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要怎樣攻克高性能汽車動(dòng)力鋰離子電池難關(guān)?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:720次  |  2021年08月17日  

進(jìn)入2018年,寧德時(shí)代、比亞迪等公司加快動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)量擴(kuò)產(chǎn),我國作為全球最大的新能源汽車市場(chǎng),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(dòng)力鋰離子電池廠,國際電池公司產(chǎn)量布局我國,電池行業(yè)加速進(jìn)入洗牌期。當(dāng)前,要怎么樣加快支持高性能動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)鏈和強(qiáng)鏈,這是實(shí)現(xiàn)我國新能源汽車跨過發(fā)展的關(guān)鍵舉措。


我國汽車動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)快速發(fā)展,全球出貨量前十強(qiáng)已占七席。


目前我國、韓國、日本已經(jīng)成為全球動(dòng)力鋰離子電池范疇的領(lǐng)跑者,日本、韓國在動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)研發(fā)和制造工藝等方面具有一定優(yōu)點(diǎn),我國則擁有全球最為完善的動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈。2017年全球動(dòng)力鋰離子電池出貨量62.35GWh,中日韓三國公司包攬了2017年全球動(dòng)力鋰離子電池公司銷量前十名,其中,我國有寧德時(shí)代、比亞迪等七家公司入圍,韓國有LG化學(xué)、三星SDI兩家公司入圍,日本有松下電器一家公司入圍。


從發(fā)展方向看,將來汽車動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)將向高能量密度、高循環(huán)和安全方向。動(dòng)力公司加緊研發(fā)新一代高性能動(dòng)力鋰離子電池,提高動(dòng)力鋰離子電池比能量,要與燃油車競(jìng)爭(zhēng),電池性能還需進(jìn)一步提升,據(jù)測(cè)算,倘若電池比能量可提升到300瓦時(shí)/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均勻值為142.4Wh/kg。此外,動(dòng)力鋰離子電池還存在電池系統(tǒng)壽命不夠,大概5-8年電池就要淘汰;還有電池安全問題,電動(dòng)汽車爆炸和燃燒事件出現(xiàn),也讓電池安全問題更為突出。


我國汽車技術(shù)研究中心公布,2017年汽車動(dòng)力鋰離子電池加工公司數(shù)量不足100家,比2016年減少了33%,其中磷酸鐵鋰離子電池加工公司數(shù)量同比減少約50%。但高性能動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)卻供應(yīng)不足,寧德時(shí)代、比亞迪等重點(diǎn)公司產(chǎn)量利用率在80%以上,領(lǐng)軍公司均在加快推動(dòng)公司擴(kuò)產(chǎn)。由此,我國動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)量過剩已有端倪,市場(chǎng)兩極分化分明,即高端產(chǎn)品供應(yīng)不足、低端產(chǎn)量存在過剩。

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一方面,動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)迭代升級(jí)加快,高性能動(dòng)力鋰離子電池重大技術(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(dòng)力鋰離子電池技術(shù)加快迭代,推動(dòng)汽車動(dòng)力鋰離子電池向更安全、更長(zhǎng)壽、充電速度更快方向發(fā)展。目前,三元鋰離子電池技術(shù)暫居主流位置,固態(tài)電池、燃料動(dòng)力鋰電池等動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)正處在攻關(guān)期,石墨烯電池、固態(tài)鋰離子電池、氫燃料動(dòng)力鋰電池、鋁空氣電池等新興技術(shù)均有可能顛覆將來動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)格局。國際市場(chǎng)上,松下、LG化學(xué)、三星SDI等動(dòng)力鋰離子電池公司分別與特斯拉、雷諾、寶馬等知名車企結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。


國內(nèi)市場(chǎng)上,在2015年之前,電池公司偏重布局在磷酸鐵鋰離子電池技術(shù),比亞迪等一批公司押寶“磷酸鐵鋰”技術(shù)路線,在三元鋰離子電池漸成主流技術(shù)之際,國內(nèi)僅有少數(shù)廠商具備三元鋰離子電池供貨能力,且產(chǎn)品性能和一致性均需提升,動(dòng)力鋰離子電池研發(fā)和加工量力有待提升,對(duì)標(biāo)國際先進(jìn)水平(緊要是松下、LG化學(xué)、三星SDI等日韓公司),國內(nèi)電池公司在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面,存在一定差距,高性能動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)品供應(yīng)相對(duì)不足。


另一方面,大量資本涌入汽車動(dòng)力鋰離子電池行業(yè),造成行業(yè)產(chǎn)量過剩,尤其中低端產(chǎn)量規(guī)模占比較高。近些年,受財(cái)政補(bǔ)貼和免征購置稅等政策影響,新能源汽車行業(yè)爆發(fā)式上升,大量資本投資進(jìn)入新能源汽車范疇,尤其是電池范疇。統(tǒng)計(jì)顯示,2017年,國內(nèi)上市公司公布的鋰離子電池及其上游材料范疇投資額總計(jì)2179億元,僅鋰離子電池項(xiàng)目投資額1363億元,金沙江資本、博郡新能源等部分項(xiàng)目投資總額超百億元。


由于部分公司(包括社會(huì)資本)對(duì)動(dòng)力鋰離子電池、新能源汽車行業(yè)缺乏一定的認(rèn)知,技術(shù)儲(chǔ)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)量占據(jù)一定比例。2017年我國新能源汽車動(dòng)力鋰離子電池裝機(jī)總電量約36.4GWh,其中,三元鋰材料裝機(jī)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(dòng)力鋰離子電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善、加工設(shè)備自動(dòng)化程度不高、加工工藝水平較低等因素,部分低端產(chǎn)品達(dá)不到新能源汽車推廣對(duì)動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,比如,電池產(chǎn)品達(dá)不到補(bǔ)貼新政要求的電池能量密度標(biāo)準(zhǔn),2018年新能源汽車推廣使用財(cái)政補(bǔ)貼政策,提高動(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度門檻,要求純電動(dòng)乘用車的動(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度不低于105Wh/kg。


由此看,國家應(yīng)加大對(duì)高性能動(dòng)力鋰離子電池的研發(fā)和加工支持力度。

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在研發(fā)環(huán)節(jié),發(fā)揮龍頭公司在協(xié)同創(chuàng)新體系中的主體用途,沖破關(guān)鍵共性技術(shù),探索動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)新路徑


首先,要強(qiáng)化全國動(dòng)力鋰離子電池創(chuàng)新能力建設(shè)。進(jìn)一步完善國家動(dòng)力鋰離子電池創(chuàng)新中心的運(yùn)作機(jī)制,完善公司的股權(quán)結(jié)構(gòu)和法人治理結(jié)構(gòu),重點(diǎn)提升電池領(lǐng)軍公司在“公司+聯(lián)盟”架構(gòu)中的市場(chǎng)決策地位,更好地發(fā)揮電池公司市場(chǎng)主體用途,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(jí)的動(dòng)力鋰離子電池創(chuàng)新中心,提議以寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、天津力神等電池公司為骨干,整合科研院所力量,進(jìn)一步張大開放和吸收國際公司加盟,形成以關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)供給、轉(zhuǎn)移擴(kuò)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(shí)產(chǎn)權(quán)布局和儲(chǔ)備,建設(shè)動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)集成與研發(fā)開放平臺(tái),探索汽車動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)新路徑。


其次,加大動(dòng)力鋰離子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(dòng)力鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)范疇,加大“國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”、自然科學(xué)基金等國家重大科技項(xiàng)目對(duì)動(dòng)力鋰離子電池相關(guān)理論和核心技術(shù)的研究;引導(dǎo)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)資金、以及各類工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金,重點(diǎn)扶持動(dòng)力鋰離子電池的研發(fā);引導(dǎo)地方政府新能源汽車產(chǎn)業(yè)扶持政策,重點(diǎn)加大由推廣使用環(huán)節(jié)向前移至動(dòng)力鋰離子電池等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的資金投入。


在加工環(huán)節(jié),發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策調(diào)節(jié)用途,增強(qiáng)財(cái)政金融引導(dǎo)用途,支持高性能動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化


首先,要發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)性用途,支持高性能電池產(chǎn)品使用。結(jié)合汽車動(dòng)力鋰離子電池行業(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(dòng)力鋰離子電池公司品牌機(jī)制,鼓勵(lì)下游整車公司集成使用,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)模使用高性能電池產(chǎn)品。


其次,產(chǎn)融結(jié)合支持高性能電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。增強(qiáng)汽車行業(yè)主管部門與財(cái)政、金融等部門的對(duì)接合作,形成差異化金融政策,支持融資和投資重點(diǎn)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(shì)的動(dòng)力鋰離子電池新建項(xiàng)目貸款額度,督促金融機(jī)構(gòu)審慎放貸。


此外,還要繼續(xù)提高高性能動(dòng)力鋰離子電池使用推廣的財(cái)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(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度門檻要求,鼓勵(lì)高性能動(dòng)力鋰離子電池使用,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)《促使汽車動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)辦法》2020年新型鋰離子動(dòng)力鋰離子電池單體比能量超過300瓦時(shí)/公斤、系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260瓦時(shí)/公斤等緊要目標(biāo)。


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