中國儲能網(wǎng)訊：當(dāng)前以動力電池為代表的新能源技術(shù)成為全球高科技競爭的焦點(diǎn)，我國已建立了全球產(chǎn)業(yè)鏈最全、規(guī)模最大的動力電池市場，但面臨著美歐貿(mào)易壁壘和技術(shù)遏制等挑戰(zhàn)，在下一代電池技術(shù)、關(guān)鍵原材料、全生命周期管理等方面還有諸多不足。本文深入分析近年來全球動力電池戰(zhàn)略布局、變革新趨勢以及對我國的影響，提出相關(guān)建議。
一、全球動力電池戰(zhàn)略布局
近年來，受全球鋰電池產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)性增長影響，全球主要鋰電池市場韓國、日本、歐洲、美國等，紛紛出臺針對動力電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，并通過相關(guān)政策、法規(guī)的陸續(xù)出臺，以實(shí)現(xiàn)對本國、本地區(qū)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展提供指引及保障。
1、韓國建設(shè)前沿技術(shù)創(chuàng)新中心開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)
韓國政府為應(yīng)對全球范圍動力電池產(chǎn)業(yè)競爭，2021年頒布《2030二次電池產(chǎn)業(yè)（K-蓄電池）發(fā)展戰(zhàn)略》[1]，提出政府將在2023年至2028年投入3066億韓元（約合16.25億元人民幣），爭取提前實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池、鋰硫電池、鋰金屬電池的商用化，同時(shí)設(shè)立蓄電池研發(fā)創(chuàng)新基金，投入800億韓元扶持中型骨干企業(yè)及中小企業(yè)的蓄電池研發(fā)項(xiàng)目。韓國政府還在2022年發(fā)布《二次電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》[2]，提出要組建韓國“電池聯(lián)盟”；到2030年政府投入1萬億韓元（約合53億元人民幣）、民間投入19.5萬億韓元（約合1033.5億元人民幣）開發(fā)電池核心技術(shù)；并由LG、三星、SK等企業(yè)負(fù)責(zé)建設(shè)研發(fā)中心與尖端生產(chǎn)基地，積累核心技術(shù)競爭力，通過公私合作、投資拉動，促進(jìn)企業(yè)科技創(chuàng)新，加速搶占下一代電池技術(shù)的戰(zhàn)略高地，加快產(chǎn)能和供應(yīng)鏈體系建設(shè)。
2、日本計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)電池技術(shù)“彎道超車”
日本憑借技術(shù)優(yōu)勢在早期占據(jù)了動力電池市場，但隨著中國及韓國電池企業(yè)不斷搶占市場份額，日本已處于落后位置。2022年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省出臺新版《蓄電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》[3]，明確要通過官產(chǎn)學(xué)研合作推進(jìn)研究開發(fā)，加強(qiáng)對下一代電池技術(shù)開發(fā)，通過綠色創(chuàng)新基金的支持，加快開發(fā)以全固態(tài)電池為中心的新一代電池、材料和回收利用技術(shù)，到2030年前后全面實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的實(shí)用化。此外，戰(zhàn)略還提出到2030年日本國內(nèi)蓄電池產(chǎn)能達(dá)到150吉瓦時(shí)，日本企業(yè)全球產(chǎn)能達(dá)到600吉瓦時(shí)，以搶占未來市場份額。
3、歐盟全面打造本土電池生態(tài)系統(tǒng)
歐盟早在2017年就成立了歐洲電池聯(lián)盟，統(tǒng)籌歐盟內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)資源，形成電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展合力，并提出了旨在加強(qiáng)歐盟電池全產(chǎn)業(yè)鏈競爭力的《電池戰(zhàn)略行動計(jì)劃》，構(gòu)建從原材料獲取、加工到廢舊電池回收利用的全生命周期產(chǎn)業(yè)體系。2023年歐盟出臺了《綠色協(xié)議產(chǎn)業(yè)計(jì)劃》[4]，其中《凈零工業(yè)法案》[5]和《關(guān)鍵原材料法案》[6]旨在提升歐盟自身清潔能源技術(shù)的制造規(guī)模，強(qiáng)化清潔能源的本土制造能力，設(shè)立了“到2030年歐盟本土電池制造產(chǎn)能達(dá)550吉瓦時(shí)”的目標(biāo)，并針對關(guān)鍵原材料和礦產(chǎn)資源設(shè)定了在歐盟本土開采、加工和回收的產(chǎn)能目標(biāo)，全面打造歐盟本土清潔能源和電池供應(yīng)鏈體系。此外，歐盟還發(fā)布新版《電池戰(zhàn)略研究與創(chuàng)新議程》[7]，明確了將從2024年到2036年陸續(xù)開始實(shí)施對產(chǎn)品聲明、供應(yīng)鏈盡職調(diào)查、碳足跡、電池護(hù)照、生產(chǎn)者責(zé)任制度和電池回收再生利用等全生命周期合規(guī)信息披露要求。
4、美國發(fā)布十年發(fā)展藍(lán)圖打造鋰電池自主供應(yīng)鏈
美國在2022年發(fā)布的《通脹削減法案》中對電池中的核心礦物、組件來源和產(chǎn)地做出了明確要求，旨在提升美國本土和貿(mào)易伙伴國的供應(yīng)鏈能力。此外，美國能源部2021年發(fā)布《國家鋰電池藍(lán)圖（2021-2030）》[8]，作為美國第一份由政府主導(dǎo)制定的鋰電池發(fā)展戰(zhàn)略，提出了五大發(fā)展目標(biāo)，包括保障關(guān)鍵原材料的供應(yīng)與開發(fā)替代產(chǎn)品、建立原材料加工基地、建立核心組件制造基地、建立回收利用體系，以及支持技術(shù)研發(fā)和提升勞動力素質(zhì)，以指導(dǎo)鋰電池價(jià)值鏈相關(guān)機(jī)構(gòu)開展協(xié)作，滿足不斷增長的電動汽車和儲能市場需求。
二、全球動力電池變革新趨勢
1、各國爭相對電池材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行迭代優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)到2025年新一代高性能低成本動力電池研發(fā)
從電極材料來看，由于資源緊缺與需求激增之間的矛盾，降低原材料鈷元素含量，提高鎳元素含量，成為提升動力電池能量密度和降低成本的主流趨勢。松下、LG、寧德時(shí)代等主流動力電池企業(yè)都把低鈷及無鈷化電池作為下一代動力電池研發(fā)方向。深度電氣化對動力電池能量密度提出更高要求，提高鋰離子石墨負(fù)極材料容量上限成為近期關(guān)鍵，硅碳負(fù)極搭配高鎳三元材料的體系成為發(fā)展趨勢。
從電池組配上來看，傳統(tǒng)模組配置空間利用率僅為40%，一體化改進(jìn)和精簡電芯、模組、封裝方式等將是電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重點(diǎn)方向，如直接將電芯集成到電池包里（CTP技術(shù)）或?qū)㈦姵匕潴w與車身融合（CTC技術(shù)）等。
2、動力電池技術(shù)路線多元化發(fā)展，到2030年全固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用
當(dāng)前鈉離子電池已處于商業(yè)化早期，但受制于其能量密度上限，到2030年鈉離子電池有望作為鋰離子電池的有益補(bǔ)充，應(yīng)用于儲能和低速電動車等對價(jià)格較敏感的特定場景。全固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)布局加速，500瓦時(shí)/千克能量密度全固態(tài)電池、鋰硫電池等下一代電池有望2030年左右大規(guī)模進(jìn)入市場。高性能金屬空氣電池、低成本金屬氫電池等新型電池技術(shù)研究持續(xù)深入，有望于2030年后實(shí)現(xiàn)應(yīng)用突破。
3、動力電池回收利用和全生命周期管理未來將成為新的技術(shù)壁壘
歐盟頒布《新電池法》和《新版電池戰(zhàn)略研究與創(chuàng)新議程》，對動力電池產(chǎn)品設(shè)置了“綠色門檻”，動力電池碳壁壘或?qū)⑻嵘姵鼗厥盏膽?zhàn)略屬性和碳減排屬性愈發(fā)重要。如歐盟明確提出，到2031年，鈷、鎳、銅的平均回收率需達(dá)到95%，鋰的回收率需達(dá)到80%?！熬G色門檻”的實(shí)施將加速推動動力電池回收利用技術(shù)等再生資源行業(yè)的發(fā)展。此外，“電池護(hù)照”的實(shí)施，帶來的數(shù)據(jù)流通共享與電池管理模式的交叉融合，將增加動力電池全生命周期數(shù)據(jù)透明度和可追溯性，實(shí)現(xiàn)電池全生命周期的數(shù)據(jù)管理。
三、對我國影響
1、全球性技術(shù)競爭格局將對我國動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成沖擊
美歐等均將動力電池技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)培育、供應(yīng)鏈體系建設(shè)上升到國家戰(zhàn)略高度，并實(shí)施了政府資助與補(bǔ)貼、稅收減免優(yōu)惠等多種推動措施。如美國支持尖端儲能技術(shù)研究如全固態(tài)鋰電池、關(guān)鍵礦物、硅基負(fù)極、聚合物電解質(zhì)等新一代革命性材料等。日本強(qiáng)攻固態(tài)鋰電池，在全球固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)國際專利申請量占比達(dá)到68%，日產(chǎn)汽車提出到2028財(cái)年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)。韓國借助美國限制中國電池進(jìn)口的契機(jī)，與多家美國車企合作加速建立動力電池產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。這一全球性技術(shù)競爭格局將對我國動力電池技術(shù)發(fā)展和全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建形成圍剿。
2、主要發(fā)達(dá)國家和資源強(qiáng)國強(qiáng)化自主戰(zhàn)略削弱我國動力電池市場份額
美國實(shí)施“本土制造”比例限制，提出2025年起，電池關(guān)鍵礦物不得由中國等國提取、加工或回收，欲將中國企業(yè)排除在外。歐盟激勵建立本土產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈，強(qiáng)化碳足跡管理、推出數(shù)字電池護(hù)照、明確電池回收比例限制，并將于2027年對碳足跡設(shè)定閾值，以此來限制中國動力電池及儲能產(chǎn)品直接銷售。印尼、玻利維亞、智利等電池關(guān)鍵原材料資源國家開始以就地建廠限制原礦輸出。以上趨勢將對我國過去幾十年動力電池產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的“中國制造+全球使用（消費(fèi)）”模式帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
