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要怎樣攻克高性能汽車動力鋰離子電池難關(guān)?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年08月17日  

進入2018年,寧德時代、比亞迪等公司加快動力鋰離子電池產(chǎn)量擴產(chǎn),我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)加速進入洗牌期。當前,要怎么樣加快支持高性能動力鋰離子電池技術(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)我國新能源汽車跨過發(fā)展的關(guān)鍵舉措。


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


目前我國、韓國、日本已經(jīng)成為全球動力鋰離子電池范疇的領(lǐng)跑者,日本、韓國在動力鋰離子電池技術(shù)研發(fā)和制造工藝等方面具有一定優(yōu)點,我國則擁有全球最為完善的動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈。2017年全球動力鋰離子電池出貨量62.35GWh,中日韓三國公司包攬了2017年全球動力鋰離子電池公司銷量前十名,其中,我國有寧德時代、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。動力公司加緊研發(fā)新一代高性能動力鋰離子電池,提高動力鋰離子電池比能量,要與燃油車競爭,電池性能還需進一步提升,據(jù)測算,倘若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均勻值為142.4Wh/kg。此外,動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%。但高性能動力鋰離子電池市場卻供應(yīng)不足,寧德時代、比亞迪等重點公司產(chǎn)量利用率在80%以上,領(lǐng)軍公司均在加快推動公司擴產(chǎn)。由此,我國動力鋰離子電池行業(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。


一方面,動力鋰離子電池技術(shù)迭代升級加快,高性能動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,動力鋰離子電池技術(shù)加快迭代,推動汽車動力鋰離子電池向更安全、更長壽、充電速度更快方向發(fā)展。目前,三元鋰離子電池技術(shù)暫居主流位置,固態(tài)電池、燃料動力鋰電池等動力鋰離子電池技術(shù)正處在攻關(guān)期,石墨烯電池、固態(tài)鋰離子電池、氫燃料動力鋰電池、鋁空氣電池等新興技術(shù)均有可能顛覆將來動力鋰離子電池行業(yè)格局。國際市場上,松下、LG化學(xué)、三星SDI等動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,動力鋰離子電池研發(fā)和加工量力有待提升,對標國際先進水平(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,高性能動力鋰離子電池產(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)式上升,大量資本投資進入新能源汽車范疇,尤其是電池范疇。統(tǒng)計顯示,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2179億元,僅鋰離子電池項目投資額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。


由于部分公司(包括社會資本)對動力鋰離子電池、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)量占據(jù)一定比例。2017年我國新能源汽車動力鋰離子電池裝機總電量約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,由于前兩年動力鋰離子電池技術(shù)標準不完善、加工設(shè)備自動化程度不高、加工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鋰離子電池技術(shù)標準的要求,比如,電池產(chǎn)品達不到補貼新政要求的電池能量密度標準,2018年新能源汽車推廣使用財政補貼政策,提高動力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度門檻,要求純電動乘用車的動力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度不低于105Wh/kg。


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


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),探索動力鋰離子電池技術(shù)新路徑


首先,要強化全國動力鋰離子電池創(chuàng)新能力建設(shè)。進一步完善國家動力鋰離子電池創(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)軍公司在“公司+聯(lián)盟”架構(gòu)中的市場決策地位,更好地發(fā)揮電池公司市場主體用途,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)省市級的動力鋰離子電池創(chuàng)新中心,提議以寧德時代、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)移擴散和首次商業(yè)化為目標,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)動力鋰離子電池技術(shù)集成與研發(fā)開放平臺,探索汽車動力鋰離子電池技術(shù)新路徑。


其次,加大動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,明確動力鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)和重點范疇,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)型升級資金、以及各類工業(yè)發(fā)展專項資金,重點扶持動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,重點加大由推廣使用環(huán)節(jié)向前移至動力鋰離子電池等關(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,增強財政金融引導(dǎo)用途,支持高性能動力鋰離子電池產(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,建立和形成汽車動力鋰離子電池公司品牌機制,鼓勵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)化項目。增強汽車行業(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,控制不符合國家標準和產(chǎn)業(yè)趨勢的動力鋰離子電池新建項目貸款額度,督促金融機構(gòu)審慎放貸。


此外,還要繼續(xù)提高高性能動力鋰離子電池使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),逐步提高動力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度門檻要求,鼓勵高性能動力鋰離子電池使用,推動實現(xiàn)《促使汽車動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動辦法》2020年新型鋰離子動力鋰離子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/公斤等緊要目標。


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