鉅大LARGE | 點擊量:902次 | 2018年11月15日
探究動力電池產(chǎn)業(yè)升級的那些事
對于中國新能源汽車的發(fā)展,國家、地方和企業(yè)都投入了大量的人力、物力,新能源汽車的產(chǎn)銷量和產(chǎn)品品質(zhì)也不斷提升。但是,在新能源汽車如火如荼的發(fā)展形勢之下,也存在繞不過去隱憂,那就是,我國動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對混亂、滯后,部分技術(shù)與國際先進水平相比,仍有不小的差距。
市場兩極分化
我國動力電池市場集中度逐年提高。集中度提升的背后是整個市場的大幅增長。2016年我國動力電池出貨量達到27.8GWh,同比增長近80%。其中,客車、乘用車、物流車的出貨量占比分別為56%、32%和12%,客車依然是最大的應(yīng)用市場,但乘用車的占比正在快速提升。在電池類型方面,由于在客車領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,磷酸鐵鋰電池的占比仍高達70%以上,高能量密度的三元電池在乘用車和物流車領(lǐng)域的優(yōu)勢明顯,出貨量近6GWh,滲透率約20%。
據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,中國已成為全球鋰電池發(fā)展最活躍的地區(qū)。2016年,中國動力鋰電池需求達605億元,同比增長65.8%,預(yù)計2020年,這個需求量將是2015年的5倍。這是一個巨大的市場,不可避免的是,這個市場已經(jīng)成為資本追逐的重要領(lǐng)地了,動力電池產(chǎn)業(yè)的洗牌、重建還在活躍期。
老牌動力鋰電池生產(chǎn)商投資擴建產(chǎn)能,上市公司大手筆投資建廠,更不乏大眾、豐田、北汽等整車廠虎視眈眈。有消息稱,比亞迪引以為傲的動力電池模塊將面向其他車企供貨,這意味著,這個整車企業(yè)把它的電池業(yè)務(wù)地位提升,作為一個獨立的板塊面向市場。
在政策補貼退坡后,車企回款賬期較長,動力電池企業(yè)資金壓力較大,更多的投機資本通過簡單兼并重組的方式,搶占動力電池產(chǎn)能,導(dǎo)致電池生產(chǎn)企業(yè)變動大、技術(shù)難以有效積累。中國電動汽車百人會學術(shù)委員會委員、國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新工程專家組組長王秉剛認為,目前中國市場上,動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,但技術(shù)并不領(lǐng)先,投資過于分散,還存在大量低水平的小規(guī)模電池工廠。
一邊是集中度高的第一梯隊企業(yè),掌握大量需求;一邊是混亂、落后的第二梯隊企業(yè),技術(shù)水平低,導(dǎo)致整個產(chǎn)業(yè)難以形成技術(shù)良性競爭的局面,同時,也導(dǎo)致市場存在結(jié)構(gòu)性過剩。
技術(shù)仍有差距
據(jù)國家科技部高技術(shù)發(fā)展中心副主任卞曙光介紹,鋰電池主要市場在美國、歐洲、亞洲,亞洲主要在中國、日本、韓國,現(xiàn)在我國是電池的主要生產(chǎn)國。美國有比較強的研發(fā)設(shè)計能力,日本生產(chǎn)方面的規(guī)范比較嚴格,而我國在市場份額上超越日本,占據(jù)世界第一位。目前,我國與國外的差距主要是單體電池方面,在材料方面,甚至在一些基礎(chǔ)電源研究方面,包括一致性、電池的安全性、核心技術(shù)方面,仍有較大距離,這也是我們企業(yè)創(chuàng)新的第一步。
目前我們在鋰電材料方面還存在比較大的問題,主要表現(xiàn)在:一是高端電池材料不能自足,低端材料過剩,對材料的生產(chǎn)工藝研究仍有欠缺,材料穩(wěn)定性不足;二是電池設(shè)計仍有一些問題,多組電池還不能滿足需求;三是電池回收規(guī)劃不足、生產(chǎn)設(shè)備水平不高等。
我國單體電池的制造精度,單體溫度特性、溫適應(yīng)方面與國外企業(yè)有一定差距。另外,電池企業(yè)制造工藝存在模仿現(xiàn)象,缺乏自主創(chuàng)新能力。同時,我國電池企業(yè)缺乏一些檢測功能,在數(shù)據(jù)采集的可靠性、SOE精確估算、熱管理、安全管理方面仍顯不足,在連接散熱、保護、使用、維護、充電等方面還需要進一步細化。
現(xiàn)在到2020年是中國動力電池技術(shù)發(fā)展的第一階段,主要是新型鋰電池的開發(fā),能量密度的提升,動力電池要實現(xiàn)智能化制造;到2025年,我國要在新型電機技術(shù)方面取得顯著進展,使動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國際先進水平接軌,培養(yǎng)具有較強國際競爭力的大型公司。到2030年,動力電池產(chǎn)業(yè)進入新的發(fā)展階段,電池單體能量的提高,新型材料的應(yīng)用等要達到國際領(lǐng)先水平。
因為技術(shù)成熟度低,目前,我國動力電池相關(guān)設(shè)計、生產(chǎn)標準低,不規(guī)范,導(dǎo)致跨產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)內(nèi)協(xié)作差,也影響了電池技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
目前我國動力電池產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本仍然難以滿足新能源汽車推廣普及需求,尤其在基礎(chǔ)關(guān)鍵材料、系統(tǒng)集成技術(shù)、制造裝備和工藝等方面與國際先進水平仍有較大差距。
堅持創(chuàng)新驅(qū)動;堅持產(chǎn)業(yè)協(xié)同;堅持綠色發(fā)展;堅持開放合作。
主要目標
產(chǎn)品性能大幅提升。到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、成本降至1元/瓦時以下,使用環(huán)境達-30℃到55℃,可具備3C充電能力。到2025年,新體系動力電池技術(shù)取得突破性進展,單體比能量達500瓦時/公斤。
產(chǎn)品安全性滿足大規(guī)模使用需求。新型材料得到廣泛應(yīng)用,智能化生產(chǎn)制造和一致性控制水平顯著提高,產(chǎn)品設(shè)計和系統(tǒng)集成滿足功能安全要求,實現(xiàn)全生命周期的安全生產(chǎn)和使用。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模合理有序發(fā)展。到2020年,動力電池行業(yè)總產(chǎn)能超過1000億瓦時,形成產(chǎn)銷規(guī)模在400億瓦時以上、具有國際競爭力的龍頭企業(yè)。
關(guān)鍵材料及零部件取得重大突破。到2020年,正負極、隔膜、電解液等關(guān)鍵材料及零部件達到國際一流水平,上游產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)均衡協(xié)調(diào)發(fā)展,形成具有核心競爭力的創(chuàng)新型骨干企業(yè)。
高端裝備支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。到2020年,動力電池研發(fā)制造、測試驗證、回收利用等裝備實現(xiàn)自動化、智能化發(fā)展,生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制水平顯著提高,制造成本大幅降低。
重點任務(wù)
建設(shè)動力電池創(chuàng)新中心。加快建設(shè)具有國際先進水平的研發(fā)設(shè)計、中試開發(fā)、測試驗證和行業(yè)服務(wù)能力,開展動力電池關(guān)鍵材料、單體電池、電池系統(tǒng)等重大關(guān)鍵共性技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)和前瞻技術(shù)研究,以及知識產(chǎn)權(quán)布局和儲備研究,為行業(yè)提供技術(shù)開發(fā)、標準制定、人才培養(yǎng)和國際交流等方面的支撐。
實施動力電池提升工程。通過國家科技計劃(專項、基金)等統(tǒng)籌支持動力電池研發(fā),實現(xiàn)2020年單體比能量超過300瓦時/公斤,不斷提高產(chǎn)品性能,加快實現(xiàn)高水平產(chǎn)品裝車應(yīng)用。鼓勵動力電池龍頭企業(yè)協(xié)同上下游優(yōu)勢資源,集中力量突破材料及零部件、電池單體和系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),大幅度提升動力電池產(chǎn)品性能和安全性,力爭實現(xiàn)單體350瓦時/公斤、系統(tǒng)260瓦時/公斤的新型鋰離子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和整車應(yīng)用。
加強新體系動力電池研究。積極推動鋰硫電池、金屬空氣電池、固態(tài)電池等新體系電池的研究和工程化開發(fā),2020年單體電池比能量達到400瓦時/公斤以上、2025年達到500瓦時/公斤。
推進全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。加快在正負極、隔膜、電解液、電池管理系統(tǒng)等領(lǐng)域培育若干優(yōu)勢企業(yè),促進動力電池與材料、零部件、裝備、整車等產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,推進自主可控、協(xié)調(diào)高效、適應(yīng)發(fā)展目標的產(chǎn)業(yè)鏈體系建設(shè)。支持高性能超級電容器系統(tǒng)的研發(fā),進一步加大產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
提升產(chǎn)品質(zhì)量安全水平。
加快建設(shè)完善標準體系。加強動力電池產(chǎn)品性能、壽命、安全性、可靠性和智能制造、回收利用等標準的制修訂工作;制定并實施動力電池規(guī)格尺寸、產(chǎn)品編碼規(guī)則等標準。
加強測試分析和評價能力建設(shè)。通過中國制造2025專項資金、國家科技計劃等,支持動力電池檢測和分析能力建設(shè)。
建立完善安全監(jiān)管體系。實施動力電池生產(chǎn)、使用、報廢等全過程監(jiān)管,鼓勵行業(yè)組織、專業(yè)機構(gòu)建立產(chǎn)品信息服務(wù)平臺。
加快關(guān)鍵裝備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。推進智能化制造成套裝備產(chǎn)業(yè)化,鼓勵動力電池生產(chǎn)企業(yè)與裝備生產(chǎn)企業(yè)等強強聯(lián)合,探索構(gòu)建資本與風險共擔的合作模式,加強關(guān)鍵環(huán)節(jié)制造設(shè)備的協(xié)同攻關(guān),推進數(shù)字化制造成套裝備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
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