鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：690次 | 2018年12月03日
動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
我是孚能科技的王瑀，非常感謝組委會(huì)邀請我們在這里做一個(gè)專題報(bào)告。我今天講的題目是動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，介紹一下為什么做新能源汽車這個(gè)背景。作為我們電池企業(yè)和材料企業(yè)這方面想的少一點(diǎn)，國家部門講的比較多一些。便于我們整個(gè)供應(yīng)鏈來下決心，做長期布局，我想講講這些東西可能會(huì)有一些幫助。
我今天講分三個(gè)部分：
第一部分是中國發(fā)展新能源汽車的必要性和瓶頸；
第二部分是講鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向；
第三部分介紹一下孚能科技及未來發(fā)展規(guī)劃。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
我今天講的是偏向于策略，偏向于公司發(fā)展，技術(shù)方面講的比較少一些。
發(fā)展必要性
首先介紹一下發(fā)展必要性。作為新能源汽車市場，新能源開發(fā)方面的一個(gè)老兵，我本人從96年開始從事汽車電池開發(fā)，當(dāng)時(shí)從事錳酸鋰電池研發(fā)，2002年承擔(dān)美國政府混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車開發(fā)，到現(xiàn)在有二十多年的歷史。對于是否開發(fā)新能源汽車有了很多比較深刻的理解，過去做了大量的盡職調(diào)查，最后得出結(jié)論，在新能源汽車方面下工夫，才能做到國家的安全、能源的安全得到保障。
下面有幾個(gè)數(shù)據(jù)，這是從中國汽車研究院拿來的數(shù)據(jù)，只列了四個(gè)國家，一個(gè)是我們國家，我們國家的汽車保有量和現(xiàn)在石油消耗量，以及石油消耗量當(dāng)中有多少是中國自產(chǎn)的，有多少是進(jìn)口的。現(xiàn)在我們國家整個(gè)汽車保有量已經(jīng)達(dá)到了1.8億輛，僅次于美國，石油消耗量5.8億噸，自產(chǎn)石油達(dá)到2億噸，進(jìn)口達(dá)到3.8億噸。日本和德國比，他們進(jìn)口石油基本是零，我們還有很大差距，完全依賴于海上供給線，確保國家的安全能夠得到保障。
中國為什么要發(fā)展超低能耗的汽車？不是減一半就夠了，為什么這樣說呢？現(xiàn)在世界原油產(chǎn)量，我在下面圖里列出來了，從2010年到2016年整個(gè)世界石油產(chǎn)量和世界貿(mào)易量的一個(gè)比較，從2010年到2016年，基本上沒什么變化。是世界石油產(chǎn)量的50%左右，2016年21億噸，但是如果看我們中國汽車的保有量的預(yù)測，從2010年列的數(shù)據(jù)一直到2025年的預(yù)測，2016年1.8億輛，如果按照這個(gè)增長速度，按照我們?nèi)丝诤推嚤Ｓ辛康挠?jì)算，大概在2020年有2.8億輛汽車保有量，接近于美國的水平。到那時(shí)候需要9億噸的原油，如果我們國家沒有發(fā)現(xiàn)新的油田，每年產(chǎn)量還是2億噸的話，差不多需要進(jìn)口7億噸，整個(gè)進(jìn)口的石油依賴度占78%，約占世界石油貿(mào)易量的35%。進(jìn)口石油依賴度達(dá)到83%，整個(gè)進(jìn)口石油量占全世界石油貿(mào)易量的50%，這個(gè)很難做得到。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
回到2億噸，回到3.8億噸的進(jìn)口，我之前講過這個(gè)數(shù)字，相當(dāng)于3.8億噸這樣一個(gè)水平，差不多我們必須有3到4倍的降幅，意味著我們現(xiàn)在所有的傳統(tǒng)車必須降低。中國目前出臺(tái)了政策，包括降低排放和油耗標(biāo)準(zhǔn)雙管齊下，一個(gè)抓油耗的降低，一個(gè)抓排放控制，確保包括國6和百公里油耗雙管齊下。在2025年的目標(biāo)值要達(dá)到百公里4.0升，百公里4.0升是什么意思呢？現(xiàn)在傳統(tǒng)汽車是做不到的，肯定要跟電結(jié)合。目前基本上像日本豐田的車混合動(dòng)力車已經(jīng)可以做到百公里4.0升，我說這個(gè)車不是小車，是A級車或者B級車，只有混合動(dòng)力車才能做到這個(gè)水平，更加節(jié)油。還有另外的選擇，包括插電式混合動(dòng)力車等等，插電式混合動(dòng)力車已經(jīng)接近于純電動(dòng)，走電動(dòng)化是一個(gè)必須要走的路，這是迫于整個(gè)全世界能源的可持續(xù)性發(fā)展的需求，再加上全社會(huì)對環(huán)境等各方面的共識(shí)。要求我們在汽車方面必須要加大力度。
汽車的純電動(dòng)化將是最佳選擇之一，如果初步計(jì)算的話，當(dāng)時(shí)我們計(jì)算基本上如果純電動(dòng)化，有400%的提高，如果電動(dòng)化能全部普及，石油安全是可以得到保證的。這方面的優(yōu)點(diǎn)我就不講了，跨界的人做車，為中國汽車產(chǎn)業(yè)彎道超車提供了一個(gè)非常好的洗牌機(jī)會(huì)。
國家出臺(tái)一些政策，我這里不詳細(xì)介紹了。對整個(gè)新能源汽車來說，跟誰去比，我們怎么去競。競爭方面，一方面是成本的競爭，我們現(xiàn)在成本競爭，我們到2020年我們的競爭對手就是混合動(dòng)力車，因?yàn)榧冸妱?dòng)車，插電式混合動(dòng)力基本接近了，如果電池突破能量密度和充電時(shí)間，基本插電混合不用做了。隨著國標(biāo)的增加和油耗的降低，對混合動(dòng)力車來說，成本也會(huì)不斷的增加。按照國家的要求，如果電池成本降到一塊錢的話，基本上純電動(dòng)車和混合動(dòng)力車的成本基本接近，和續(xù)航里程達(dá)到基本需求，并不等于新能源汽車能賣得出去，新生事物的誕生，要讓老百姓接受，不是單純的價(jià)格問題，也不是單純的滿足像傳統(tǒng)汽車的要求，一定要有新的賣點(diǎn)。
今天的會(huì)議中，很多跨界造車的人帶來很多新的想法，這是非常必要的，新能源汽車已經(jīng)跟傳統(tǒng)車不是一個(gè)概念，它的造車?yán)砟?，就像我剛才講的一樣，它完全是要改變過去我們傳統(tǒng)車圍繞著發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱設(shè)計(jì)的理念。新能源汽車基本是一個(gè)大空殼，里面空間無限大，怎么去把它發(fā)揮出來，使我們新一代年輕人能夠接受，有無窮的想象空間。
這些變化，對于做電池的人來說，無非提供了一個(gè)動(dòng)力平臺(tái)。這個(gè)不是賣點(diǎn)，續(xù)航里程不是老百姓買車不買車的唯一標(biāo)準(zhǔn)，也包括價(jià)格。如果車做得好，符合老百姓的需求，三四十萬照樣賣得掉，中國人不是沒有錢，造什么車符合消費(fèi)者的需求，需要?jiǎng)?chuàng)造性的思維。
新能源汽車發(fā)展三大問題
新能源汽車發(fā)展三大問題，從開始到現(xiàn)在都是這樣。
一個(gè)是續(xù)航里程的焦慮，之前我們犯了很多錯(cuò)誤，第一代造車的時(shí)候，我們在美國市場做了大量調(diào)查，當(dāng)時(shí)市場有兩億輛，只有75%的車開100公里，最初我們設(shè)計(jì)150公里的續(xù)航里程，后來犯了很大錯(cuò)誤，新能源汽車降到100公里的時(shí)候，到處去找充電站充電。后來我們認(rèn)為300公里的車是剛需，新能源汽車門檻就是300公里。孚能科技從05年開始，集中力量開發(fā)300公里以上的續(xù)航里程以上的電池。
另外成本問題，怎么在沒有市場補(bǔ)貼情況下，才能有競爭力。
最后一個(gè)是充電時(shí)間，希望充電時(shí)間降到15分鐘以下。
目前來說，鋰離子電池的技術(shù)狀況，我這里列了整個(gè)材料從過去到現(xiàn)在整個(gè)的過程。最早是鎳酸鋰來做，犯了很多錯(cuò)誤，后來改進(jìn)成鎳鈷酸鋰，也不行，尤其在長循環(huán)情況下，后來加了鋁進(jìn)去，發(fā)現(xiàn)安全不行，把電壓降到4.0伏以下，現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)化的東西都是用涂層進(jìn)行保護(hù)的，包括所謂的氧化鋁的涂層。過去20多年的發(fā)展是材料不斷進(jìn)步的過程，也使汽車產(chǎn)業(yè)能夠有成熟的技術(shù)使用。
目前用在汽車方面，就這么幾代產(chǎn)品，包括錳酸鋰、磷酸鐵鋰，大部分企業(yè)用的是石墨，硅碳已經(jīng)開始有人用了，鈦酸鋰也有幾家公司在做，包括日本的東芝、中國的微宏和銀隆?，F(xiàn)在錳酸鋰是第一代，能量密度大約在8%，鎳鈷鋰主要是松下在用。三元體系，從98年、2000年誕生，到現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)化，一系列產(chǎn)品，目前來說，從111一直到811都是在快速產(chǎn)業(yè)化的階段?，F(xiàn)在使用的廠家都是主流企業(yè)，像我們公司孚能科技、像三星都是以三元體系為主。單體電芯來說，我們分錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰、三元等等，軟包電池，方形硬殼還有圓柱，比較代表性的企業(yè)，軟包是孚能科、LG、SK，方形硬殼是比亞迪、國軒，現(xiàn)在大家都在使用這些電池。
從98年開始，我們做新能源汽車電池，軟包、方殼是發(fā)展趨勢，很容易做到無缺陷，形態(tài)設(shè)計(jì)，在使用過程中不能產(chǎn)生很多缺陷。只有這種平面疊上去的電池才容易控制，包括18650，包括中間部位發(fā)生變形，變形是不可控的，安全性能可能存在不可控現(xiàn)象。LG把疊片和卷繞結(jié)合在一起，誕生一種新的方式。
電解液形態(tài)目前有兩種，一種液態(tài)，一種凝膠。電池包系統(tǒng)，主要介紹一下現(xiàn)在目前達(dá)到的水平，續(xù)航里程達(dá)到150公里到500公里，軟包電池有北汽、上汽、吉利、通用、福特、雷諾、現(xiàn)代在用，方形電池，北汽、上汽、吉利、比亞迪、BMW在用，圓柱是特斯拉在用。
現(xiàn)在主要的問題不是說電池符不符合要求的問題，現(xiàn)在中國企業(yè)就是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈怎么整合，另外如何保證我們的生產(chǎn)能夠符合汽車建設(shè)要求的問題。一致性、壽命安全可控很重要，現(xiàn)在整個(gè)工藝各方面都存在這樣的瑕疵，也包括電池技術(shù)的不安全，不成熟，很多東西沒法做到100%的控制，這是現(xiàn)在中國新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)存在的制造問題。
關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)開發(fā)制造，目前我們?nèi)狈@樣的支持。所有的上游制造和上游材料企業(yè)都比較小，對鋰電池理解不像汽車廠理解那么深刻，研發(fā)、人員各方面都不能滿足汽車廠的需求。還有梯次利用，原材料的低成本回收，能不能低成本回收，使成本進(jìn)一步降低，如何解決可靠性的問題，如果我們現(xiàn)在覺得我們電池可靠性能控制住，我們這個(gè)電池是不會(huì)出安全問題，也不會(huì)出循環(huán)壽命問題。
對中國產(chǎn)業(yè)鏈來說，大家怎么能合作在一起，從源頭開始，大家一起合作，成為一個(gè)聯(lián)盟，然后來共同商量對策，解決我們產(chǎn)業(yè)鏈中的一些問題。同時(shí)能不能在技術(shù)上進(jìn)步，因?yàn)榭磕壳暗募夹g(shù)，達(dá)不到汽車廠的要求，需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行一些創(chuàng)新。
生產(chǎn)工藝方面，過去20年已經(jīng)將成本降低了一半。過去20年，我們是這一走過來的，從過去做材料，后來用到合成三元上。
下面我花幾分鐘介紹一下孚能科技，2009年在江西贛州成立，注冊資本5億元，目前產(chǎn)能2.5GWh，研發(fā)總部在美國，目前是一個(gè)中資控股公司。電池滿足A0到SUV等各種車輛需求，從16年開始規(guī)?；┙o中國企業(yè)。孚能科技不僅參與整車廠的供貨，同時(shí)參與世界大賽，從過去的摩托比賽，到從去年開始，參與FormulaE電池配套工作，利用這種高強(qiáng)度的市場，充分檢驗(yàn)孚能技術(shù)，為后續(xù)整車廠提供更好的技術(shù)支持。孚能，2018年我們要達(dá)到5GWh，19年35GWh，能量密度到19年280瓦時(shí)每/公斤，2020年300瓦時(shí)/公斤，目前這個(gè)數(shù)字符合所有汽車供應(yīng)商對能量密度的要求。
