vergangenen Jahr wurde zudem ein Kompetenzcluster für die Forschung an Festkörperbatterien gegründet. Eng vernetzte Hochschulen und Forschungseinrichtungen arbeiten an den Akkus der Zukunft.

对于我们德国联邦政府来说电池单元生产已经是一个议题。一月底的时候研究部长Anja Karliczek(CDU党)在柏林的电池论坛上说到,将会在电池研究领域再投资5亿欧元,以便确保我们德国在电池技术方面的独立自主能力。Karliczek的部门从2007年起就开始支持电池研究。去年还成立了研究固态电池的小组,与高校,科研机构密切合作研发未来的电池。

Batterien und Fahrzeugproduktion unter einem Dach

电池和汽车生产在同一个地方

Um die Großserienproduktion von Feststoffbatterien voranzubringen, hat Volkswagen mit dem kalifornischen Technologieunternehmen QuantumScape ein Joint-Venture gegründet. Die Wolfsburger haben 100 Millionen Dollar investiert, mit dem Ziel, bis 2025 eine Fertigungsanlage für Feststoffbatterien zu errichten. QuantumScape gilt als führend bei der Entwicklung dieser Energiespeicher. Laut VW würde sich etwa die Reichweite eines Elektro-Golf mit einer Feststoffbatterie von heute 300 auf rund 750 Kilometer erhöhen. Schon bald stellt Volkswagen in Deutschland allerdings konventionelle Akkus her. Der Autokonzern baut im Werk Salzgitter eine kleine Produktionsanlage für die klassischen Lithium-Ionen-Batterien auf. Auch eine Recyclinganlage für Batterien wird dort entstehen. Aktuell fertigt VW an dem Standort Verbrennungsmotoren, die zur Endmontage der Autos an andere Werke geliefert werden.

为了推动大规模固态电池的生产,大众汽车和加利福尼亚科技企业QuantumScape成立了一个合资企业。大众将投资1亿美元,目标是截至2025年成立固态电池生产厂。QuantumScape被认为在电池研发领域处于领先地位。根据大众的说法,使用固态电池的电动高尔夫汽车的续航将从现在的300公里提高到750公里。大众不久之后在我们德国还将开始生产传统电池。该汽车制造集团在萨尔茨吉特建立了一个小规模生产的电池工厂,生产传统锂离子电池,同时还在那成立了一个电池回收工厂。现在大众汽车还在那生产燃油发动机,向其他总装厂提供发动机。

Tesla-Chef Elon Musk hat schon vor Jahren erkannt, dass sowohl die Zusammensetzung der Batteriezellen als auch die Konfiguration zu Batteriemodulen eine hohe strategische Bedeutung hat. Deshalb baut er eigene Batteriefertigungen auf und hat die Produktion von Auto und Batterien gebündelt: Im Tesla-Werk in Nevada fertigt Panasonic unter demselben Dach Zellen für die Batterien der Autos.

特斯拉总裁埃隆马斯克好多年前就认识到了,不仅是电池单元的封装还有电池模块的设计都具有很高的战略意义。因此马斯克自己生产电池,将生产汽车和电池捆绑起来:在特斯拉位于内华达州的工厂内,松下也同时而给特斯拉汽车生产电池单元。