钜大LARGE | 点击量:1235次 | 2018年08月13日
后补贴时代 动力电池的降价是必然趋势
2017国际电动汽车动力电池产业发展与技术创新峰会于8月25日在江苏省张家港市口召开,本次峰会将以“供需协同与技术升级”为主题,动力电池作为新能源汽车的核心零部件,其产品品质、技术性能直接影响着整车的品质和性能,换言之,中国汽车工业实现弯道超车的希望在于新能源汽车,而新能源汽车产业的强大关键在于动力电池。把发展动力电池作为一个长期战略,实现新能源车市场产销的可持续增长,中国动力电池赢得全球话语权的时间将不远矣。
会议邀请了动力电池公司、新能源汽车企业,以及行业权威专家学者,围绕“技术开发与性能优化”、“整车配套与选型需求”、“动力电池回收与梯次利用”三大领域开展为期两天的深入探讨。
会议现场,国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组动力电池首席专家肖成伟发表了《新能源汽车动力电池及关键部件材料核心技术研究进展解读》的主题演讲。
我这边大致是两块内容,一个是动力电池技术发展现状及趋势,再有一个动力电池市场的趋势。
前面王主任讲了这个新能源汽车发展的现状和一个趋势,我也简单的说一下,一个国际发展的现状,一个国内发展的现状。从现在来看,就是国际上混合动力车已经实现产业化,插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车处于应用推广及示范阶段,从去年来看,燃料电池的发展热度现在在逐渐提升,但是目前来说还是动力电池是大家观众的焦点和热点,插电式混合动力汽车,包括48V的混合动力还有微混合动力会快速发展,会有一个比较好的发展态势。
国内节能新能源汽车已经形成比较完善的研发体系和产业体系,研发了系列的产品,新能源汽车推广应用数量现在处于世界第一位,去年是50.7万辆,今年预计应该是会增加,但是增加的幅度因为受补贴政策调整的影响,应该增加不会像2016年相对2015增加那么大的幅度,我认为在60万辆左右的这样一个水平。整个推广应用累计的数量超过100万辆,4月6日发布了一个汽车产业中长期发展规划,到2020年的时候,新能源汽车年产量希望能够达到200万辆这样一个目标,到2025年新能源汽车的产销量应该占到20%以上,如果按现在的趋势,去年2800万辆,到2025年的话,有可能在3500甚至4000万辆,如果按照20%的比例至少做到500到600万辆。
从国外层面来说,美国、德国、日本都做了比较好的规划,这些规划基本上涉及到整个产业链,从材料到电池、到系统集成,到应用、到递次利用、资源回收,包括法规、标准,还包括一些测试评价等等。
而中国在这一块,目前在四个规划里面涉及到动力电池的内容,这些规划是不同的政府部门制定的,有的是科技部牵头的,有的是工信部牵头的,中国制造2025是工程院牵头的,这里面对电池的目标的设置,这里面有些不同,但是从这个趋势的角度来看,都是向着好的方向推动。
在这里面有两块,就是大家关注度比较高的,一个就是十三五的计划、新能源汽车重点研发专项,还有一个是根据中国制造2025路线图这两个。在研发专项里面制定的这些数字都是一些指标,我原来是一直想把这两个做一个比较,研发专项里面的这些数字是指标,只要你拿到这样一个项目,最后交帐的时候这些指标必须要达成、完成,如果没有完成,你的项目最后验收是通不过的,而中国制造2025做了电池技术的路线图,这里面是一个目标,这个目标就是需要大家去努力,也可以达成,也可以不达成,就是给大家指引着这样一个努力的方向。
再有一个就是刚才说的成本的问题,实际上在这里面提的比王主任说的好一些,系统要做到一块钱的这样一个指标,一个目标,但是我觉得这个并不高,一块钱的目标我想在2020年基本上是可以达成的。
而在插电的这一块,这个指标我觉得基本上是可以达到的,这个指南提的并不像纯电动车提的350瓦时每公斤的技术难度,这个我想是没有问题的。
国内在乘用车这样一个领域,三元材料使用比例是非常高的,在这个大巴车这样一个领域由于前期一些政策的一些变化,就是三元材料在大巴车里面是禁止的,基本使用磷酸铁锂,在新能源汽车目录里面三元材料逐步在提升,所以从这个发展的角度来看,无论是乘用车还是商用车三元材料在里面会有大的发展,包括它的份额也会有一个比较大的提升,尤其对大巴车这样的领域,受补贴政策影响是非常大的。后面我会再简单去说说能量密度的一个问题,比如说现在对磷酸铁锂来说,现在基本上做到140-150瓦时每公斤,有的企业说已经做到160瓦时每公斤,但是这样折合完了以后,就会满足115瓦时每公斤的系统的能量密度的要求。
对三元材料来说,现在基本上是做到130-220瓦时每公斤,这个就是说的是批量生产的,批量供货的是这样的。就是130wh我会用在快充的领域,220wh会用在纯电动的能量型的领域去,这是国内的开发情况。
在电池做系统集成的这一块,和国外还是有比较大的差距。但是随着做系统集成企业数量增加,整个来看这个技术进步很大。在安全性的这一块,我想在车上应用,无论是从哪块来看,都是通过了国家标准的测试,比如像针刺,尤其对三元材料的应用。
从电池的发展趋势来看,正极材料是三大类,层状结构,尖晶石结构,还有橄榄石型结构,现在很多企业做产业化的工作。比如说新型锂电池,如果我们做到400瓦时每公斤,跟哪一类搭配呢?就是跟合金类的材料,这个是目前研究的热点和焦点,现在也有很多企业做小规模的验证,就是硅碳这一块在负极材料这一块目前给予的重视力度还是非常大的。
前面讲把材料热点做一个结合,就是300瓦时每公斤就是正极我们采用这个622、811或者NC,我们叫高镍的三元材料,然后负极是一个硅碳的这样一个负极材料,把它两个做这样一个结合。而在隔膜这一块,应用的还是保险化的聚乙烯,我们这个膜有可能做到12微米,甚至再薄一些,在这个基础上我们做一个表面的改性,我们可以做一个无机的,也可以做有机的,也可以做无机和有机相结合的图层,电解液还是六氟磷酸锂为主,最后要做到超过1000辆车的配套的应用。再有一个做新型锂电池400瓦时每公斤,隔膜应用的会是聚乙烯的隔膜,电解质这一面有可能会添加一些新的电解质盐。这个我觉得做到400瓦时每公斤,从技术的角度是没有问题的,但是这个是属于做一个产品技术的验证的工作,到2020年我认为做到规模化的生产是不太现实的。
在标准上,目前来说这个大家关注的就是新能源汽车生产企业和产品准入管理规则,包括寿命、安全、性能等等,还有新加的电动汽车安全技术条件里面规定的热失控和热扩散的内容,我想后面会做详细的介绍。大家关注度比较高的是产品的规格尺寸,还有一个电池的编码,再有一个就是注重动力电池的安全性能。
电池的编码规则是动力电池强标,我建议在座的电池企业一定要参与到这样一个标准的制定过程中,因为它是一个强标,一个强标会涉及到你将来的电池在应用的过程中,必须要达到这个强标里面规定的所有的安全性测试的项目,这个我想对每个企业做产品开发和应用的时候,影响是非常大的。
从技术的角度来看,日本现在目前还是领先的在这个市场份额这块,韩国是第一位的,而中国这一块在企业的数量和产能是最大的。在这里面,从这个市场份额来说,很多的中国企业已经在全球范围内有比较大的影响力,当然这个包括小电池在内,包括消费类在内,像CATL,像立神、比克、光宇、比亚迪等等,在里面都有比较好的表现。
对圆柱电池有它的独特的特点,比如说设备可以标准化,电池可以标准化,甚至我可以做到模块的标准化,从容量的角度来说,基本上可以提高50%,包括自动化生产的程度的来说,目前来看它是最高的,所以说对这款电池来说,我非常看好它在电动自行车、电动摩托车和微型纯电动车的应用。
再有一个如何看待新型领域电池和新体系标准的发展趋势,新体系这一块,陈院士那个观点我非常赞同,固态电池是先行一步的,产业的层面还是希望做一个规范,就是说我们一定把优势的企业推出来,就是前期做的这个电池的目录,现在国家已经不执行了,另外,在规范的基础上,我们怎么能够提升企业的优质产品的产能,当然跟前面的技术层面可以做这样一个结合,比如说这个自动化生产的装备EMS系统要加上,还有一个如何提升产业协同发展相结合,包括电池的材料,电池集成、装备、测试等等,只要把这些做有机的结合,把这个产业链搭起来以后,整个电池产业才能做一个比较健康的发展。
所以说从这两个层面来说,是动力电池现在面临的一些问题,我抛出这些问题,也希望跟大家做一个共同的探讨,也希望多听听大家的意见,来共同的来推动这个中国的动力电池产业和技术的发展。
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