钜大LARGE | 点击量:542次 | 2021年08月28日
促使动力锂离子电池产业发展的几点沉思
动力锂离子电池与上游材料、整车公司、环境保护、及其他环节的协同发展,以及动力锂离子电池的技术冲破将笔直影响动力锂离子电池,乃至新能源汽车的发展前景。
动力锂离子电池与上游材料、整车公司、环境保护、及其他环节的协同发展,以及动力锂离子电池的技术冲破将笔直影响动力锂离子电池,乃至新能源汽车的发展前景。当前,动力锂离子电池产业链还存在上游材料价格高企、市场供应紧张与产量过剩并存、动力锂离子电池回收技术和体系建设不到位等问题,还要通过制定产期发展规划、严控资源开采、加快电池回收体系建设、冲破核心技术、增强协同合作等来创造动力锂离子电池产业良好的发展环境,促使产业健康、可继续发展。
一、动力锂离子电池产业的快速进步支持了电动汽车整体性能和竞争力的提高
在政策和市场双驱动的推动下,新能源汽车和动力锂离子电池比翼双飞。据统计,2017年,我国动力型锂离子电池的出货量达到39.1GWh,占锂电行业总体规模的约莫50%。其中汽车动力锂离子电池出货量达到38GWh,占全球汽车动力锂离子电池出货量的65.4%。预计随着新能源汽车和储能市场的发展,锂离子电池的规模还会进一步张大,同时也带来了对锂、钴等资源的巨大需求。在这个过程中,我国动力锂离子电池技术水平快速提升,部分指标已经达到国际先进水平。比如,动力锂离子电池单体能量密度超过每公斤240瓦时,规模化加工使得动力锂离子电池的成本迅速下降,电池单体成本已经从2012年的每瓦时5元,降到目前每瓦时1元左右。锂离子电池加工设备的自动化程度也在大幅度提高,一线公司的自动化率已经超过65%,这对保障产品质量发挥了紧要用途。
二、留意动力锂离子电池产业竞争格局和发展事态的变化
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
动力锂离子电池全球化竞争日益猛烈,我国公司将逐步由国内市场向国际市场扩展,日韩公司也将进一步向我国市场发力,我国将成为动力锂离子电池竞争的主战场。欧美国家的公司虽然在本轮竞争中失去了位置,但是他们已经在为下一阶段的竞争布局,是潜在的强大竞争者。
从公司方面看,全球动力锂离子电池市场一被几大公司盘踞,2017年排位前十的公司出货量占到80%,市场进一步向优点公司聚集,小型低水平的动力锂离子电池公司将在竞争中被淘汰。数据显示,我国动力锂离子电池配套公司,已经从2015年的约莫150家降到2017年的100家左右,1/3的公司被淘汰出局。从公司关系来看,电池公司与整车公司的关系已经不仅仅是纯粹的供需关系,越来越多的公司选择更深层次的战略合作。另一方面,电池公司已经从争夺配套客户的竞争延伸到上游材料和资源,世界各地锂矿、钴矿资源炙手可热,谁掌握了上游资源,谁就在下一步竞争中处于主动地位。从发展阶段看,最早投入市场的车载动力锂离子电池开始进入退役期,第一波规模化的退役即将到来。动力锂离子电池的回收和梯次利用对环境保护全寿命周期的经济性、资源再利用具有紧要意义。目前越来越多的公司开始研究布局。解决好动力锂离子电池回收和梯次利用对产业发展意义重大。将来电动汽车将与可再生能源密切配合,动力锂离子电池作为绿色、减排的储能载体,它所依托的是可再生能源的供电,而较大规模的可再生能源的有效利用则有赖于储能载体的支撑,这就使车载电池和可再生能源构成了一个最佳搭配。这种结合,既可以实现绿色出行,又可以大量消纳可再生能源,具有紧要的经济和环保意义。
三、要留意动力锂离子电池发展中的一些突出问题
(一)全球锂、钴、镍资源呈现出寡头垄断特点。我国锂资源虽然丰富,但禀赋不佳,利用率相对较低,而镍、钴资源匮乏,对外依存度较高,从长期来看存在着资源安全的风险。
(二)锂、钴等上游材料价格迅速上涨,而车企因为政府补贴的退坡要转移成本。这就使双重压力压到了电池公司头上,使这些公司感到资金压力很大,一些公司已经开始出现经营困难的现象。
(三)出现了动力锂离子电池市场供应紧张和产量过剩并存的现象。有关数据显示,2017年,我国动力锂离子电池产量已经超过200GWh,但总体产量利用率却惟有40%,市场两极分化现象非常分明,高端优质产品产量供应不足,低端产品产量订货不足,加工经营困难,呈现出了结构性的产量过剩。
(四)电池回收利用的技术和体系建设还没有到位。目前电池的回收利用技还不太成熟,收购网络还不太完善,管理措施还不够健全,支持政策还不够到位,商业模式和盈利模式尚待探索。
四、促使动力锂离子电池产业发展的几点沉思
(一)国家应当制定中长期资源发展规划。把锂、镍、钴等作为战略资源,增强资源的勘察、评价、开采和资源回收利用工作;增强市场监管,引导价格理性回归,鼓励公司在全球布局上游资源,降低资源的风险性。
(二)严格把控资源开采及电池加工项目。在开采环节,要制定强制性标准,提高矿山公司的准入门槛,杜绝大矿小开采,提高资源回收效率和环境保护标准。要封闭那些不达标的公司,提高资源总体利用水平,强化电池产业的技术标准和监察力度,戒备劣币驱逐良弊现象的发生。
(三)加快电池回收再利用的体系建设。要从战略高度来布局动力锂离子电池回收再利用体系。制定相关技术、安全、环保标准,鼓励动力锂离子电池回收梯次利用公司的发展,要研究出台动力锂离子电池回收利用的激励机制。
(四)要掌握核心技术,创造核心技术。电池技术正处在快速发展过程之中,它已经成为紧要国家竞争力的一个焦点,这里既洋溢机会,也面对着巨大挑战。拼加工规模只是浅层次的竞争,不断提高自己竞争地位最紧要的是掌握核心技术,而且有能力不断创造核心技术。因此,电池公司非得要以全球视野,加工一代、开发一代、预研一代,确保始终站在世界技术发展的前沿。其中,关键的是要凝聚优秀人才,保持足够研发投入。电池公司还要在国家支持下与高等院校、研究机构合作,开展动力锂离子电池的基础研究。我再强调一下,电池的开发,涉及到很多基础材料问题和电化学问题。我曾调研过我国科学院设在西宁的一个研究所中科院青海盐湖研究所,在那里交流了约莫三个小时,使我非常感动、使我非常高兴的就是我国科学院几十年前就有了一个很好的布局。早期它从盐湖中提取钾来处理肥料问题,为我国农业发展作出了巨大贡献。他们的长期积累又为今天在盐湖中提取制备锂元素奠定了基础。
下一步,我们应当关注固态电池的发展问题。六月二十一日,日本经济新闻网站有一段报道:日本新能源产业技术综合开发机构六月十五日宣布,将与丰田公司和松下等公司启动新一代高效率电池(固态电池)核心技术的开发,力争2022年度之前确立核心技术。在锂离子电池范畴日本公司被我国公司赶超,这一新项目将举全日本之力推进研发,力争夺回电池产业的霸权地位。该文还说:该项目力争到2030年前后,将每千瓦时电池包的成本降至锂离子电池的1/3左右,将快速充电时间缩短至1/3,即10分钟。该文又说:充当开发领头羊的是丰田,丰田力争在本世纪20年代上半期将全固态电池投入使用。丰田的全固态电池专利申请已居世界之首,开发人员达300人左右,比2017年秋季上升约5成。这种既竞争又合作的格局是非常喜人的,这种竞争会激励我国公司加倍努力。
(五)要增强产业和公司之间的协同合作。动力锂离子电池是一个高技术新兴产业,这个范畴的创新发展涉及到诸多交织学科和产业的协同与合作。要求动力锂离子电池公司独进是不实际的,电池公司应当提升对产业链的整合能力,通过战略合作、联盟合作和合资等多种方式,与研发机构、核心材料、整车回收和梯次利用等公司深度合作,保障我国动力锂离子电池技术的继续进步,形成越来越强的国际竞争力,为可继续发展奠定基础。