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全面分析動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

  動(dòng)力電池?zé)o論是用在汽車上還是儲(chǔ)能里都是關(guān)注的焦點(diǎn),不過(guò),動(dòng)力電池最主要的是應(yīng)用在汽車上。

  我從三個(gè)方面介紹一下動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

  第一,動(dòng)力電池的發(fā)展背景。

  目前,從國(guó)際上來(lái)看,混合動(dòng)力汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,插電式純電動(dòng)處于推廣階段,燃料電池汽車處于示范階段,不過(guò),到2020年插電式和純電動(dòng)將快速發(fā)展,到2030年燃料電池汽車會(huì)有大幅度增長(zhǎng)。

  目前,中國(guó)的新能源汽車已經(jīng)形成了比較完善的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系,并且,也研制出了一系列的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品已經(jīng)在市場(chǎng)上進(jìn)行大規(guī)模銷售。從全球來(lái)看,中國(guó)新能源汽車的銷量在整個(gè)市場(chǎng)上的份額已經(jīng)超過(guò)50%。

  對(duì)未來(lái)新能源汽車發(fā)展趨勢(shì),國(guó)內(nèi)已經(jīng)做了很好的規(guī)劃,在2017年發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提到,到2020年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷達(dá)到200萬(wàn)輛,2025年新能源汽車產(chǎn)銷量要占整個(gè)汽車產(chǎn)銷量20%以上。

  此外,節(jié)能和新能源汽車到2020年總保有量要達(dá)到500萬(wàn)輛,從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,達(dá)到這些目標(biāo),問(wèn)題不會(huì)很大。

  就是在這樣的背景下,國(guó)內(nèi)外對(duì)新能源汽車關(guān)鍵部位——?jiǎng)恿﹄姵?,相關(guān)的研究方向和內(nèi)容都進(jìn)行了比較好的規(guī)劃。

  比如,國(guó)際上一些主要的發(fā)達(dá)國(guó)家,尤其是汽車強(qiáng)國(guó)日本、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)等這些國(guó)家,都對(duì)新能源汽車的動(dòng)力電池做了比較詳細(xì)的研發(fā)和研究的規(guī)劃,涉及到從材料、電池系統(tǒng)集成、標(biāo)準(zhǔn)體系、新體系電池和下一代電池的內(nèi)容,都進(jìn)行了一些相關(guān)的研發(fā)布局。

  第二,動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。

  目前,大家對(duì)電池的要求比較高,希望能夠達(dá)到和燃油車競(jìng)爭(zhēng)的程度,比如,電池能量密度、功率密度、安全性、循環(huán)壽命、快速充電、溫度的使用范圍以及成本都能夠達(dá)到大家的預(yù)期的目標(biāo)。但是,想要完全達(dá)到這樣的目標(biāo)是很難的,只能通過(guò)大家的努力,部分達(dá)到相應(yīng)的要求。

  目前,鋰離子電池的技術(shù)是大家研發(fā)的熱點(diǎn),無(wú)論是從材料還是電池系統(tǒng)集成,安全性仍然是一個(gè)很重要的方面。不過(guò),鋰離子電池的能量密度、功率密度,以及壽命和成本控制,已經(jīng)有很大的提升,已經(jīng)成為鉛酸電池升級(jí)換代產(chǎn)品,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鉛酸電池的替代。

  之前,通過(guò)國(guó)家的三個(gè)五年計(jì)劃的支持,動(dòng)力電池的技術(shù)有了快速地提升。

  實(shí)際上,動(dòng)力電池的技術(shù)提升與國(guó)家整個(gè)戰(zhàn)略導(dǎo)向有密切的關(guān)系,目前,國(guó)家以純電驅(qū)動(dòng)作為主要的導(dǎo)向,從這個(gè)角度來(lái)看,鋰離子電池應(yīng)該向高品能方向做研發(fā),整個(gè)電池材料體系也應(yīng)該慢慢做一些轉(zhuǎn)變。

  目前,國(guó)家在固態(tài)電池方面做了一些布局,一些高校和科研機(jī)構(gòu)做了大量的研究工作,取得了比較大的進(jìn)展。

  在國(guó)家補(bǔ)貼政策的推動(dòng)下,我國(guó)動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展很快,補(bǔ)貼主要以電池的能量密度為主,磷酸鐵鋰的能量密度,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到150瓦時(shí)每公斤,如果達(dá)到這樣指標(biāo)就可以拿到1.2%補(bǔ)貼額度。通過(guò)補(bǔ)貼的方式提升了磷酸鐵鋰密度,2018年磷酸鐵鋰能量密度會(huì)達(dá)到160瓦時(shí)每公斤甚至170瓦時(shí)每公斤,到2019年會(huì)達(dá)到180瓦時(shí)每公斤。

  對(duì)三元材料能量密度大致在120-250瓦時(shí)每公斤,120瓦時(shí)每公斤就可以用在快充式大巴車上;在乘用車領(lǐng)域,要做到在230瓦時(shí)每公斤的基礎(chǔ)上加減20。通過(guò)能量密度的提升,尤其是在補(bǔ)貼的推動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電池技術(shù)的推動(dòng),間接上也會(huì)推動(dòng)整車技術(shù)的進(jìn)步。

  第三,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和趨勢(shì)。

  目前,動(dòng)力電池主要集中在東亞區(qū)域,從全球來(lái)看,日本的技術(shù)是比較領(lǐng)先的,中國(guó)電池技術(shù)的進(jìn)展也是巨大的,我相信,在未來(lái)的三五年時(shí)間里,中國(guó)的電池技術(shù)會(huì)做到全球第一位。

  目前,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)生產(chǎn)動(dòng)力電池的企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過(guò)200多家,是全球生產(chǎn)動(dòng)力電池最多的國(guó)家。從產(chǎn)業(yè)投資的角度來(lái)看,在動(dòng)力電池的投資上也非常火爆。

  從目前來(lái)看,每單元瓦時(shí)的硬件投入,呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì),我國(guó)大概三四毛錢一瓦時(shí),如果進(jìn)一步做整個(gè)產(chǎn)能提升,還會(huì)有比較大的下降。從整個(gè)硬件的投入來(lái)說(shuō),一瓦時(shí)有可能做到一毛錢左右,不過(guò),目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)的整個(gè)投入還是以高投入為主,現(xiàn)在大家都是以三十億、五十億的大投入為主。從動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看,中國(guó)已經(jīng)形成全球最為完善的產(chǎn)業(yè)鏈,主要集中在長(zhǎng)三角、珠三角和中原地區(qū)。比如,泰州就有很多企業(yè)在做動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化,會(huì)形成一個(gè)比較小的區(qū)域優(yōu)勢(shì)。

  最后,動(dòng)力電池的應(yīng)用主要集中在四大領(lǐng)域。

  第一是A級(jí)車,也就是以純電動(dòng)為主的微型車;第二是以插電為主的B級(jí)車;第三是以純電動(dòng)為主的商用車,如果在大巴車的領(lǐng)域最好是以快充為主;第四是40V的混合動(dòng)力、微混合或者弱混合的用車領(lǐng)域。

  對(duì)動(dòng)力電池來(lái)說(shuō),最主要就是這四大應(yīng)用領(lǐng)域,我們平時(shí)看到的低速電動(dòng)車,是動(dòng)力電池非常大的應(yīng)用領(lǐng)域,我國(guó)每年已經(jīng)以百萬(wàn)輛的規(guī)模去做了。

  此外,我們應(yīng)重視的兩個(gè)方面的問(wèn)題,一個(gè)是技術(shù)方面,一個(gè)是產(chǎn)業(yè)層面。

  技術(shù)層面上要以安全為主,在能量密度、功率密度、安全循環(huán)和成本之間要尋求平衡點(diǎn)。

  我們要采用自動(dòng)化的裝備來(lái)提高電池生產(chǎn)的一致性,并且,通過(guò)提高電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)提升電池的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的水平。

  從國(guó)家的角度來(lái)看,在產(chǎn)業(yè)層面上要能夠?qū)﹄姵匦袠I(yè)做一個(gè)規(guī)范發(fā)展,來(lái)提升動(dòng)力電池的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能,從產(chǎn)業(yè)鏈的角度上做協(xié)同發(fā)展。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),一定要考慮有補(bǔ)貼和沒有補(bǔ)貼的兩種情況,以便對(duì)電池的技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)的路線提早做好規(guī)劃和應(yīng)對(duì)措施。

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