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鋰電池:提高「能量密度」是關鍵

鋰電池:提高「能量密度」是關鍵

近年來,隨著新能源汽車快速發展,動力電池需求猛增,直接帶動了以鋰電池為代表的相關產業高速增長。然而,隨著產業政策的變革和市場形態的變化,產能過剩、續航時間短等問題成為制約產業發展的瓶頸。業內專家認為—

6月21日,由青海省人民政府、工業與信息化部、科學技術部聯合電動汽車百人會共同主辦的「鋰產業國際高峰論壇」在青海省西寧市舉辦,政府相關部門負責人、專家學者以及企業代表就如何打造良好的鋰電產業發展生態展開了討論。

產業發展全面向好

「十二五」以來,新能源汽車市場快速增長。從2011年到2016年,新能源汽車銷量從不足5000輛發展到51萬輛,保有量從1萬輛提升到100萬輛,2016年新能源汽車銷量已經超過汽車總銷量的1.8%。在新能源汽車產業快速發展的帶動下,動力電池需求量持續增加。電動汽車百人會相關課題報告顯示,今年一季度國內電動汽車鋰離子電池需求總量為1.27GWh,動力電池累計出貨量4018.273MWh。隨著新能源汽車產銷量的持續增長,鋰電池的市場需求將會持續擴張。

在技術研發逐步深入和市場競爭日益激烈等因素的影響下,動力電池類型也逐步確立。受動力電池不同生產工藝要求的影響,預計2017年軟包電芯將繼續坐穩產量和增速第一的位置。同時,隨著動力電池廠特別是國軒、比亞迪等領軍企業大規模擴充方形動力電芯產線,2018年,方形電芯將取代軟包電芯成為市場應用最多的電池類型。從搭載的動力電池情況來看,受政策影響,新能源客車現有電池技術路線基本已定,磷酸鐵鋰電池在純電動客車領域佔據絕對優勢,三元電池在純電動乘用車領域佔主導地位。

與此同時,隨著電池技術研發的深入,鋰離子動力電池系統的比能量在逐年提升,成本在逐年下降。電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高說:「動力電池在過去5年間比能量提高了近一倍,成本也下降了,預計到2020年成本將降到1元/瓦時。」

歐陽明高還表示,近些年動力電池在安全性方面也取得了重大進展。「電池最容易發生事故的不是一個單體熱失控,而是一個單體熱失控之後的整個系統擴展,這就會造成大事故。在這方面,我們國內做的工作在全球是領先的,現在在電池設計階段就可以預測其熱失控特性。」歐陽明高說。

決勝市場尚存難點

2016年,中央財政對新能源汽車的補貼政策開始收緊,產業政策由普惠制向促進技術創新轉變。受此影響,新能源汽車產銷情況一度出現波動,鋰電池前期迅猛增長的市場效應也開始顯現,在多重因素影響下,鋰電池出現產能過剩局面,一些中小企業已經處於停產或者半停產狀態。與此同時,鋰電池市場集中度進一步提高,2015年,前5強企業市場佔比56.3%,2016年這一比例提升到了64.5%。汽車技術研究中心副主任吳志新認為,當前的產能過剩是結構性過剩、階段性過剩,「真正好的電池產品仍然供不應求,對快速發展的新能源汽車產業來說,未來依然存在產能需求旺盛的可能」。

儘管新能源汽車產銷量連年上升,但要想在市場競爭中與燃油車抗衡,新能源汽車還需進一步提升性價比。所謂性價比就是里程成本比,這一提升需要電池性能的改進、整車電耗的下降和效率的提升、充電設施的便利化以及安全管理,其中最重要的是提升電池性能。據測算,如果電池比能量可提升到300瓦時/公斤,就能夠滿足各類轎車的使用需求。多位業內專家表示,降低電池成本需要全產業鏈發力,重點環節突破。以原材料環節為例,碳酸鋰的成本已經低至1.3萬元/噸,但是市場售價超過15萬元/噸。此外,生產製造的良品率和一致性的提高、材料回收和再循環等問題都是影響電池成本的重要因素。

歐陽明高告訴《經濟日報》記者,當前新能源汽車的安全性控制依然存在挑戰,「我建議評估大功率直流快充的安全性技術門檻,350千瓦的充電,電動汽車的電壓就會提高到1000伏,充電電流350安,這會給整車電氣安全、電池安全、充電安全、電網安全帶來重大技術挑戰,所以我們要充分考慮國情,制定科學合理的充電技術標準」。

產業提質仍有空間

工業和信息化部工業裝備司副司長瞿國春則表示,動力電池產業在基礎關鍵材料、系統集成技術、製造裝備和工藝等方面還存在很大欠缺。針對當前動力電池產業存在的問題,瞿國春表示,應從兩方面入手。一是加大動力電池關鍵技術攻關,搭建協同攻關、開放共享的動力電池共享平台,支持引入優質資源,加快推動動力電池創新中心的建設。二是推動全產業鏈協同發展。促進動力電池與材料零部件、裝備、整車等產業協同發展,推動自主、可控、協調、高效適應發展目標的產業鏈體系建設;鼓勵動力電池生產企業與裝備生產企業強強聯合,加強關鍵環節製造設備的協同攻關;促進智能化製造成套裝備產業化,有效滿足動力電池生產製造等需求。

汽車技術研究中心新能源汽車與財稅政策研究室副主任方海峰表示,現階段整個動力電池產業對政策的依賴過重,標準體系也有待完善,在動力電池產品的標準化,以及推動產業可持續發展的一些政策監管、標準制定等方面,還需要進一步研究。

作為企業代表,寧德時代新能源科技股份有限公司聯合創始人、副董事長李平認為,政策的可預期性對於企業的發展十分重要,「所以政策怎麼調整、用什麼方法替代原有政策,應該提前研究」。

吳志新也建議政府部門及時啟動市場條件下的措施研究,「將來政府的財政補貼完全退出以後,進入到完全市場競爭階段,政府應該考慮構建什麼樣的非財稅直接補貼政策激勵措施。同時,政府應將工作重心從事前的准入轉向事中、事後監管,營造更加公平的競爭環境,為產業未來健康發展打下一個良好的基礎」。

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