鉅大LARGE | 點擊量：929次 | 2019年02月10日
全球巨頭爭搶固態(tài)電池技術(shù)
前言：動力電池產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步，支持了電動汽車整體性能和競爭力的提高，在政策和市場雙驅(qū)動的推動下，新能源汽車和動力電池市場取得快速發(fā)展。然而，電動汽車發(fā)展是個系統(tǒng)工程，涉及整車正向開發(fā)、電機、電控、電池、輕量化、智能化等，最基礎(chǔ)、最重要的仍是電池技術(shù)突破，可以說電池是破解里程焦慮、降低成本、提升性能的關(guān)鍵。
6月27日，中國電動汽車百人會秘書長兼首席專家張永偉在“中國（青海）鋰產(chǎn)業(yè)與動力電池國際高峰論壇”上表示：“目前在各種技術(shù)路線競爭中，既有傳統(tǒng)燃油車的提升路線，也有混合動力的路線，還有氫燃料的路線。因此以鋰電池、三元電池為主的純電技術(shù)路線需要加快的創(chuàng)新，找到核心競爭力。但是，現(xiàn)在電池的創(chuàng)新面臨著很多不協(xié)調(diào)的問題，如材料和電池不協(xié)調(diào)，電池和整車不協(xié)調(diào)，整個電池制造和環(huán)保產(chǎn)業(yè)不協(xié)調(diào)。”
動力電池產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步，支持了電動汽車整體性能和競爭力的提高，在政策和市場雙驅(qū)動的推動下，新能源汽車和動力電池市場取得快速發(fā)展。然而，電動汽車發(fā)展是個系統(tǒng)工程，涉及整車正向開發(fā)、電機、電控、電池、輕量化、智能化等，最基礎(chǔ)、最重要的仍是電池技術(shù)突破，可以說電池是破解里程焦慮、降低成本、提升性能的關(guān)鍵。
對此，張永偉表示：“在目前國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)鏈中，電池的發(fā)展最為領(lǐng)先，其他的方面還存在著很多短板。但伴隨產(chǎn)能增大，也出現(xiàn)了投資虛化的問題。所謂的投資虛化是大量的投資圍繞著一些固化的技術(shù)、一些低端的領(lǐng)域來積聚，容易制造一些沒有實際競爭力的產(chǎn)能，這些產(chǎn)能最后可能會成為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的障礙，所以產(chǎn)能大了不一定是最大的優(yōu)勢，但是沒有產(chǎn)能很難跨過構(gòu)筑競爭的門檻，這是一把雙刃劍。”
按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，拼生產(chǎn)規(guī)模只是淺層次的競爭，不斷提高自己的競爭地位最重要的仍是掌握核心技術(shù)，而且有能力不斷創(chuàng)造核心技術(shù)，這就需要電池企業(yè)要以全球的視野生產(chǎn)一代、開發(fā)一代、預(yù)研一代。
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%
6月15日，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)宣布，與豐田公司和松下等企業(yè)啟動新一代高效率電池（固體電池）的核心技術(shù)的開發(fā)。該項目力爭在2022年度之前，確立固體電池核心技術(shù)，到2030年前后，將每千瓦時電池組的成本降至鋰電池的1/3左右，將快速充電時間縮短至1/3，即10分鐘。
中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示：“在鋰電池領(lǐng)域，日本企業(yè)已被中國企業(yè)趕超，在固態(tài)電池項目中，日本將舉全國之力推進(jìn)研發(fā)，力爭奪回電池產(chǎn)業(yè)的霸權(quán)。這種競爭會激勵中國的企業(yè)加倍努力。”
與此同時，北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司總裁高原認(rèn)為，短期或中期內(nèi)固態(tài)電池可能實現(xiàn)突破，固態(tài)電池會用鋰金屬作為負(fù)極，提高能量密度，能夠解決當(dāng)前產(chǎn)業(yè)面臨的許多問題。
需破解產(chǎn)能問題
事實上，在電動汽車市場的帶動下，全球鋰動力電池出貨量由2011年的1.08GWh上升至2017年的62.35GWh，其中中國已經(jīng)領(lǐng)軍動力電池市場，出貨量占比已經(jīng)超過60%。前十企業(yè)全部為中日韓企業(yè)，占市場總額的80%。
面對電池產(chǎn)業(yè)競爭格局和發(fā)展事態(tài)的變化，陳清泰表示：“全球動力電池競爭日益激烈，中國企業(yè)將逐步由國內(nèi)市場向國際市場擴(kuò)展，而日韓企業(yè)也將進(jìn)一步向中國市場發(fā)力，中國將成為動力電池競爭的主戰(zhàn)場，歐美國家的企業(yè)雖然在本輪競爭中失去了位置，但是已經(jīng)在為下一階段的競爭做布局，是潛在的強大競爭者。”
伴隨電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)能利用不足等問題卻越發(fā)突出。目前我國動力電池市場也出現(xiàn)供應(yīng)緊張和產(chǎn)能過剩并存的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)顯示，去年中國動力電池的產(chǎn)能已經(jīng)超過了200GWh，但總體產(chǎn)能利用率卻只有40%，市場兩極分化非常明顯，高端優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能供應(yīng)不足，低端產(chǎn)能訂貨不足，生產(chǎn)經(jīng)營困難，呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)性的產(chǎn)能過剩。寧德時代新能源科技股份有限公司副董事長黃世霖預(yù)測，動力電池產(chǎn)能過剩的情況可能會延續(xù)到2020年以后。
造成以上問題與盲目投資密不可分的。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)動力電池相關(guān)投資項目多達(dá)100個，總投資額超過2159億元。31個典型并購事件涉及交易金額427.74億元，涉及上游資源和材料、中游電池生產(chǎn)及裝備，及下游回收利用環(huán)節(jié)。
數(shù)據(jù)顯示，中國動力電池配套企業(yè)已經(jīng)從2015年的大約150家，降到了2017年的100家左右，1/3的企業(yè)已經(jīng)被淘汰出局。
但一個潛在危機卻不容忽視，即全球鋰、鈷、鎳資源呈現(xiàn)出寡頭壟斷的特征。據(jù)了解，全球鋰、鈷、鎳資源分布集中，智利、剛果、澳大利亞占比最高，中國鋰資源豐富，但鈷、鎳資源匱乏。
陳清泰分析稱，中國鋰資源雖然豐富，但稟賦不佳，利用率相對較低，而鎳、鈷資源匱乏，對外依存度較高，從長期來看存在著資源安全的風(fēng)險。近年來，鋰、鈷等上游材料的價格迅速上漲，而車企因為購置補貼的退坡需要轉(zhuǎn)移成本，這就使得雙重的壓力壓到了電池企業(yè)的頭上，一些企業(yè)已經(jīng)開始出現(xiàn)經(jīng)營困難的現(xiàn)象。
固態(tài)電池仍有瓶頸
目前國際主流企業(yè)主要電池類型基本為磷酸鐵鋰和三元鋰電池，去年在中國這兩種電池裝機占比合計達(dá)到93.3%。北京汽車集團(tuán)有限公司總經(jīng)理張夕勇預(yù)測，未來十年，動力電仍將以三元電池為主，同時向高鎳和新體系電池方向發(fā)展。
固態(tài)電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性高等技術(shù)優(yōu)勢，成為下一代電池競爭的重點，目前中國的寧德時代、比亞迪，德國的奔馳、寶馬，日本的豐田，韓國的三星SDI、現(xiàn)代等多個國家的企業(yè)都在該領(lǐng)域布局。
但固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率、固/固界面相容性和穩(wěn)定性等技術(shù)問題，以及生產(chǎn)制備成熟度還亟待加強，規(guī)模化、自動化的生產(chǎn)線還需要進(jìn)一步研發(fā)，且需要降成本，目前處于行業(yè)積累期。
因此，張永偉分析，新一代電池在技術(shù)和成本方面具有一定的優(yōu)勢，鋰硫、鋰空氣電池、鈉離子、納米電池等新電池研發(fā)層出不窮，并且在某些方面取得突破。這些研究基本處于實驗階段，距離產(chǎn)業(yè)化較遠(yuǎn)，在產(chǎn)業(yè)界也存在許多爭議，但不可否認(rèn)的是，這些電池有望打破當(dāng)前動力電池的一些瓶頸。
寧波杉杉股份有限公司副總裁孫曉東表示，固態(tài)電池實際上是有兩個層面的含義：一是在現(xiàn)有的鋰離子電池正負(fù)極的材料體系下，把隔膜和電解液換成一個固態(tài)的介質(zhì)。但這只是提高了安全性，對能量密度、成本可能不會有太大的改善。同時，這種方式的挑戰(zhàn)非常大，因為固態(tài)電池的導(dǎo)電率、高低溫的特性、成本等因素，可能都需要有相當(dāng)長時間去磨合，而且這不是真正的本質(zhì)的固態(tài)電池。
二是真正的固態(tài)電池應(yīng)該是采用固態(tài)的電解質(zhì)，使得正負(fù)極材料體系徹底更新，把鋰離子三元的碳負(fù)極改成鋰硫或者鋰金屬。目前第一層很多企業(yè)都在嘗試，但這樣的產(chǎn)品不是電動車行業(yè)需要的，要達(dá)到第二層至少還需要10年的時間。
縱觀整個電池產(chǎn)業(yè)，動力電池依靠技術(shù)的進(jìn)步實現(xiàn)了低成本，已經(jīng)具備了很強的競爭力。但下一代電池是什么，確實存在著很大的競爭不確定性。張永偉表示：“目前電池行業(yè)還在于創(chuàng)新和研發(fā)階段，但在這個領(lǐng)域，最大的問題不僅是企業(yè)投入不夠，基礎(chǔ)性創(chuàng)新缺乏。基礎(chǔ)研究的機構(gòu)往往不太關(guān)心市場的需求，產(chǎn)、學(xué)、研鏈條不能打通，沒有承擔(dān)起國家賦予的公共技術(shù)基礎(chǔ)研究的重任，這或許是未來該產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新乏力的一個隱憂。”
上一篇： 2025年動力電池退役將迎回收利用春天
