电动汽车的电池含有多少锂？
电池无疑是决定电动汽车价格、续航里程、重量以及其在工业领域影响力的最重要部件。然而，当谈到制造电池所需的材料时，常常会看到一些令人困惑的数字：生产一辆汽车需要数吨锂，每块电池需要数十公斤碳酸锂，还有关于镍、钴、锰或铁等金属的笼统描述。
实际上，普通的电动汽车并不会携带数十公斤的纯锂。一块约60千瓦时的电池所含的锂元素量大约在5到6公斤之间，不过这一数值会因所使用的化学成分、电池容量以及电池单元本身的技术发展而有所变化。
要了解这一数字的来源，首先需要知道电动汽车目前使用的是哪种类型的电池，因为“锂离子电池”这一统称下其实存在着多种不同的构成。
几乎所有电池都含锂，但并非全都使用相同材料
目前绝大多数电动汽车都采用锂离子电池。但这并不意味着所有电池都完全相同。主要的区别在于电池正极所使用的材料，而正极正是决定电池能储存多少能量、制造成本高低以及所需原材料种类的关键因素之一。
多年来，被称为NMC的电池一直占据重要地位，其名称中的N、M、C分别代表镍、锰和钴，这些元素与锂一起构成电池的负极。此外还有所谓的NCA电池，一些电动汽车制造商在行业初期主要使用这类电池，它以镍、钴和铝为原料。
这些化学成分具有一个重要优势：能够在相对较轻的重量和较小的体积下储存大量能量。这也解释了为何它们特别受那些需要在不使用过大过重电池的情况下实现长续航里程的汽车的青睐。
该系列电池的技术发展也一直在努力逐步减少钴的使用量。不同代际的NMC电池在降低其他材料使用比例的同时提高了镍的比例，因为钴传统上一直是其供应链中最昂贵且最成问题的成分之一。
但近年来还出现了另一个更为重要的变化。
LFP电池改变了市场格局
被称为LFP的锂铁磷酸盐电池同样属于锂离子电池系列，但它无需像其他化学类型的电池那样使用镍和钴。取而代之的是，它主要利用铁和磷酸盐这两种储量丰富且价格相对低廉的材料。
传统上，其最大的缺点是能量密度较低，这意味着要储存相同量的能量，它们所需的重量或体积要比NMC电池更大。不过，随着电芯技术的改进，尤其是那些能更高效利用电池包内部空间的新设计出现，这一差距正在逐渐缩小。
与此同时，LFP电池在成本、使用寿命和热稳定性方面具有显著优势。正是这些因素的结合，使得它们不再仅仅是经济型车辆的专用解决方案，而是逐渐被应用到越来越多的车型中。
中国的变化尤为迅速。根据国际能源署（IEA）的数据，2025年LFP电池已占全球电动汽车所装电池总容量的55%以上，而一年前这一比例还不到一半。在欧洲，其使用比例仍然低得多，2025年仅占需求的10%稍多一些。
推动这一发展的还有一个非常重要的经济原因。国际能源署测算，2025年LFP电池每千瓦时的平均成本比同类NMC电池低40%以上，不过这一差异在一定程度上取决于每种技术所应用的具体领域和市场情况。
因此，当前电池行业正在经历的重大变革并非放弃锂的使用，而是减少镍尤其是钴的用量，在车辆条件允许的情况下，用铁和磷酸盐来替代它们。
那么，电池究竟需要多少锂呢？
这里就出现了一个非常有趣的问题。尽管LFP电池完全去除了正极中的镍和钴，但它们仍然需要锂，而且与某些现代NMC电池相比，其差异并没有看上去那么大。
国际清洁交通委员会（ICCT）的测算显示，LFP电池每千瓦时的储能容量大约需要0.08公斤锂，而现代NMC电池的数值则根据其成分不同在0.09-0.10公斤/千瓦时之间。
将这些数值应用到常见的电动汽车电池上，可得到如下大致估算：
电池容量
LFP电池
现代NMC电池
40千瓦时
约3.2公斤
约3.6-4公斤
60千瓦时
约4.8公斤
约5.4-6公斤
80千瓦时
约6.4公斤
约7.2-8公斤
100千瓦时
约8公斤
约9-10公斤
这些并非适用于所有车型的精确数值，因为不同制造商及不同代际产品的电池结构及其能量密度存在差异。不过，它们有助于我们准确了解所涉及的锂的用量。
配备60千瓦时电池的电动汽车并不需要20或30公斤的金属锂。通常情况下，其锂含量大约在5到6公斤左右。
那么为何谈论锂时会出现大得多的数字呢？
部分混淆源于不同概念的混用。锂并非以直接从矿山开采出的数公斤纯金属形式加入电池，而是作为制造电池活性材料时所使用的各种化学化合物的组成部分存在其中。
正因如此，矿业界经常使用诸如当量碳酸锂或LCE这样的单位，以便比较不同的化合物及生产方式。要获得一定量的金属锂，所需的碳酸锂量远远大于锂本身的重量。
因此，当有评估称某款电动汽车含有数十公斤的“锂”时，必须弄清楚具体指的是什么。它可能指的是当量碳酸锂、其他化合物或经过加工的原材料，而非电池最终所含的金属锂量。
这一差异解释了在比较不同研究结果时出现的诸多看似矛盾的数据。
用LFP替代NMC几乎无法减少对锂的需求
对比这两种技术有助于我们理解该行业正在经历的转型中的另一个重要方面。用LFP电池替代NMC电池可以大幅减少镍和钴的消耗，但对锂的需求影响相对较小。
ICCT预计，在LFP电池应用比例大幅提高的情况下，与基准情景相比，2030年全球锂需求仅会下降2%，2040年则下降1%。其原因在于，每千瓦时的LFP电池大约需要0.08公斤锂，而所分析的NMC电池则需要约0.09-0.10公斤锂。
对于其他材料而言，这种差异会更大。在同样的情景下，镍和钴的需求也会显著下降，因为这两种元素都不属于LFP电池的正极成分。
这有助于我们更清楚地了解该行业目前的发展方向：电池的材料正在发生变化，但锂依然是目前主导电动汽车技术的核心元素。
下一步可能是开发无需锂的电池
若要彻底摆脱对锂的依赖，就必须更换化学体系。在这方面进展最快的技术之一就是钠离子电池，它的工作原理与锂离子电池类似，只是用钠替代了锂。
它的优势不仅在于经济性。钠极为丰富，能够使目前高度依赖锂的供应链实现多元化，同时在低温环境下也具备一定的性能优势。
这项技术已经超越了纯粹的实验阶段。CATL和BYD等制造商正在提高产量，首批采用钠电池的汽车也已开始投放市场。然而，与更先进的锂离子技术相比，其能量密度仍存在显著差距。
这意味着要储存相同量的能量，可能仍然需要体积更大或重量更重的电池，这对于那些需要较长续航里程的汽车来说是一个尤为突出的缺点。
正因如此，这类电池的初期应用可集中在小型汽车、城市商用车辆、两轮及三轮车，或是对重量和体积要求不那么高的固定式存储系统上。此外，人们也在研究结合钠离子电池和锂离子电池优势的混合电池。
固态电池并不一定意味着放弃锂
在讨论未来电池技术时，还有一种经常被提及的技术，即所谓的固态电池。需要将其与向钠离子电池的过渡区分开来，因为它们解决的问题并不完全相同。
固态电池仍可继续使用锂。它与传统电池的主要区别在于电解质，即离子在电极之间移动的介质。目前的电池通常使用液态电解质，而固态技术则试图用固体材料全部或部分替代它。
其目标是打造能量密度更高、性能更优且安全性可能更好的电池，但目前仍存在重大的工业难题。尽管已有用于测试的电池单元以及市面上的半固态解决方案，但全固态电池仍需证明其能够以具有竞争力的成本实现大规模生产。
因此，谈论固态电池并不意味着就是在谈论无锂电池。这是两种不同的发展路径：一种试图从根本上改变电池单元的构造与工作原理；另一种则像钠离子电池那样，可以通过更换其核心材料来实现改进。
尽管电池形式日益多样，锂仍将是关键
电动汽车电池的发展并非只沿着单一方向前进。在市场初期扩张阶段，人们主要致力于通过使用能量密度较高的化学材料，如NMC或NCA，来提升电池的续航能力。如今，随着生产规模的扩大，成本、原材料的供应情况以及供应链的稳定性变得越来越重要。
这解释了LFP电池的迅猛发展。由于其应用范围的扩大，人们可以不再依赖镍和钴，转而使用铁和磷等更为丰富的材料，不过锂仍然是不可或缺的。
钠离子电池则代表了另一种发展方向，因为它们完全无需使用锂，但仍然需要解决能量密度较低的问题，并建立起与锂离子电池数十年来所构建的相当完善的产业链。
尽管如此，电动汽车实际所含的锂含量仍远低于某些常见数据所显示的水平。对于容量在60至80千瓦时之间的电池而言，其中所含的锂元素大约为5到8公斤，这一数量足以储存驱动汽车行驶数百公里所需的能量，并且能够在数千次充放电循环中反复使用。
