中國儲能網(wǎng)訊：“伴隨著新能源汽車爆發(fā)式增長，我國動力電池裝機(jī)量也實(shí)現(xiàn)了大幅提高，2021年全年裝機(jī)量為154.5GWH，同比增長142.8%。預(yù)計(jì)到2030年全球電池裝機(jī)量將達(dá)到大概3000GWH，行業(yè)正在快速增長。”6月16日，中科院院士歐陽明高在一場動力電池論壇上公開表示。
中國電池行業(yè)目前是全球最大、產(chǎn)業(yè)鏈最全的，占了全球產(chǎn)量的約70%，這是中國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。不過，我國電池行業(yè)也面臨著材料價格上漲、國際政治經(jīng)濟(jì)形勢等一系列挑戰(zhàn)。
伴隨著市場需求的大幅提升，動力電池產(chǎn)業(yè)在技術(shù)更迭、產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、市場形態(tài)、產(chǎn)業(yè)布局等方面呈現(xiàn)出了一些新特征、新趨勢。為了應(yīng)對上游材料價格波動問題，亟須建立穩(wěn)健的供需體系并開展電池材料的智能回收。面對歐美日韓對手的強(qiáng)勢競爭，百花齊放般的技術(shù)創(chuàng)新仍然是我國電池產(chǎn)業(yè)未來幾年競爭力持續(xù)提升的有效手段。
電池行業(yè)正在建立穩(wěn)健的電池材料供需體系。
關(guān)鍵材料價格或?qū)⒒芈?/strong>
受產(chǎn)業(yè)周期、疫情、國際局勢緊張等多重因素影響，動力電池上游原材料成本漲幅不斷增加。從產(chǎn)業(yè)鏈整體的角度看，各個鏈條上的企業(yè)都承擔(dān)成本上升的壓力，這也影響著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
不過，近期，持續(xù)飆漲的鋰資源價格已經(jīng)開始趨向穩(wěn)定，并且有多位行業(yè)人士認(rèn)為，鋰、鎳等關(guān)鍵原材料的價格或?qū)⒊霈F(xiàn)回調(diào)。
容百科技董事長白厚善指出，預(yù)計(jì)明年金屬鎳供應(yīng)量會超過40萬噸，鎳價會從現(xiàn)在的2萬多美元/噸下降到1.5萬美元/噸以下。
鋰價格同樣也預(yù)計(jì)會有所回落?！拔覀冊瓉眍A(yù)測下半年碳酸鋰價格會開始回落，前段時間這個趨勢已經(jīng)開始，但因?yàn)樾鹿谝咔閷?dǎo)致生產(chǎn)暫時下降，5月份生產(chǎn)迅速恢復(fù)，出現(xiàn)了價格短暫回調(diào)，但大趨勢肯定是下降。這也是礦業(yè)本身的特點(diǎn)，礦業(yè)作為周期性行業(yè)，當(dāng)需求突然增加時價格會迅速上漲，但一定會回落?！卑缀裆票硎尽?
盡管材料價格飆升，但從供給側(cè)長期來看，動力電池的主要原材料供應(yīng)充足。
歐陽明高指出，從鋰資源角度看，發(fā)展鋰電池產(chǎn)業(yè)是沒有問題的，國內(nèi)鋰資源探明儲量在不斷增加。
“我們現(xiàn)在的鋰資源可采儲量，轎車能做到30億輛，中國估計(jì)到2040年、2045年就是3億輛新能源轎車。而且到了一定程度，材料就可以開始循環(huán)，我們估計(jì)在2050年應(yīng)該有一半的材料都是循環(huán)來的?！睔W陽明高表示。
孚能科技董事長兼CEO王瑀也表示，國內(nèi)原材料儲量是足夠的，現(xiàn)在出現(xiàn)原材料短缺的問題是由于新能源汽車產(chǎn)能的突然爆發(fā)導(dǎo)致上游供應(yīng)鏈供應(yīng)不上，出現(xiàn)了供需關(guān)系的偏離。
電池行業(yè)正在建立穩(wěn)健的電池材料供需體系。企業(yè)層面，供應(yīng)鏈上下游企業(yè)應(yīng)抱著共創(chuàng)共贏的態(tài)度去建立長期、穩(wěn)定、友好的合作關(guān)系。整車、電池、電池的上游材料以及資源端要協(xié)同考慮，提高電池材料長短期需求預(yù)測和籌備能力。
國家層面，已經(jīng)逐步對上游擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)行有效的引導(dǎo)和布局，進(jìn)一步自主開發(fā)國內(nèi)資源，并在國際合作方面同澳洲、南美等區(qū)域建立更加緊密的雙邊合作，以保障原材料的供給。
另一方面，電池材料價格的上漲，意外催生了電池回收產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。歐陽明高預(yù)計(jì)，在2050年有一半的電池材料都來自回收循環(huán)，這將很大程度上緩解當(dāng)前的動力電池原材料短缺問題。
事實(shí)上，電池回收不僅僅是回收企業(yè)的責(zé)任，高效、自動化、智能回收跟電池本身的結(jié)構(gòu)、架構(gòu)有很大關(guān)系。因此在電池的初始設(shè)計(jì)端，包括電芯、電池包的設(shè)計(jì)，需要考慮將來的拆解便利性。在下一代的電池回收體系中，智能化水平、自動化水平將會得到更大的提升，能夠?qū)υ牧系墓?yīng)提供進(jìn)一步的保障。
不過，目前電池回收還面臨著回收難、標(biāo)準(zhǔn)化缺失等難題。
北京衛(wèi)藍(lán)董事長兼總經(jīng)理俞會根認(rèn)為，電池回收要從電池的全生命周期設(shè)計(jì)來考慮，從初始設(shè)計(jì)時就考慮梯次利用等回收相關(guān)的工作，真正把電池做全生命周期的設(shè)計(jì)，同時全產(chǎn)業(yè)鏈都參與進(jìn)來，才能將鏈條全面盤活。
“我們不能把電池回收的責(zé)任都推到回收企業(yè)上，能不能做到高效、自動化和智能的回收，其實(shí)跟電池本身的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。如果說電池本身就不具備回收的便利性或友好性，再好的技術(shù)在后端也很難發(fā)揮效力?！敝袆?chuàng)新航研究院院長鄭翔表示。
電池技術(shù)發(fā)展百花齊放
從消費(fèi)者的角度而言，更加關(guān)注動力電池在高安全、高比能量、長壽命和快充等方面的表現(xiàn)。
近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，動力電池比能量水平不斷攀升。目前三元方形電池能量密度接近300Wh/kg，軟包電池已達(dá)到330Wh/kg；半固態(tài)電池能量密度也已突破360Wh/kg，預(yù)計(jì)到2025年將實(shí)現(xiàn)400Wh/kg；未來鋰硫電池能量密度有望達(dá)到600Wh/kg。同時，安全也是電池企業(yè)的生命線。高鎳、低鈷/無鈷、高錳等技術(shù)的不斷創(chuàng)新和迭代，均是以保證電池安全性能為前提條件。
動力電池企業(yè)競爭的核心則是做到并滿足主機(jī)廠和消費(fèi)者對于電池性能的需求。
“我們既要有各指標(biāo)的平衡，又要有絕對值的提升，每家電池企業(yè)還要有自己的特色，堅(jiān)持多樣化發(fā)展。鋰電池性能指標(biāo)應(yīng)當(dāng)兼顧不同應(yīng)用場景需求，實(shí)現(xiàn)電池綜合效益最大化。我們認(rèn)為電池各個性能指標(biāo)絕對值都將繼續(xù)提升，這是技術(shù)發(fā)展的一個必然趨勢?！睔W陽明高表示。
動力電池技術(shù)路線多樣，性能各有不同。動力電池按照封裝形式來劃分，分為圓柱、方形、軟包電池；按照材料體系來劃分，分為磷酸鐵鋰和三元。此外，近年來，CTP、CTC、One-Stop、麒麟電池等新型電池層出不窮。
不同的技術(shù)路線決定了動力電池不同的性能參數(shù)，包括容量、電壓、全性、循環(huán)壽命等，進(jìn)而決定了整車的性能和成本。
從主流的電池材料體系來看，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在不同的細(xì)分市場和應(yīng)用場景，各具有不同的優(yōu)勢?！皩τ谌土姿徼F鋰之間的區(qū)別，主要是目前市場存在的技術(shù)，大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)，基本上沒有什么誰對誰錯的問題，只是定位的市場場景、應(yīng)用場景有區(qū)分，面對的是不同的車型或者說不同的用戶群體?！编嵪璞硎尽?
從封裝形式來看，圓柱、方形、軟包三種路線三分天下，不同的電池廠商有所側(cè)重，但是又有所重合，三種技術(shù)路線各有優(yōu)劣。特斯拉推崇的圓柱電池采用卷繞工藝，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，成本相對較低，但對于BMS系統(tǒng)提出了較高的要求；方形電池封裝可靠度高，結(jié)構(gòu)較為簡單；軟包電池，具有單體能量密度高、安全性能好、循環(huán)壽命長、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但是殼體強(qiáng)度低，對成組技術(shù)依賴性強(qiáng)，成組效率相對較低。
孚能科技選擇了軟包電池方向。王瑀認(rèn)為，理論上講肯定軟包電池是最佳的選擇，現(xiàn)在軟包電池穩(wěn)定性沒有問題。
由于不同客戶有不同的需求，寧德時代在圓柱、方形、軟包均有布局。不過，寧德時代首席科學(xué)家吳凱表示，更傾向于方形硬殼是更合適的方案?！拔覀兊能囈?0年，軟包在封裝的密封性上屬于半密封狀態(tài)，硬殼通過激光焊接可以叫做全密封，基于此寧德時代更傾向于用方殼電池?！眳莿P表示。
整體而言，我國動力電池產(chǎn)業(yè)目前創(chuàng)新勢頭迅猛，需要繼續(xù)保持，但歐美日等發(fā)達(dá)國家也在動力電池領(lǐng)域持續(xù)深耕，并各具優(yōu)勢。
歐陽明高認(rèn)為，現(xiàn)在電池還處于創(chuàng)新非?；钴S、百花齊放的時候，但相信再過10年局面應(yīng)該會比較清晰。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，幾種結(jié)構(gòu)要繼續(xù)保持創(chuàng)新的勢頭，大家都在創(chuàng)新，各自完善各自的體系，這是很重要的。
“現(xiàn)在的鋰離子電池仍將在長時間內(nèi)占據(jù)市場的主導(dǎo)地位，全固態(tài)電池現(xiàn)在只能說仍然是一個理想狀態(tài)，雖然現(xiàn)在有很多汽車廠商都宣布在2030年之前引入，我相信這是有可能的。但是就算2030年，它的市場占有率仍然會很低，但是相信理想的電池一定會出現(xiàn)。”歐陽明高最后表示。
（作者：左茂軒 編輯：張明艷）
