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        行業新聞

        當前鋰電池行業正處于以技術進步驅動為主的上升期

        動力鋰電池作為新能源汽車的核心部件,隨著新能源汽車的迅速發展,其產業規模也與之增長,成為電動汽車市場翹楚。

        前言

        隨著電子產品和新能源汽車的發展,消費者對電源和儲能的需求日益增大,鋰電池逐漸取代鉛酸電池,大量應用于電子、新能源汽車和儲能領域。此外,政府對節能環保要求的提高,相關利好政策陸續出臺,鋰電池的空間有望進一步擴大。根據起點研究院(SPIR)預計,2020全年的裝機量將達到60GWH以上,與去年持平。到2025年中國汽車動力鋰電池裝機量將達到232GWH,相比2020年增長超過3倍。

        鋰電池是新能源汽車的核心部件

        動力鋰電池是指應用在動力驅動系統上的鋰電池,比如電動工具鋰電池、地質勘探、環境監測、車模、航模、無人機鋰電池、自平衡車鋰電池等。相對于普通的消費類的鋰電池,動力鋰電池的要求一般更為特殊,高能量密度,高體積能量比,寬溫度范圍,支持高倍率放電,循環壽命更長,更安全。

        動力鋰離子電池能量密度高、壽命長等優點使其成為最具實用價值的新能源電動汽車車用電池候選者,而在動力鋰離子電池生產過程中,其相關性指標(安全性、容量、內阻、循環壽命等)卻互相矛盾,因此電池生產需在裝配技術、電池系統成組技術及管理技術的協調下兼顧電極材料、電解液、隔膜的性能,從而使得電池的相關性指標最大程度上發揮協同效應。

        雖然電動車市場轉暖,但競爭也愈加激烈,尤其是圍繞決定電動車性能最核心的部件動力電池的競爭。作為電動汽車的關鍵零部件,動力鋰電是影響整車性能、成本及用戶使用體驗的關鍵部件之一,也是整車成本中占比最大的零部件,其成本占整車成本的一半。

        當前鋰電池行業正處于以技術進步驅動為主的上升期

        未來幾年,隨著傳統燃油車企業加大對新能源汽車領域的布局,全球動力鋰電池市場需求量將保持高速增長的態勢。同時,受新能源補貼政策影響,動力鋰電池企業的成本壓力逐漸提高,國內外主流的動力鋰電池企業紛紛宣布大幅擴產,以提高公司產銷規模,擴大規?;?,降低單位產品的生產成本,以應對新能源產業的快速發展。

        從技術發展的角度來看,車用動力電池技術是制約電動汽車產業化進程的瓶頸技術。隨著電動汽車產業化進程逐步深入,各國及重點企業均加大力度發展動力電池產業,基于新材料和結構的高比能動力電池技術已經成為各國競爭焦點,大力提升目前車用動力電池安全性、壽命、低溫特性,降低成本是產業技術發展的方向。

        受疫情影響,國內鋰電池企業今年一季度均表現欠佳,2020年一季度,我國動力電池裝機量累計為5.7GWh,同比下滑53.8%。同時全球動力電池產業格局變化,也反映出動力電池市場競爭在加劇。

        新能源汽車成為國內未來重點發展方向

        動力鋰離子電池在鋰電池眾多細分種類的應用中占據著較為重要的地位。為鼓勵推廣新能源的應用,國家相繼出臺政策刺激動力鋰離子電池下游新能源汽車行業,使得近年來發展迅猛的新能源汽車帶動動力鋰離子電池行業的快速發展。

        2015年10月30日,工業和信息化部正式發布《<中國制造2025>重點領域技術路線圖(2015年版)》?!吨袊圃?025》提出純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、節能汽車、智能網聯汽車是國內未來重點發展的方向,井分別提出了2020年、2025年的發展目標。

        隨著新能源汽車在家庭用車、公務用車和公交客車、出租車、物流用車等領域的大量普及,2020年中國新能源汽車的年銷量,將達到汽車市場需求總量的5%以上,2025年增至20%左右。在國家碳排放總量目標和一次能源替代目標需求下,2030年新能源汽車年銷量占比將繼續大幅提高,規模超過干萬輛。

        在國內外純電動車和插電式混合動力車取得較快發展的同時,混合動力車輛,特別是微混車輛等各種節能汽車也在國際上得到快速發展。為了適應各國對汽車節能減排不斷提高的要求,達到降低燃油消耗,促進燃油效率提升和CO2減排的功能,又能滿足各類客戶對車輛性價比的需求,微混車輛正加快向輕混車輛發展。輕混車輛要求電池能提供更高的能量,甚至功率。于是,車用48V電源系統正在得到加速發展與應用,而且是鋰離子電池可能顯示優勢的又一擴展應用領域和發展機遇。

        鋰離子電池技術發展方向

        到2019年,中國新能源汽車產業剛好十年,實現了產業化和規?;目缭绞桨l展。鋰電池成為電動汽車主要的技術突破方向。另外,電動車需求的迅速上升使得動力鋰電池需求量大幅上升,鋰電經過了長時間的沉淀與技術革新,無論生產還是銷毀過程均對環境危害較小,符合當前社會發展的訴求,所以鋰電成為了當今新一代能源的核心重點。就中期來看,當前運輸技術的升級是環球應用科技升級的核心,動力鋰電池作為運輸技術升級不可或缺的配套產品,在未來3-5年預計將有極大的發展。

        鋰離子電池技術進步,主要來自關鍵電池材料創新研究與應用進展,通過新材料的開發進一步提高電池性能,提高質量、降低成本、改善安全性。為滿足下游應用對電池能量密度提升的要求,一方面通過采用高比容量的材料,另一方面可通過提高充電電壓,采用高電壓材料。

        從近中期來看,在優化現有體系鋰離子動力電池技術滿足新能源汽車規?;l展需求的同時,以開發新型鋰離子動力電池為重點,提升其安全性、一致性和壽命等關鍵技術,同步開展新體系動力電池的前瞻性研發。

        而從中遠期來看,在持續優化提升新型鋰離子動力電池的同時,重點研發新體系動力電池,顯著提升能量密度,大幅降低成本,實現新體系動力電池實用化和規?;瘧?。

        梯級利用和拆解回收是重要途徑

        隨著新能源汽車的快速發展,我國動力電池退役將漸成規模,回收處理緊迫性凸顯,車用動力鋰電池退役后,目前主要回收途徑包括梯級利用和拆解回收。

        中國生態環境部固體廢物與化學品管理技術中心總工程師韋洪蓮28日表示,到2020年,中國退役鋰電池累計約為20萬噸。預計到2025年,中國動力鋰電池退役量超過73萬噸,其中70%可梯次利用,市場規模超過200億元人民幣。

        新能源汽車推廣將成為長久的發展趨勢,對動力鋰電池的需求也將持續釋放。隨著舊電池報廢將帶來更換需求,預計到2025年,中國動力鋰電池退役量超過73萬噸,其中70%可梯次利用,市場規模超過200億元人民幣。

        要開展梯次利用,首先要了解退役電池的品質和安全性能。電池企業要建立大數據追溯系統平臺和對電池檢測評價方法。大數據要包括電池單體研發生產數據、電池包研發生產數據、電池包車載運行監控數據等。通過大數據對退役電池進行健康評價,以確定電池能否進入梯次利用市場。

        要實現梯次利用,需要重視電池單體和電池包的標準化,在一個企業內部盡可能采用較少規格的單體電池,既可以提高生產自動化水平以降低成本和提高產品一致性,又便于今后梯次利用時的拆解和重組。因此,在動力電池設計階段就要為后續的梯次利用和拆解回收做準備。

        盡管我國動力鋰電池回收產業鏈正加速形成,但依然面臨著政策法規支撐力和約束力不夠、回收體系相對混亂和回收成本高企等挑戰。在接受記者采訪時,業內專家建議,加快建立可全程監控的良性回收體系,同時建立相應處罰機制,避免電池流入非正規渠道。

        結語

        我國電動汽車已經進入產業化階段。2018年我國電動汽車銷量已達到125萬輛,繼續成為全球最大電動汽車市場。動力鋰電池市場需求巨大,但行業競爭激烈,行業的整合正在持續進行中,市場將進一步向優勢企業集中。未來三到四年,將是動力電池產業鏈上下游企業最為艱難的一段時間,尤其是在降本壓力上,上下游企業將面臨前所未有的挑戰,這需要整個產業鏈協作配合共渡難關,企業要快速擴大規模,并通過產品性價比綜合優勢占領市場份額。

        當前鋰電池行業主要處于以技術進步驅動為主的上升階段,技術與成本的現狀與目標寄望還存在一定差距。動力鋰電池企業要將質量和安全放到首位,只有擁有雄厚技術積累、足夠資金支撐、產品具有性價比優勢和對市場快速反應的廠商才能在未來激烈的市場競爭中占得先機,贏得市場。


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