鉅大LARGE | 點擊量：903次 | 2022年03月09日
談我國鋰離子電池產業(yè)的現狀和未來趨勢
新能源汽車以及相關的動力電池產業(yè)正快速擴展版圖。今年上半年，我國新能源汽車銷量同比增長127%達17萬輛。中汽協(xié)預測，今年新能源汽車銷量將達70萬輛。鋰電池產業(yè)投資隨之持續(xù)高熱。據不完全統(tǒng)計，僅今年上半年，就有54家動力電池上中下游上市公司發(fā)布了投資擴產計劃，投資總額近1160億。
不過，在眾多企業(yè)和資本涌向鋰電池產業(yè)的同時，也埋下不少安全隱患。電池制造商魚龍混雜，質量參差不齊，近段集中爆發(fā)多起安全事故，在一定程度上敲響警鐘。
“水與火”的考驗
今年7月7日，南京兩輛底盤受到雨水浸泡的電動大巴先后突然起火。起火原因疑是電池包進水導致線路短路進而引發(fā)燃燒。有業(yè)內人士近日接受記者采訪時分析指出，出現這一問題的電動車應該是按照IP54設計，其防水等級比IP67低，通常情況下IP54就夠了，但遇到特殊情況，最好還是滿足IP67標準要求。
IP是IngressProtection的縮寫，來源于國際電工委員會的標準IEC60529。它由兩個數字所組成，第一個數字表示防塵，第二個數字表示防水，數字越大表示其防護等級越佳，IP67標準具體要求為防止灰塵進入和防護浸水。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
談我國鋰電池產業(yè)的現狀與未來趨勢：水火相交
無獨有偶，在南京電動大巴著火三天后，深圳市美拜電子有限公司也發(fā)生一起火災事故，燃爆物為老化車間的鋰電池半成品。就在7月10日當天，深圳龍華辦事處安監(jiān)辦工作人員對轄區(qū)115家電池生產、儲存企業(yè)開展安全隱患排查整治工作，共檢查電池企業(yè)20家，8家。
目前，我國電動汽車的電池一般采用鋰離子電池。鋰離子電池本身擁有體積小容量、密度高的特性，符合電動汽車輕量化的要求。然而，鋰是同周期的最活潑金屬。當電池系統(tǒng)在發(fā)生失效時，可能會導致鋰離子電池失效，產生大量的高溫氣體。如果高溫氣體不能得到釋放，就有可能導致燃燒或爆炸。
無論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電池，都帶有一定安全風險。而一些電池制造商為賺快錢，選擇材料以次充好或并未對電池品質嚴格把關。2011年以來，我國共發(fā)生各類電動汽車事故31起，隨著新能源汽車保有量快速增長，事故呈上升趨勢。2015年發(fā)生電動汽車事故9起，今年僅半年就已發(fā)生8起。事故原因多為電池系統(tǒng)、相關部件及充電系統(tǒng)缺陷。
寧德新能源科技有限公司(下稱“ATL”)總裁兼首席執(zhí)行官、寧德時代新能源科技股份有限公司(下稱“寧德時代”)創(chuàng)始人曾毓群前不久接受媒體采訪時打了一個比方，磷酸鐵鋰燃燒就像燒煤炭一樣，而三元像燒汽油一樣，都可燃，但危險程度不一樣。
寧德時代是從ATL動力電池事業(yè)部獨立出來的企業(yè)，自2011年成立以來，已與國內外眾多知名汽車廠商深度合作，提供純電動、混合動力汽車的動力電池系統(tǒng)，華晨寶馬、吉利帝豪EV、宇通純電動客車等已經量產的車型用的都是寧德時代的電池，截至2016年3月，累計運行里程已達30億公里。
多方數據顯示，特斯拉動力電池供應商松下以5.5GWh在全球車用鋰電池產量排名第一，比亞迪以3GWh排第二，寧德時代以2.43GWh排第三。2016年，寧德時代鋰電池計劃產量為7~8GWh。
寧德時代總裁黃世霖7月11日接受媒體采訪時稱，國外企業(yè)進入動力電池產業(yè)比中國早了十年時間。不可否認，國內動力電池的技術在起步階段與他們有一定的差距，整體產業(yè)的單個規(guī)模也比他們小很多。不過，在國內政策扶持下，中國動力電池企業(yè)也在安全、能量密度、功率與密度、使用壽命以及成本等五方面進行技術提升，現在有些技術不相上下，甚至有一些國內專項進步很快。在消費電子電池領域，ATL參與國際競爭是一點也不輸于國外企業(yè)，甚至有很明顯的優(yōu)勢，動力電池正也逐漸形成這樣的態(tài)勢。
目前，我國汽車行業(yè)已制定了70余項針對新能源汽車的標準，以及最近頻繁出臺的各項電池相關政策，也表明國家對電池安全、行業(yè)標準、技術發(fā)展等都十分重視，其中工信部裝備司6月8日發(fā)布的《電動客車安全技術條件》(征求意見稿)，對于動力電池防水性能等方面有更嚴格要求，這一電動客車安全技術新標準有望于近期正式發(fā)布實施。目前，從GB/T國家認證標準來看，個別標準甚至比國外認證嚴格一些。
未來發(fā)展
未來，鋰電池產能會面臨過剩的局面，優(yōu)勝劣汰將加劇，動力電池制造商紛紛圍繞電池安全、續(xù)航能力、充電速率、環(huán)境適應性以及成本等方面提升競爭力。與日本加速發(fā)展氫燃料電池路徑不同，國內主要動力電池企業(yè)目前還是集中火力進攻鋰電池。
原先一直堅守磷酸鐵鋰的比亞迪，去年首次在插電式混動SUV車型宋上采用三元鋰電池。比亞迪董事主席兼總裁王傳福在今年初接受記者采訪時稱，在動力電池上將兩條腿走路，電動大巴的電池以磷酸鐵鋰為主，乘用車將會擴大采取三元鋰電池。寧德時代市場總監(jiān)楊琦近日接受媒體采訪時稱：“今年上半年該企業(yè)磷酸鐵鋰和三元出貨量占比是6∶4，下半年有幾個主力車型上市，這個比例會發(fā)生一些變化?！边@個階段，比如說像大巴我們還是用磷酸鐵鋰，像乘用車會用三元，未來再過幾年，三元產品安全性得到了保證以后，我們也有可能向大巴推薦三元。
在材料上，寧德時代逐步由磷酸鐵鋰/石墨、三元、高鎳三元/硅碳再到全固態(tài)鋰電池演進。“十三五”期間將致力于高鎳三元/硅碳電池研發(fā)。國家“十三五”有一個很明確的科技攻關項目，下一代產品到2020年對比現在的動力電池，能量密度要提高一倍(即300瓦時/公斤)，價格還要便宜一半。寧德時代是全國三家承接電池項目的單位之一。“現在，我們鋰離子電池已可以做到200~250瓦時/公斤，通過設計的優(yōu)化，屆時我們有信心將電池的能量密度做到300~350瓦時/公斤。能量密度的翻番將減少消費者的”充電焦慮“并大幅提高純電動續(xù)航里程?！睂幍聲r代姜玲燕博士如此說。
隨著新能源汽車保有量的不斷增長，對高性能、安全可靠的動力電池的需求將會出現一個爆發(fā)式的增長。按比亞迪規(guī)劃，該企業(yè)2020年預計電池總產能將達到34GWh，這幾乎等同于特斯拉Gigafactory的35GWh產能預期。寧德時代則更有野心，2020年總產能有望達到50GWh。
在展開產能比拼的同時，無論是比亞迪還是寧德時代，早已在電池回收和梯次利用方面進行布局?，F階段動力電池壽命普遍是5~8年，今年將陸續(xù)有一批新能源汽車電池衰減而面臨回收。比亞迪內部人士接受記者采訪時談到，比亞迪電動車的電池達到使用年限后，將可回收用于儲能電池，將儲能電池大幅降低甚至逼近零成本。寧德時代從電芯設計開始，已將電池退役后便于對其進行拆解和電池材料回收這些因素考慮進入，動力電池從汽車上退役后二次用于儲能市場，這也是寧德時代動力電池梯次利用的重要出口之一。
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