鉅大LARGE | 點擊量:774次 | 2018年09月20日
怎樣攻克高性能汽車動力電池難關(guān)?
進入2018年,寧德時代、比亞迪等企業(yè)加快動力電池產(chǎn)能擴產(chǎn),中國作為全球最大的新能源汽車市場,日本松下、韓國LG化學(xué)和三星SDI已分別在大連、南京和西安建設(shè)動力電池工廠,國際電池企業(yè)產(chǎn)能布局中國,電池行業(yè)加速進入洗牌期。當(dāng)前,如何加快支持高性能動力電池技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的補鏈和強鏈,這是實現(xiàn)我國新能源汽車跨越發(fā)展的關(guān)鍵舉措。
我國汽車動力電池行業(yè)快速發(fā)展,全球出貨量前十強已占七席。
目前中國、韓國、日本已經(jīng)成為全球動力電池領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,日本、韓國在動力電池技術(shù)研發(fā)和制造工藝等方面具有一定優(yōu)勢,中國則擁有全球最為完善的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈。2017年全球動力電池出貨量62.35GWh,中日韓三國企業(yè)包攬了2017年全球動力電池企業(yè)銷量前十名,其中,中國有寧德時代、比亞迪等七家企業(yè)入圍,韓國有LG化學(xué)、三星SDI兩家企業(yè)入圍,日本有松下電器一家企業(yè)入圍。
從發(fā)展方向看,未來汽車動力電池技術(shù)將向高能量密度、高循環(huán)和安全方向。動力企業(yè)加緊研發(fā)新一代高性能動力電池,提高動力電池比能量,要與燃油車競爭,電池性能還需進一步提升,據(jù)測算,如果電池比能量可提升到300瓦時/公斤,才能夠滿足各類轎車的使用需求,2018年國家第二批新能源汽車目錄車型的能量密度平均值為142.4Wh/kg。此外,動力電池還存在電池系統(tǒng)壽命不夠,大概5-8年電池就需要淘汰;還有電池安全問題,電動汽車爆炸和燃燒事件出現(xiàn),也讓電池安全問題更為突出。
中國汽車技術(shù)研究中心公布,2017年汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量不足100家,比2016年減少了33%,其中磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量同比減少約50%。但高性能動力電池市場卻供應(yīng)不足,寧德時代、比亞迪等重點企業(yè)產(chǎn)能利用率在80%以上,領(lǐng)軍企業(yè)均在加快推動企業(yè)擴產(chǎn)。由此,我國動力電池行業(yè)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩已有端倪,市場兩極分化明顯,即高端產(chǎn)品供應(yīng)不足、低端產(chǎn)能存在過剩。
一方面,動力電池技術(shù)迭代升級加快,高性能動力電池重大技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化滯后。近年,電池材料、單體電池、電池系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展較快,動力電池技術(shù)加快迭代,推動汽車動力電池向更安全、更長壽、充電速度更快方向發(fā)展。目前,三元鋰電池技術(shù)暫居主流位置,固態(tài)電池、燃料電池等動力電池技術(shù)正處在攻關(guān)期,石墨烯電池、固態(tài)鋰電池、氫燃料電池、鋁空氣電池等新興技術(shù)均有可能顛覆未來動力電池行業(yè)格局。國際市場上,松下、LG化學(xué)、三星SDI等動力電池企業(yè)分別與特斯拉、雷諾、寶馬等知名車企結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
國內(nèi)市場上,在2015年之前,電池企業(yè)偏重布局在磷酸鐵鋰電池技術(shù),比亞迪等一批企業(yè)押寶“磷酸鐵鋰”技術(shù)路線,在三元鋰電池漸成主流技術(shù)之際,國內(nèi)僅有少數(shù)廠商具備三元鋰電池供貨能力,且產(chǎn)品性能和一致性均需提升,動力電池研發(fā)和生產(chǎn)能力有待提升,對標(biāo)國際先進水平(主要是松下、LG化學(xué)、三星SDI等日韓企業(yè)),國內(nèi)電池企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面,存在一定差距,高性能動力電池產(chǎn)品供應(yīng)相對不足。
另一方面,大量資本涌入汽車動力電池行業(yè),造成行業(yè)產(chǎn)能過剩,尤其中低端產(chǎn)能規(guī)模占比較高。近些年,受財政補貼和免征購置稅等政策影響,新能源汽車行業(yè)爆發(fā)式增長,大量資本投資進入新能源汽車領(lǐng)域,尤其是電池領(lǐng)域。統(tǒng)計顯示,2017年,國內(nèi)上市公司公布的鋰電池及其上游材料領(lǐng)域投資額總計2179億元,僅鋰電池項目投資額1363億元,金沙江資本、博郡新能源等部分項目投資總額超百億元。
由于部分企業(yè)(包括社會資本)對動力電池、新能源汽車行業(yè)缺乏一定的認知,技術(shù)儲備不足,追求及早投產(chǎn)和規(guī)模效應(yīng),導(dǎo)致中低端產(chǎn)能占據(jù)一定比例。2017年我國新能源汽車動力電池裝機總電量約36.4GWh,其中,三元鋰材料裝機電量占比不足44%,而磷酸鐵鋰、錳酸鋰等其他材料占比超過56%。而且,由于前兩年動力電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善、生產(chǎn)設(shè)備自動化程度不高、生產(chǎn)工藝水平較低等因素,部分低端產(chǎn)品達不到新能源汽車推廣對動力電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,比如,電池產(chǎn)品達不到補貼新政要求的電池能量密度標(biāo)準(zhǔn),2018年新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策,提高動力電池系統(tǒng)能量密度門檻,要求純電動乘用車的動力電池系統(tǒng)能量密度不低于105Wh/kg。
由此看,國家應(yīng)加大對高性能動力電池的研發(fā)和生產(chǎn)支持力度。
在研發(fā)環(huán)節(jié),發(fā)揮龍頭企業(yè)在協(xié)同創(chuàng)新體系中的主體作用,突破關(guān)鍵共性技術(shù),探索動力電池技術(shù)新路徑
首先,要強化全國動力電池創(chuàng)新能力建設(shè)。進一步完善國家動力電池創(chuàng)新中心的運作機制,完善公司的股權(quán)結(jié)構(gòu)和法人治理結(jié)構(gòu),重點提升電池領(lǐng)軍企業(yè)在“公司+聯(lián)盟”架構(gòu)中的市場決策地位,更好地發(fā)揮電池企業(yè)市場主體作用,破解電池材料、單體電池、電池系統(tǒng)等行業(yè)技術(shù)瓶頸。大力建設(shè)省市級的動力電池創(chuàng)新中心,建議以寧德時代、比亞迪、國軒高科、天津力神等電池企業(yè)為骨干,整合科研院所力量,進一步擴大開放和吸收國際企業(yè)加盟,形成以關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)供給、轉(zhuǎn)移擴散和首次商業(yè)化為目標(biāo),開展關(guān)鍵共性技術(shù)和前瞻技術(shù)研究,以及知識產(chǎn)權(quán)布局和儲備,建設(shè)動力電池技術(shù)集成與研發(fā)開放平臺,探索汽車動力電池技術(shù)新路徑。
其次,加大動力電池理論研究及技術(shù)研發(fā)的支持力度。結(jié)合新能源汽車、電池新材料相關(guān)規(guī)劃,明確動力電池關(guān)鍵技術(shù)和重點領(lǐng)域,加大“國家重點研發(fā)計劃”、自然科學(xué)基金等國家重大科技項目對動力電池相關(guān)理論和核心技術(shù)的研究;引導(dǎo)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級資金、以及各類工業(yè)發(fā)展專項資金,重點扶持動力電池的研發(fā);引導(dǎo)地方政府新能源汽車產(chǎn)業(yè)扶持政策,重點加大由推廣應(yīng)用環(huán)節(jié)向前移至動力電池等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的資金投入。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié),發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策調(diào)節(jié)作用,加強財政金融引導(dǎo)作用,支持高性能動力電池產(chǎn)業(yè)化
首先,要發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)性作用,支持高性能電池產(chǎn)品應(yīng)用。結(jié)合汽車動力電池行業(yè)白名單工作,考慮到單體能量密度、性能參數(shù)、單體類型、產(chǎn)品安全等方面因素,建立和形成汽車動力電池企業(yè)品牌機制,鼓勵下游整車企業(yè)集成使用,如完善“雙積分”政策,相應(yīng)提升相關(guān)產(chǎn)品的積分值,引導(dǎo)汽車行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用高性能電池產(chǎn)品。
其次,產(chǎn)融結(jié)合支持高性能電池產(chǎn)業(yè)化項目。加強汽車行業(yè)主管部門與財政、金融等部門的對接合作,形成差異化金融政策,支持融資和投資重點向電池行業(yè)白名單傾斜,控制不符合國家標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)趨勢的動力電池新建項目貸款額度,督促金融機構(gòu)審慎放貸。
此外,還要持續(xù)提高高性能動力電池應(yīng)用推廣的財政扶持力度。結(jié)合電池能量密度和能耗系數(shù),逐步提高動力電池系統(tǒng)能量密度門檻要求,鼓勵高性能動力電池應(yīng)用,推動實現(xiàn)《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》2020年新型鋰離子動力電池單體比能量超過300瓦時/公斤、系統(tǒng)比能量力爭達到260瓦時/公斤等主要目標(biāo)。