未来制约锂电池发展的关键在于锂矿的稀缺性。从锂电池的成本构成看,含锂的正极和电解液两部分的成本要占到电池成本的55%以上,锂矿的价格是影响电池价格的重要因素。稀缺性从锂矿企业的毛利润率也可以看得出来,目前锂矿的冶炼成本大概在2000-2500美元每吨,而市场价则在4000-7000美元每吨,毛利润率比较高。根据美国地质调查局2015年的数据,全球锂矿的经济储量仅为1350万吨,而2013年全球锂矿的产量为3.4万吨,其中约有1.05万吨用于生产可充电电池。根据特斯拉的数据,全球每年生产的锂电池仅够50万部电动汽车使用。所以锂资源储备用来满足电动汽车发展就已经很困难,更不要说用来支持大规模分布式和微网储能。因此未来锂资源的地位,有可能相当于今天的石油,而锂资源丰富的国家,如智利、玻利维亚、中国和澳大利亚等,则将有可能掌握全球能源的命脉。
最近,有报道澳大利亚的Cobre Montana公司采用湿法冶金的方法,能够利用低质的锂矿石,如从云母中提取氧化锂,其冶炼成本要比原先优质矿的冶炼成本还要更低。这一冶炼新方法可能将大大拓展全球可开发的锂资源的范围。单以云母石为例,其在全球范围内有着广泛的分布,获取成本相当低廉。根据CobreMontana公司的资料显示,仅在捷克的Cinovec矿区,就有望获得约1000万吨锂原料。因此,如果低质锂矿开采技术有大的进展,其长远意义可能会远高于页岩油开采的水力压裂技术。
电池生产和使用过程中会涉及到环保和回收。对于环保问题,锂电池可能带来主要的危害是其正极材料中含有钴、镍等重金属,及电解液中含有的氟。但这些物质都是封装在电池里,正常使用不会带来环境影响,即使发生破损泄漏也只是电解液流出,不会造成重金属污染,而且目前也有成熟工艺能够使用无毒的磷酸铁锂电极。对于电池回收,锂电池外壳是金属或塑料,电极含有锂、重金属和石墨,电池内部还有铜、铝等材料,这些都具有较高的回收价值。此前由于锂电池的产量较少,且使用分散,所以对于其回收不是很重视,相关的案例也不多。但是大规模储能系统要集中使用数量庞大的电池,将有可能使回收利用具有规模上的经济效益。最近有报道JayWhitacre和他的团队为了证明他们开发的环保的盐水电池安全环保,据说创始人Whitacre吃了一块电池的电极。
原标题:独立微网(分布式)是可再生能源发展的方向