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動力鋰電池產量過剩危機加?。喝蚓揞^爭搶固態(tài)電池技術

鉅大LARGE  |  點擊量:940次  |  2020年08月04日  

六月二十七日,我國電動汽車百人會秘書長兼首席專家張永偉在“我國(青海)鋰產業(yè)與動力鋰電池國際高峰論壇”上表示:“目前在各種技術路線競爭中,既有傳統(tǒng)燃油車的提升路線,也有混合動力的路線,還有氫燃料的路線。因此以鋰離子電池、三元電池為主的純電技術路線要加快的創(chuàng)新,找到核心競爭力。但是,現在電池的創(chuàng)新面對著很多不協調的問題,如材料和電池不協調,電池和整車不協調,整個電池制造和環(huán)保產業(yè)不協調?!?/p>

動力鋰電池產業(yè)的快速進步,支持了電動汽車整體性能和競爭力的提高,在政策和市場雙驅動的推動下,新能源汽車和動力鋰電池市場取得快速發(fā)展。然而,電動汽車發(fā)展是個系統(tǒng)工程,涉及整車正向開發(fā)、電機、電控、電池、輕量化、智能化等,最基礎、最重要的仍是電池技術突破,可以說電池是破解里程焦慮、降低成本、提升性能的關鍵。


對此,張永偉表示:“在目前國內汽車產業(yè)鏈中,電池的發(fā)展最為領先,其他的方面還存在著很多短板。但伴隨產量增大,也出現了投資虛化的問題。所謂的投資虛化是大量的投資圍繞著一些固化的技術、一些低端的領域來積聚,容易制造一些沒有實際競爭力的產量,這些產量最后可能會成為產業(yè)創(chuàng)新的障礙,所以產量大了不一定是最大的優(yōu)勢,但是沒有產量很難跨過構筑競爭的門檻,這是一把雙刃劍?!?/p>

按照產業(yè)發(fā)展規(guī)律,拼生產規(guī)模只是淺層次的競爭,不斷提高自己的競爭地位最重要的仍是掌握核心技術,而且有能力不斷創(chuàng)造核心技術,這就要電池公司要以全球的視野生產一代、開發(fā)一代、預研一代。


六月十五日,日本新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構宣布,與豐田公司和松下等公司啟動新一代高效率電池(固體電池)的核心技術的開發(fā)。該項目力爭在2022年度之前,確立固體電池核心技術,到2030年前后,將每千瓦時電池組的成本降至鋰離子電池的1/3左右,將快速充電時間縮短至1/3,即10分鐘。


我國電動汽車百人會理事長陳清泰表示:“在鋰離子電池領域,日本公司已被我國公司趕超,在固態(tài)電池項目中,日本將舉全國之力推進研發(fā),力爭奪回電池產業(yè)的霸權。這種競爭會激勵我國的公司加倍努力?!?/p>

與此同時,北大先行科技產業(yè)有限公司總裁高原認為,短時間或中期內固態(tài)電池可能實現突破,固態(tài)電池會用鋰金屬作為負極,提高能量密度,能夠解決當前產業(yè)面對的許多問題。


需破解產量問題


事實上,在電動汽車市場的帶動下,全球鋰動力鋰電池出貨量由2011年的1.08GWh上升至2017年的62.35GWh,其中我國已經領軍動力鋰電池市場,出貨量占比已經超過60%。前十公司全部為中日韓公司,占市場總額的80%。


面對電池產業(yè)競爭格局和發(fā)展事態(tài)的變化,陳清泰表示:“全球動力鋰電池競爭日益激烈,我國公司將逐步由國內市場向國際市場擴展,而日韓公司也將進一步向我國市場發(fā)力,我國將成為動力鋰電池競爭的主戰(zhàn)場,歐美國家的公司雖然在本輪競爭中失去了位置,但是已經在為下一階段的競爭做布局,是潛在的強大競爭者?!?/p>

伴隨電池產業(yè)的發(fā)展,產量利用不足等問題卻越發(fā)突出。目前我國動力鋰電池市場也出現供應緊張和產量過剩并存的現象。數據顯示,去年我國動力鋰電池的產量已經超過了200GWh,但總體產量利用率卻只有40%,市場兩極分化非常明顯,高端優(yōu)質產量供應不足,低端產量訂貨不足,生產經營困難,呈現出結構性的產量過剩。寧德時代新能源科技股份有限公司副董事長黃世霖預測,動力鋰電池產量過剩的情況可能會延續(xù)到2020年以后。


造成以上問題與盲目投資密不可分的。據不完全統(tǒng)計,國內動力鋰電池相關投資項目多達100個,總投資額超過2159億元。31個典型并購事件涉及交易金額427.74億元,涉及上游資源和材料、中游電池生產及裝備,及下游回收利用環(huán)節(jié)。


數據顯示,我國動力鋰電池配套公司已經從2015年的大約150家,降到了2017年的100家左右,1/3的公司已經被淘汰出局。


但一個潛在危機卻不容忽視,即全球鋰、鈷、鎳資源呈現出寡頭壟斷的特點。據了解,全球鋰、鈷、鎳資源分布集中,智利、剛果、澳大利亞占比最高,我國鋰資源豐富,但鈷、鎳資源匱乏。


陳清泰分析稱,我國鋰資源雖然豐富,但稟賦不佳,利用率相對較低,而鎳、鈷資源匱乏,對外依存度較高,從長期來看存在著資源安全的風險。近年來,鋰、鈷等上游材料的價格迅速上漲,而車企因為購置補貼的退坡要轉移成本,這就使得雙重的壓力壓到了電池公司的頭上,一些公司已經開始出現經營困難的現象。


固態(tài)電池仍有瓶頸


目前國際主流公司重要電池類型基本為磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池,去年在我國這兩種電池裝機占比合計達到93.3%。北京汽車集團有限公司總經理張夕勇預測,未來十年,動力電仍將以三元電池為主,同時向高鎳和新體系電池方向發(fā)展。


固態(tài)電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性高等技術優(yōu)勢,成為下一代電池競爭的重點,目前我國的寧德時代、比亞迪,德國的奔馳、寶馬,日本的豐田,韓國的三星SDI、現代等多個國家的公司都在該領域布局。


但固態(tài)電解質離子電導率、固/固界面相容性和穩(wěn)定性等技術問題,以及生產制備成熟度還亟待加強,規(guī)?;⒆詣踊纳a線還要進一步研發(fā),且要降成本,目前處于行業(yè)積累期。


因此,張永偉分析,新一代電池在技術和成本方面具有一定的優(yōu)勢,鋰硫、鋰空氣電池、鈉離子、納米電池等新電池研發(fā)層出不窮,并且在某些方面取得突破。這些研究基本處于實驗階段,距離產業(yè)化較遠,在產業(yè)界也存在許多爭議,但不可否認的是,這些電池有望打破當前動力鋰電池的一些瓶頸。


寧波杉杉股份有限公司副總裁孫曉東表示,固態(tài)電池實際上是有兩個層面的含義:一是在現有的鋰離子電池正負極的材料體系下,把隔膜和電解液換成一個固態(tài)的介質。但這只是提高了安全性,對能量密度、成本可能不會有太大的改善。同時,這種方式的挑戰(zhàn)非常大,因為固態(tài)電池的導電率、高低溫的特性、成本等因素,可能都要有相當長時間去磨合,而且這不是真正的本質的固態(tài)電池。


二是真正的固態(tài)電池應該是采用固態(tài)的電解質,使得正負極材料體系徹底更新,把鋰離子三元的碳負極改成鋰硫或者鋰金屬。目前第一層很多公司都在嘗試,但這樣的產品不是電動汽車行業(yè)要的,要達到第二層至少還要10年的時間。


縱觀整個電池產業(yè),動力鋰電池依靠技術的進步實現了低成本,已經具備了很強的競爭力。但下一代電池是什么,確實存在著很大的競爭不確定性。張永偉表示:“目前電池行業(yè)還在于創(chuàng)新和研發(fā)階段,但在這個領域,最大的問題不僅是公司投入不夠,基礎性創(chuàng)新缺乏?;A研究的機構往往不太關心市場的需求,產、學、研鏈條不能打通,沒有承擔起國家賦予的公共技術基礎研究的重任,這或許是未來該產業(yè)創(chuàng)新乏力的一個隱憂。”


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