中国新能源汽车生产端锂消费的测算

郑林昌，张亚楠，吴锦霞

(河北大学经济学院，河北 保定 071002)

0 引 言

锂作为最轻的金属，是现代工业不可或缺的重要金属，被广泛用于电池、润滑脂、玻璃和陶瓷等行业。近年来，随着新能源汽车以及其他行业对锂消费的快速增加，2012年全球锂盐供应量14.48万t(LCE)，到2018年锂盐供应量增长到27.68万t(LCE)，期间年均增速11.4%。锂资源储量集中分布特点明显，全球锂储量估计1 400 Mt[1]，资源集中分布在南非、澳大利亚、中国等国家。2018年，全球碳酸锂(除中国外)主要产能集中在智利的SQM公司和美国的FMC公司、Albemarle公司、Orocobre公司，四家公司产量占全球的42%左右[2]。锂资源有限供给和需求快速增长引起了全球的重视，美国、欧盟等制定了关键矿产资源清单及其应对措施[3]，如2018年5月，美国地质调查局公布了35种“关键矿物”商品的清单，锂位列其中；2020年9月，欧盟公布的最新修订的关键矿产资源清单中，新增了锂、锶、钛和铝土矿。为缓解汽车消费与资源压力、环境问题之间的关系，近年来中国加大了新能源汽车产业发展的扶持力度。根据中国汽车工业协会数据，2012年中国新能源汽车产量只有1.26万辆，到2019年产量已经增加到124.2万辆，产量年均增速108%。在新能源汽车产业快速增长的带动下，中国电池领域的锂消费由2012年的2.5万t增加到2019年的9.9万t，成为全球最大的锂消费国家，期间锂消费年均增速近26%。虽然中国是锂储量大国，但锂资源开发难度大，其供需面临着更大的压力[4]。根据《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》，2025年中国新能源汽车新车销售量要达到汽车新车销售总量的20%左右，实现2030年碳达峰和2060年碳中和的目标进一步坚定了中国新能源汽车发展蓝图，届时新能源汽车对锂资源消费量将进一步增加[5]。

为保障关键矿产资源安全供给，积极应对新能源汽车快速发展带来关键矿产资源消费，欧洲咨询委员会、欧盟委员会、美国商务部等机构分别对全球和重点国家(地区)未来锂、钴、镍以及稀土等关键矿产的消费进行了评估[6]，通过考察锂供给风险性、稳定性、经济性等对国家(地区)锂资源的安全进行了评价[7]。新能源汽车是锂消费的重点领域，学者们依据不同类型新能源汽车的锂消费对未来锂消费进行了测算[8-10]。GAINES等[11-12]提供了锂电池性能和材料构成等信息，为后续锂电池锂消费测算奠定了基础，但其测算的锂电池及其设定的新能源汽车类型已与当前有了很大差别。GUILLAUME等[13]、HAO等[14]则利用物质流分析方法对锂物质流进行了测算，并提供了不同类型新能源汽车、锂电池的单位储电量锂消费信息，成为认识新能源汽车锂消费的又一重要参考，但测算均属于局部测算和静态测算，新能源汽车锂电池锂消费仅为锂物质流测算的一部分，测算相对较粗，且并未考察技术进步下锂电池单位储电量锂消费强度的变化。部分成果是利用新能源汽车消费预测和设定单位车辆锂含量来实现的，如文博杰等[15]以特斯拉为例，设定一辆新能源汽车用量在50～70 kg(LCE锂)之间，英国地质调查报告显示，英国插电式电动汽车每辆需要消耗0.8～2 kg(LCE锂)，纯电动汽车需要消耗8～40 kg(LCE锂)。从新能源汽车锂电池全生命周期角度看，尽管锂电池回收再利用的前途仍十分不明朗，但锂电池回收再利用仍可能是新能源汽车锂资源供给的重要渠道，新能源汽车锂回收潜力也有大量研究成果[16-17]。近年来，全球锂电池生产技术进步较快，锂电池已经发生结构性变化，同时新能源乘用车、客车续驶里程增长明显，车辆对锂的消费量相应增加，成为影响未来新能源汽车锂消费的重要因素。为此，本文根据已有研究成果，在考察不同类型新能源汽车储电量、不同类型锂电池锂消费强度及其变化的基础上，测算中国新能源汽车生产端的锂消费规模、结构及其变化。

1 研究范围和数据来源

1.1 研究范围

按照新能源汽车使用动力燃料的不同，新能源汽车有电动汽车、气体燃料汽车、生物燃料汽车、氢燃料汽车和其他新能源汽车等之分，其中电动汽车又可分为纯电动车(BEV，包括太阳能汽车)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动车(FCEV)。当前中国新能源汽车主要是纯电动车和混合动力汽车，而两类车型装配电池又主要是锂离子动力电池，因此，本文利用锂电动力新能源汽车来代表新能源汽车，新能源汽车由插电式混合混合动力乘用车(PHEPV)、插电式混合动力客车(PHECV)、插电式混合动力专用车(PHESV)、纯电动乘用车(BEPV)、纯电动客车(BECV)、纯电动专用车(BESV)和燃料电池汽车组成，锂电池由磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LMO)、钴酸锂(LCO)和三元材料(NMC)电池组成(1)非插电式混合动力汽车不列为新能源汽车，鉴于目前中国三元材料电池多为NMC电池，利用NMC代表三元材料电池。。

1.2 数据来源与处理

锂离子电池单体、总成以及新能源汽车生产数据来自于2011—2020年《节能与新能源汽车年鉴》。《节能与新能源汽车年鉴》中并非每条新能源汽车产量数据信息均有储能数据，依据工业和信息化部、国家税务总局公示的《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》各批次公告和财政部、国家税务总局、工业和信息化部公示的《享受车船税减免优惠的节约能源使用新能源汽车车型目录》各批次公告中各类型车辆技术指标对《节能与新能源汽车年鉴》中车辆技术指标进行补充。锂资源生产、消费数据为上海有色金属网提供数据，新能源汽车和锂电池进出口数据来源中国海关。

2 新能源汽车产量

尽管2019年中国新能源汽车产量有所下降，但产量仍达到117万辆，而2010年产量仅有2 600多辆，期间产量年均增速97%。纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车是新能源汽车的主力，2019年两类车型车辆产量分别为83.95万辆和17.92万辆，占新能源汽车产量的71.64%和15.29%，纯电动客车和专用车的产量紧随其后，产量分别有7.30万辆和7.16万辆，其他类型新能源汽车产量很小。从动态变化看，纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车的产量一直保持持续快速增长态势(2019年插电式混合动力乘用车产量除外)。随着新能源汽车在城市公交、物流车等领域推广应用，部分地区城市公交、物流车等领域新能源汽车消费量已接近饱和。受此影响，2010—2019年纯电动客车的产量及其所占总体比例有先下降后上升再下降的特征；2017年成为纯电动专用车产量的拐点，2017年之前产量一直持续增长，之后产量连续下降；插电式混合动力客车产量则在2016年之后连续下降(图1)。

图1 2010—2019年新能源汽车产量

3 新能源汽车储电量测算

3.1 单位车辆储电量的测算

3.1.1 测算模型

采用“自下而上”的方法测算各类型车辆储电量，即根据所有新能源汽车及其动力电池生产数据测算出各类型新能源汽车的平均储电量。根据车辆储能和车辆生产规模，设计各类型新能源汽车的单位车辆储电量测算模型，见式(1)。

m=PHEPV,PHECV,PHESV,BEPV,

BEVV,BESV,FCEV

(1)

同理，按装配动力电池类型不同，设计各类型新能源汽车单位车辆储电量测算模型，见式(2)。

b=LFP,LMO,LCO,NMC

(2)

3.1.2 测算数据选择和技术处理

收集数据并非每条数据均有车辆储能数据，为增强测算结果的可信性、科学性，对样本量较少的数据(有储能数据的样本数占总体样本比例小于80%)或车辆数较少的数据(车辆数少于1 000辆、有储能数据车辆数占总体车辆数的比例小于80%)不予采用。不管是基于新能源汽车整车数据，还是基于装配动力电池新能源汽车数据，部分测算年度的新能源汽车单位车辆储能结果可能被删除。为此，对筛选后的基于新能源汽车整车数据和基于装配动力电池新能源汽车数据的测算结果进行对比分析，取筛选后的测算值为最终新能源汽车单位车辆储能，对仍有空缺值，按照年均均值或年均均速变化(年均递增、年均递减)插值处理。

3.1.3 测算结果

根据式(1)和式(2)可测算各类型新能源汽车的单位车辆储电量。纯电动客车的单位车辆储电量明显高于其他类型车辆，总体表现出先下降后上升的特征，2019年平均每辆纯电动客车储电量多达194.61 kW·h；纯电动专用车和乘用车的单位车辆储电量紧随其后，总体都呈现逐步增加的特征，2019年平均每辆纯电动专用车和乘用车的储电量为74.61 kW·h、47.15 kW·h；插电式混合动力乘用车的单位车辆储电量最少，且近年有小幅减少的特征，插电式混合动力客车的单位车辆储电量则一直持续增加，2019年平均每辆插电式混合动力乘用车和客车的储电量分别为13.67 kW·h、46.45 kW·h(图2)。由于磷酸铁锂电池相对稳定，新能源客车装配电池多为磷酸铁锂电池，三元材料电池具有较高的能量密度比，所以三元材料电池多装配在新能源乘用车上。受此影响，装配磷酸铁锂电池的新能源汽车单位车辆储电量要多，装配三元材料电池的新能源汽车单位车辆储电量要少，2019年装配磷酸铁锂、三元材料电池的新能源汽车单位车辆储电量分别为115.03 kW·h、41.62 kW·h，装配钛酸锂、锰酸锂电池的新能源汽车单位车辆储电量分别88.25 kW·h、64.71 kW·h(图3)。

图2 2012—2019年按车辆类型划分新能源汽车的单位车辆储电量

图3 2012—2019年按电池类型划分新能源汽车的单位车辆储电量

3.2 新能源汽车储电量的测算

采用“自上而下”的方法，根据单位车辆储电量测算结果和各类型新能源汽车产量规模，测算各类型新能源汽车的储电量。

3.2.1 测算公式

依据新能源汽车的单位车辆储电量和车辆规模可测算出各类型新能源汽车的储电量，见式(3)。

m=PHEPV,PHECV,PHESV,BEPV,

BEVV,BESV,FCEV

(3)

同理，依据新能源汽车的单位车辆储电量和车辆规模可以测算出装配各类型锂电池的新能源汽车储电量，见式(4)。

b=LFP,LMO,LCO,NMC

(4)

依据新能源汽车整车数据和各类型锂电动力电池配套车辆数据，可折算出配套不同类型新能源汽车的数量，结合装配各类型锂电池的新能源汽车的单位车辆储电量可测算出按照锂电池类型、车辆类型划分的新能源汽车储电量，见式(5)。

b=LFP,LMO,LCO,NMC

m=PHEPV,PHECV,PHESV.BEPV,

BESV,FCEV

(5)

3.2.2 测算结果

依据新能源汽车单位车辆储电量测算结果和上述测算公式可测算出各类型新能源汽车的储电量，测算结果显示：2019年，纯电动乘用车、客车和专用车上所含储电量39 620 MW·h、14 210 MW·h和5 321 MW·h，插电式混合动力乘用车和客车上的储电量只有2 451 MW·h、245 MW·h，插电式混合动力专用车和燃料电池汽车上的储电量更少。从动态变化看，纯电动乘用车上的储电量一直快速增长，2017年超过纯电动客车成为储电量最大的车型；纯电动客车、插电式混合动力乘用车的储电量除2019年有所减少外，总体保持逐步增长态势；2017年之前纯电动专用车上的储电量持续增长，之后储电量连续下降(图4)。

由于《节能与新能源汽车年鉴》缺少2013年、2015年、2016年的新能源汽车生产对应配置锂电池的具体信息，无法测算这三个年度储电量。从锂电池类型划分角度看，近年来磷酸铁锂电池应用相对稳定，2019年装配磷酸铁锂电池的新能源汽车储电量回落到20 125 MW·h；三元材料电池则一直快速得到应用，2019年装配三元材料电池的新能源汽车储电量达40 990 MW·h，储电量是磷酸铁锂的1倍多；锰酸锂和钛酸锂电池在新能源汽车的应用却出现了大幅下降，2019年装配两类锂电池的新能源汽车上的储电量只有2017年的0.32倍和0.68倍(图5)。

图4 2012—2019年按车辆类型划分新能源汽车的储电量

图5 2012—2019年按电池类型划分新能源汽车的储电量

4 锂电池单位储电量锂消费强度测算

依据锂电池行业总体单位储电量和相关文献参数对各类型锂电池单位储电量锂消费强度进行设定。

4.1 测算原理

锂电动力新能源汽车上的锂电池工作原理基本相似。放电时，锂离子从负极材料(如石墨晶体)中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到正极材料晶体的表面，并嵌入到正极材料晶格内。充电时，锂离子从正极材料晶格迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，穿过隔膜，再经电解迁移到负极材料的表面，然后嵌入负极材料晶格中。不管锂电池正极材料何种类型，电池充放电过程中1 mol活性锂离子都对应着1 mol的电子。 所不同的是，不同类型正极材料锂电池，充放电过程中1 mol活性锂离子(电子)需要不同质量的正极材料、负极材料(石墨)以及电解质等的支撑。理论上，在不考虑锂电池正极材料、负极材料、电解质及其生产工艺、技术水平、材料性能等对单位储电量需要锂资源支持的影响，不考虑锂电池厂商以及锂电池自身等差异的前提下，电池充放电过程中单位质量的锂离子对应着一定量的电子。 视锂电池总储电量与锂电池锂消费量存在一定的对应关系，对应关系见式(6)。

LBTSCt⟺LBTWLRt

(6)

式中：LBTSCt为t年度生产锂电池的总储电量；LBTWLRt为t年度所有锂电池生产所消费锂的重量。

两者之间的对应公式见式(7)。

λ×LBTSCt=LBTWLRt

(7)

式中，λ为一个系数，即单位储电量的锂消费量。

如果考虑技术水平进步等影响，λ在时间上会有所变化，式(7)可以修改为式(8)。

λt×LBTSCt=LBTWLRt

(8)

4.2 锂电池单位储电量锂消费的测算

根据上海有色网数据，2012年中国锂电池产量20.66 GW·h，2014年增加到35.05 GW·h，2019年增加到133.24 GW·h；锂电池行业对锂市场需求量由2014年的3.10万t(LCE)增长到2019年的10.37万t(LCE)。按式(3)进行测算，结果显示：中国锂电池生产单位锂消费逐年下降，2014年锂电池单位储电量锂消费约0.166 2 kg/(kW·h)，2019年下降到0.146 3 kg/(kW·h)(图6)。锂电池单位储电量锂消费逐渐下降既有锂电池生产技术进步的原因，同时也有锂电池结构性变化的原因，近年来锂电池正在经历由磷酸铁锂为主向三元材料为主的结构性变化。

图6 2014—2019年锂电池单位储电量的锂消费

4.3 各类型锂电池单位储电量锂消费的设定

GAINES等[14-15]采用电池生产、消费调查等数据，测算出了新能源汽车上不同类型锂电池的性能指标(如储电量)、各类材质的组成、化学成分等，对于认识锂电池的锂消费具有重要意义，被国内外广泛采用。根据GAINES等[15]研究成果中的数据，可测算出磷酸铁锂(LFP)和三元材料(NCM)电池的单位储电量锂消费分别为0.159 kg/(kW·h)和0.246 kg/(kW·h)，钴酸锂(LMO)电池的单位储电量锂消费为0.422 7 kg/(kW·h)，而GAINES[14]的研究成果表明钴酸锂(LMO)、锰酸锂(LCO)电池正极材料单位储电量锂消费相差并不大。本文以GAINES等[15]研究成果提供数据为依据，根据中国锂电池单位储电量锂消费测算结果、新能源汽车产量、装配在新能源汽车上的锂电池储电量，依据装配锂电池类型不同设定新能源汽车的单位储电量锂消费。

相比发达国家(公司)，中国锂电池生产技术要落后，锂电池生产过程的单位储电量锂消耗量也大。随着中国锂电池生产技术水平提升，锂电池生产过程的单位储电量锂消耗量与国外的差距逐渐缩小。但差距仍存在，比如中国三元材料锂电池仍以NCM为主，NCA三元锂电池较少，NCM锂电池中NCM811电池占比并不高。 考虑中国锂电池发展进程中锂电池生产技术变化、中外生产技术的差异、各类型锂电池技术提升空间等。 设定2012—2014年磷酸铁锂单位储电量锂消费强度为0.159 kg/(kW·h)，2012—2013年三元材料电池的单位储电量锂消费强度0.246 kg/(kW·h)，2014年是2013年的0.95倍处理，锰酸锂和钴酸锂电池合并为一类电池，且单位储电量锂消费是三元材料电池的1.2倍。 2017年、2018年和2019年磷酸铁锂电池的单位储电量锂消费采用2014年的0.85倍、0.83倍和0.81倍处理。2017年、2018年和2019年三元材料、锰酸锂、钴酸锂电池按照2014年的0.70倍、0.64倍、0.63倍处理。 最终可得到中国2012—2019年各类锂电池的单位储电量锂消费强度，如图7所示。 测算结果显示，2019年新能源汽车领域磷酸铁锂和三元材料电池的单位储电量锂消费分别约为0.126 4 kg/(kW·h)、0.155 0 kg/(kW·h)，锰酸锂和钴酸锂电池的单位储电量锂消费0.186 0 kg/(kW·h)。

图7 2012—2019年不同类型锂电池的单位储电量锂消费

5 新能源汽车锂消费的测算

假设装配在新能源汽车上的锂电池与其他领域应用锂电池没有差别，依据上述测算过程和相关测算模型，可以测算出新能源汽车的锂消费量。测算结果显示：2019年中国生产新能源汽车消费锂近8 740 t，而2012年锂消费量不足150 t，锂消费量年均增速80%，到2019年新能源汽车生产的累计锂消费量已达3.15万t。

5.1 按照电池类别

从装配动力电池类型来看，新能源汽车生产的锂消费结构发生了明显变化。2012—2019年间，新能源汽车通过磷酸铁锂电池消费锂虽有一定起伏变化，但锂消费量总体呈增长态势，锂消费量由2012年的130 t左右增长到2019年的2 540 t左右，年均增速53%；但锂消费量占总体锂消费量的比例却不断下降，2012年新能源汽车领域有91%的锂被磷酸铁锂新能源汽车消费掉，到2019年该比例已下降到29%。相比而言，2012—2019年新能源汽车通过三元材料电池消费掉的锂逐年增加，锂消费量由2012年的只要1 t左右增长到2019年的6 030 t左右，年均增速232%，并于2017年锂消费量超过装配磷酸铁锂的新能源汽车。由于新能源汽车装配锰酸锂和钛酸锂电池相对较少，因此新能源汽车通过两类型锂电池消费锂也不多，2019年两类型新能源汽车锂消费量只有160 t左右，不足总体锂消费的2%(图11)。由此可以判断，未来新能源汽车生产对锂的消费将主要集中在三元材料电池领域，对推动中国三元材料电池技术进步意义重大。

新能源汽车累计锂消费也有明显结构性变化。2018年之前，装配磷酸铁锂电池的新能源汽车累计锂消费量一直多于其他类型锂电池。2019年，装配磷酸铁锂和三元材料电池的新能源汽车累计消费锂13 690 t和16 325 t，占新能源汽车累计锂消费的44%和52%，装配三元材料电池的新能源汽车累计锂消费量首次超过磷酸铁锂新能源汽车，而装配锰酸锂、钛酸锂电池的新能源汽车累计锂消费量只有1 520 t左右，不足总体累计锂消费量的5%(图8)。综合考虑不同类型锂电池装配新能源汽车及其使用领域不同，由此可以判断，当前一段时间新能源汽车领域退役锂电池将主要是磷酸铁锂电池，未来将逐步扩展为磷酸铁锂和三元材料电池共同组成的格局。

图8 2012—2019年按电池类型划分新能源汽车累计锂消费

5.2 按照车辆类型

纯电动新能源汽车一直是锂消费的主力。2019年，纯电动新能源汽车(乘用车、客车、专用车)消费锂8 600 t，而生产插电式混合动力新能源汽车(乘用车、客车、专用车)消费锂只有100多t，纯电动新能源汽车的锂消费量是插电式混合动力新能源汽车的84倍之多。动态变化看，纯电动新能源汽车消费锂一直快速增长，插电式混合动力新能源汽车消费量虽然不大，但消费量却一直呈增长态势，到2019年却出现了大幅下降。

纯电动乘用车和纯电动客车的锂消费量一直遥遥领先，尤其是纯电动乘用车的锂消费量持续快速增长。2012年，两类新能源汽车锂消费分别为42 t和91 t，占当年新能源汽车锂消费的91%；2017年，纯电动乘用车的锂消费量首次超过纯电动客车；2019年两类新能源汽车消费锂分别增长到了6 080 t和1 830 t，占当年新能源汽车锂消费量的87%，纯电动乘用车的锂消费量已是纯电动客车的3.32倍；2012—2019年，两类新能源汽车锂消费量年均增速104%和54%，纯电动客车生产的锂消费量已经趋于稳定。纯电动专用车的锂消费量远少于纯电动乘用车和客车，2017年之前纯电动专用车锂消费量逐年增加，之后锂消费量连续下降，到2019年锂消费量已下降到只有700多t，占新能源汽车总体锂消费量的不足8%。随着城市卫生、物流等领域新能源汽车消费逐渐稳定，可以判断未来纯电动专用车生产对锂的消费也将趋于稳定，甚至会下降。插电式混合动力乘用车的锂消费量更少，且在2019年出现了急速下降，消费量由2018年的560多t快速下降到2019年的不足60 t，消费量不足新能源汽车总体锂消费量的1%(图9)。

纯电动乘用车超过纯电动客车成为锂累计消费大户。2019年，纯电动乘用车、客车和专用车的累计锂消费量分别1.52万t、1.05万t和0.41万t，纯电动新能源汽车累计锂消费量近3万t，是新能源汽车累计锂消费量的94.30%。考虑到纯电动乘用车和客车使用强度和领域不同，可以判断最近一段时间新能源汽车领域的锂回收将主要来自纯电动客车，今后将来自纯电动乘用车和客车两个领域。插电式混合动力新能源汽车累计锂消费量0.18万t，不足新能源汽车累计锂消费量的6%。从动态变化看，纯电动乘用车的锂累计消费量持续快速增长，并于2018年纯电动乘用车的锂累计消费量超过了纯电动客车，可以判断未来纯电动乘用车生产对锂的消费量将继续快速增加。相比而言，近年来纯电动客车的锂累计消费量呈现出了线性的增长态势；纯电动专用车、插电式混合动力乘用车的锂累计消费量增速开始减缓(图10)。

图9 2012—2019年按新能源汽车类型划分新能源汽车锂消费量

图10 2012—2019年按新能源汽车类型划分新能源汽车累计锂消费量

5.3 按照电池类别和车辆类型

新能源汽车领域三元材料电池锂消费车型集中度非常高，纯电动乘用车贡献了三元材料电池绝大部分的锂消费。2019年，纯电动乘用车通过三元材料电池消费锂5 825 t，约占新能源汽车领域三元材料电池锂消费的近97%，插电式混合动力乘用车、纯电动专用车通过三元材料电池消费锂分别只有59 t和145 t，两类车型锂消费只有新能源汽车领域三元材料电池锂消费的3%，另外极少部分锂消费是通过插电式混合动力专用车、纯电动客车和燃料电池汽车实现的。动态变化看，由于近年来中国新能源汽车对三元材料电池应用技术路线变化，造成新能源汽车领域三元材料电池锂的消费出现了明显结构性变化。2015—2018年，纯电动专用车、插电式混合动力乘用车和纯电动客车一直是三元材料电池的主要装配车型，到2019年三类型车型装配三元材料电池大幅度减少，造成三元材料电池锂消费在车型上也发生了相应变化。 可以判断，纯电动乘用车仍将是未来三元材料电池锂消费的绝对主力(图11)。

磷酸铁锂电池主要装配于纯电动客车、乘用车和专用车，新能源汽车上磷酸铁锂电池的锂消费也主要通过这三类车型实现的。 2012年，装配磷酸铁锂电池的纯电动客车、乘用车和专用车消费锂约87 t、41 t和5 t，约占新能源汽车生产领域磷酸铁锂电池锂消费量的65%、31%和4%。到2019年，装配磷酸铁锂电池的纯电动客车、乘用车和专用车的锂消费量分别增加到了1 723 t、255 t、545 t，约占新能源汽车生产领域磷酸铁锂电池锂消费量的68%、10%和21%。动态变化看，鉴于磷酸铁锂电池的稳定性，磷酸铁锂电池一直是纯电动客车稳定的装配电池类型，近年来纯电动专用车选择装配磷酸铁锂电池的车辆也越来越多，而在三元材料电池的冲击下，纯电动乘用车装配磷酸铁锂电池比例不断减少，新能源汽车上磷酸铁锂电池的锂消费也发生相应结构性变化(图11)。

图11 2012—2019年按车辆类型和电池类型的新能源汽车锂消费

新能源汽车通过钛酸锂电池消费的锂较少，这些仅有的锂消费基本全部是新能源客车贡献的。2019年，纯电动客车通过钛酸锂电池消费锂63 t，另外8 t锂消费是插电式混合动力客车贡献的。从动态变化看，2014年之前，钛酸锂电池主要装配于插电式混合动力客车，2014年之后大部分钛酸锂电池装配于纯电动客车，新能源汽车领域钛酸锂电池的锂消费也发生了相应结构性变化。新能源汽车通过锰酸锂电池消费的锂也很少，但相比钛酸锂电池，锰酸锂电池的锂消费车型结构相对复杂。2019年，纯电动客车和插电式混合动力客车通过锰酸锂电池分别消费锂43 t和27 t，约占新能源汽车上锰酸锂电池锂消费的三分之二，另外三分之一锂消费由纯电动专用车、纯电动乘用车和燃料电池汽车贡献(图11)。

6 结 论

1) 新能源汽车的单位车辆储电量总体有所增加。 2019年，平均每辆纯电动专用车、纯电动乘用车、插装配磷酸铁锂、三元材料、钛酸锂、锰酸锂电池的新能源汽车单位车辆储电量分别为115.03 kW·h、41.62 kW·h，88.25 kW·h、64.71 kW·h。从动态变化看，不论是按照汽车类型划分，还是按照电池类型划分，新能源汽车的单位储电量总体有所增加。

2) 新能源汽车锂电池单位储电量锂消费逐步下降。 中国锂电池生产技术持续提升，锂电池单位储电量锂消费由2014年的0.166 2 kg/(kW·h)下降到2019年的0.146 3 kg/(kW·h)。2019年，新能源汽车领域磷酸铁锂和三元材料电池的单位储电量锂消费分别约为0.126 4 kg/(kW·h)、0.155 0 kg/(kW·h)，锰酸锂和钴酸锂电池的单位储电量锂消费0.186 0 kg/(kW·h)。

3) 新能源汽车生产对锂的消费快速增长，2012—2019年新能源汽车生产的锂消费年均增速80%，到2019年新能源汽车生产的锂消费量约为8 740 t。2012—2019年，新能源汽车生产累计消费锂3.15万t，其中生产纯电动乘用车、客车和专用车累计消费锂分别占总体累计锂消费的48%、33%和13%。

4) 新能源汽车的锂消费具有明显的结构性。2012年，新能源汽车领域91%的锂被装配磷酸铁锂电池的新能源汽车消费掉，到2019年该比例下降到29%；新能源汽车通过三元材料电池消费的锂量逐年增加，到2019年锂消费量占总体的50%。纯电动新能源汽车一直是锂消费主力，且锂消费量一直快速增长，2019年纯电动新能源汽车(乘用车、客车、专用车)消费锂占总体的近99%。纯电动乘用车和客车的锂消费量增速较快，2012—2019年锂消费量年均增速分别为104%和54%，纯电动客车的锂消费量已趋于稳定。