钜大LARGE | 点击量:472次 | 2021年08月28日
我国动力锂离子电池市场供应紧张和产量过剩并存
六月二十七日,我国电动汽车百人会秘书长兼首席专家张永伟在我国(青海)锂产业与动力锂离子电池国际高峰论坛上表示:目前在各种技术路线竞争中,既有传统燃油车的提升路线,也有混合动力的路线,还有氢燃料的路线。因此以锂离子电池、三元电池为主的纯电技术路线要加快的创新,找到核心竞争力。但是,今朝电池的创新面对着很多不协调的问题,如材料和电池不协调,电池和整车不协调,整个电池制造和环保产业不协调。
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市场取得快速发展。然而,电动汽车发展是个系统工程,涉及整车正向开发、电机、电控、电池、轻量化、智能化等,最基础、最紧要的仍是电池技术冲破,可以说电池是破解里程焦虑、降低成本、提升性能的关键。
对此,张永伟表示:在目前国内汽车产业链中,电池的发展最为领先,其他的方面还存在着很多短板。但伴随产量增大,也出现了投资虚化的问题。所谓的投资虚化是大量的投资围绕着一些固化的技术、一些低端的范畴来积聚,容易制造一些没有实际竞争力的产量,这些产量最后可能会成为产业创新的障碍,所以产量大了不一定是最大的优点,但是没有产量很难跨越构筑竞争的门槛,这是一把双刃剑。
按照产业发展规律,拼加工规模只是浅层次的竞争,不断提高自己的竞争地位最紧要的仍是掌握核心技术,而且有能力不断创造核心技术,这就要电池公司要以全球的视野加工一代、开发一代、预研一代。
六月十五日,日本新能源产业技术综合开发机构宣布,与丰田公司和松下等公司启动新一代高效率电池(固体电池)的核心技术的开发。该项目力争在2022年度之前,确立固体电池核心技术,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。
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%
我国电动汽车百人会理事长陈清泰表示:在锂离子电池范畴,日本公司已被我国公司赶超,在固态电池项目中,日本将举全国之力推进研发,力争夺回电池产业的霸权。这种竞争会激励我国的公司加倍努力。
与此同时,北大先驱科技产业有限公司总裁高原认为,短时间或中期内固态电池可能实现冲破,固态电池会用锂金属作为负极,提高能量密度,能够处理当前产业面对的许多问题。
需破解产量问题
事实上,在电动汽车市场的带动下,全球锂动力锂离子电池出货量由2011年的1.08GWh上升至2017年的62.35GWh,其中我国已经领军动力锂离子电池市场,出货量占比已经超过60%。前十公司全部为中日韩公司,占市场总额的80%。
面对电池产业竞争格局和发展事态的变化,陈清泰表示:全球动力锂离子电池竞争日益猛烈,我国公司将逐步由国内市场向国际市场扩展,而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,但是已经在为下一阶段的竞争做布局,是潜在的强大竞争者。
伴随电池产业的发展,产量利用不足等问题却越发突出。目前我国动力锂离子电池市场也出现供应紧张和产量过剩并存的现象。数据显示,去年我国动力锂离子电池的产量已经超过了200GWh,但总体产量利用率却惟有40%,市场两极分化非常分明,高端优质产量供应不足,低端产量订货不足,加工经营困难,呈现出结构性的产量过剩。宁德时代新能源科技股份有限公司副董事长黄世霖预测,动力锂离子电池产量过剩的情况可能会延续到2020年以后。
造成以上问题与盲目投资密不可分的。据不完全统计,国内动力锂离子电池相关投资项目多达100个,总投资额超过2159亿元。31个典型并购事件涉及交易金额427.74亿元,涉及上游资源和材料、中游电池加工及装备,及下游回收利用环节。
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,降到了2017年的100家左右,1/3的公司已经被淘汰出局。
但一个潜在危机却不容忽视,即全球锂、钴、镍资源呈现出寡头垄断的特点。据了解,全球锂、钴、镍资源分布聚集,智利、刚果、澳大利亚占比最高,我国锂资源丰富,但钴、镍资源匮乏。
陈清泰分解称,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。近年来,锂、钴等上游材料的价格迅速上涨,而车企因为购置补贴的退坡要转移成本,这就使得双重的压力压到了电池公司的头上,一些公司已经开始出现经营困难的现象。
固态电池仍有瓶颈
目前国际主流公司紧要电池类型基本为磷酸铁锂和三元锂离子电池,去年在我国这两种电池装机占比合计达到93.3%。北京汽车集团有限公司总经理张夕勇预测,将来十年,动力电仍将以三元电池为主,同时向高镍和新体系电池方向发展。
固态电池具有能量密度高、循环寿命长、安全性高等技术优点,成为下一代电池竞争的重点,目前我国的宁德时代、比亚迪,德国的奔驰、宝马,日本的丰田,韩国的三星SDI、现代等多个国家的公司都在该范畴布局。
但固态电解质离子电导率、固/固界面相容性和稳定性等技术问题,以及加工制备成熟度还亟待增强,规模化、自动化的加工线还要进一步研发,且要降成本,目前处于行业积累期。
因此,张永伟分解,新一代电池在技术和成本方面具有一定的优点,锂硫、锂空气电池、钠离子、纳米电池等新电池研发层出不穷,并且在某些方面取得冲破。这些研究基本处于试验阶段,距离产业化较远,在产业界也存在许多争议,但不可否认的是,这些电池有望打破当前动力锂离子电池的一些瓶颈。
宁波杉杉股份有限公司副总裁孙晓东表示,固态电池实际上是有两个层面的含义:一是在现有的锂离子电池正负极的材料体系下,把隔膜和电解液换成一个固态的介质。但这只是提高了安全性,对能量密度、成本可能不会有太大的改善。同时,这种方式的挑战非常大,因为固态电池的导电率、高低温的特性、成本等因素,可能都要有相当长时间去磨合,而且这不是真正的本质的固态电池。
二是真正的固态电池应当是采用固态的电解质,使得正负极材料体系彻底更新,把锂离子三元的碳负极改成锂硫或者锂金属。目前第一层很多公司都在尝试,但这样的产品不是电动汽车行业要的,要达到第二层至少还要10年的时间。
纵观整个电池产业,动力锂离子电池依赖技术的进步实现了低成本,已经具备了很强的竞争力。但下一代电池有什么,实在存在着很大的竞争不确定性。张永伟表示:目前电池行业还在于创新和研发阶段,但在这个范畴,最大的问题不仅是公司投入不够,基础性创新缺乏。基础研究的机构往往不太关心市场的需求,产、学、研链条不能打通,没有承担起国家赋予的公共技术基础研究的重任,这或许是将来该产业创新乏力的一个隐忧。