中國儲能網(wǎng)訊：動力鋰電池作為新能源汽車的核心部件，隨著我國新能源汽車產業(yè)的爆發(fā)而迎來了高速發(fā)展期，在現(xiàn)階段我國車用鋰電池產業(yè)取得了良好的成績，但問題也十分突出。本文首先從行業(yè)產量、出貨量、技術水平、政策法規(guī)等方面梳理了國內車用鋰電池產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與背景；其次，全面剖析了車用鋰電池產業(yè)在產能、公告管理、技術路線與技術水平、電池安全以及回收等方面存在的各種問題；最后，給出了提升我國車用鋰電池產業(yè)競爭力的相關建議。
在全球經濟相對低迷的形勢下，2015年我國車用鋰電池產業(yè)卻取得了不錯的成績，如出貨量快速增加，產業(yè)投資激增，技術水平明顯提升，政策法規(guī)不斷完善等。但是在市場火熱的背后，還要清晰地認識到我國車用鋰電池產業(yè)的發(fā)展還存在著一些突出問題，與國外相比還存在著一定差距，必須從政策法規(guī)、標準體系、關鍵技術研究等方面不斷培育和提升我國車用鋰電池產業(yè)的競爭力。
我國車用鋰電池產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.鋰電池產量小幅增長，動力型占比快速提升
2015年我國鋰離子電池累計完成產量56.0億自然只，同比增長3% 。雖然我國鋰離子電池產量僅實現(xiàn)小幅增長，但鋰電池應用領域卻發(fā)生了根本性變革，動力型鋰電池市場份額首次超過消費型鋰電池，達到52%，較2014年提升了約39個百分點。預計今后動力型鋰電池將繼續(xù)主導鋰電池市場，消費型鋰電池市場還會進一步下滑，另外隨著動力電池梯次利用技術在儲能市場的逐步成熟，儲能型鋰電池市場規(guī)模將會擴大。
2012-2015年我國鋰離子電池應用領域變化情況
2.動力電池出貨量激增，磷酸鐵鋰依然占主導
2014年以來，隨著新能源汽車產量的快速提升，車用鋰動力電池的需求持續(xù)爆發(fā)，據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)顯示，2015年我國動力電池出貨量達到15.7GWh，同比增長3.24倍。從近5年的出貨量趨勢來看，2014年以前動力電池出貨量一直低于1GWh，2014年首次突破了3GWh，市場開始進入爆發(fā)期，這與我國新能源汽車市場的發(fā)展趨勢密切相關。
2010-2015年我國動力電池出貨量情況
從電池材料類型來看，新能源汽車電池主要以磷酸鐵鋰材料為主，占比69%，其次為三元材料電池占比27%，錳酸鋰、鈦酸鋰、超級電容、鎳氫電池等其他材料電池出貨量僅占比4%。分車型來看，乘用車以三元材料為主，商用車以磷酸鐵鋰為主。
3.技術水平明顯提升，部分指標達到國際水平
應用材料方面，目前國內正極材料磷酸鐵鋰容量達到了160mAh/g，負極材料石墨容量可達到360mAh/g，電解液主要技術指標可達到國際先進水平，室溫電導率≤10ms/cm，水分含量≤110ppm，HF含量≤130ppm。成組技術方面，我國車用鋰電池成組應用技術和儲能電源系統(tǒng)集成關鍵技術研究，也已經取得了重大進展，干燥注液，化成分容，PACK等技術已經達到國際先進水平。產品性能方面，目前產業(yè)化的車用鋰離子電池功率密度已經能夠達到3500W/kg，三元鋰電池能量密度達到180-200Wh/kg，多元復合鋰電池成組壽命達到8000次，能夠滿足車輛整個生命周期使用。規(guī)?；a方面，我國已經成為全球車用鋰離子動力電池主要生產基地，電池系統(tǒng)價格從2012年的5元/Wh降到目前的2.5元/Wh左右，磷酸鐵鋰產業(yè)成熟度和規(guī)模國際領先，三元、錳酸鋰和鈦酸鋰電池實現(xiàn)大規(guī)模應用。設備和工藝方面，我國鋰電池生產設備自動化程度已有大幅提高，已經開發(fā)出圓柱動力電池自動化生產線，能夠一次性完成匯流盤焊接、包膠、入殼、極耳焊接、合蓋、殼蓋預頂焊、殼蓋密封焊等7大工藝、27道自動化分解步驟，全產線裝卸料和巡視只需配備3人/班次。
4.上游鋰供應高度集中，碳酸鋰價格持續(xù)瘋漲
我國鋰資源豐富，但分布相對集中，重點分布于青海、西藏、四川、江西等省市，國內鋰精礦主要由天齊鋰業(yè)、眾和股份、贛鋒鋰業(yè)等少數(shù)企業(yè)提供。受鋰資源供應高度集中、少數(shù)企業(yè)主導價格、碳酸鋰需求增加等諸多因素影響，2015年電池級碳酸鋰價格由年初的4.3萬元/噸瘋漲至年底的12.3萬元/噸，上漲近3倍。2016年以來，電池級碳酸鋰價格依舊延續(xù)了去年的上漲態(tài)勢，6月第二周市場電池級碳酸鋰成交主流在15.5-16.5萬元/噸，部分高端成交價格在16.5-17萬元/噸附近，18萬元/噸少量成交。上游鋰資源及碳酸鋰等材料價格的非理性上漲，在一定程度上對鋰電池產業(yè)的發(fā)展會產生一定的不利影響。
5.政策法規(guī)體系不斷完善，行業(yè)管理得到加強
我國政府高度重視車用鋰電池產業(yè)，不斷推動行業(yè)規(guī)范升級。國務院總理李克強在2016年初國務院常務會議上強調：“加快實現(xiàn)動力電池革命性突破。推動大中小企業(yè)、高校、科研院所等組建協(xié)同攻關、開放共享的動力電池創(chuàng)新平臺，在關鍵材料、電池系統(tǒng)等共性、基礎技術研發(fā)上集中發(fā)力。中央財政采取以獎代補方式，根據(jù)動力電池性能、銷量等指標對企業(yè)給予獎勵。加大對動力電池數(shù)字化制造成套裝備的支持”。自2015年以來，我國先后頒發(fā)了數(shù)項電池方面的政策文件，旨在加強產業(yè)規(guī)范和引導，促進產業(yè)健康有序發(fā)展，這些政策主要體現(xiàn)在以下方面：
一是加強電池公告管理。2015年3月，工信部發(fā)布《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，通過對動力電池行業(yè)實施公告管理，對企業(yè)產能等指標做出了規(guī)范化要求。2016年4月29日，工信部發(fā)布關于符合《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)申報工作的補充通知，明確要求：已列入公告的單體企業(yè)，應按照GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015和GB/T 31486-2015三項標準要求，對典型產品進行重新檢測。這意味著我國以前電池檢測推薦性標準已轉換為強制標準，電池管理更加趨于嚴格化、規(guī)范化。
二是重視廢舊電池回收。2016年以來，工信部相繼出臺了《新能源汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015年版）》、《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》3項文件，明確廢舊電池回收責任主體，加強行業(yè)管理與回收監(jiān)管。
三是明確產業(yè)發(fā)展目標。在《中國制造2025》重點領域技術路線圖中，提出了新能源汽車動力電池發(fā)展目標，即到2025年動力電池系統(tǒng)電池單體比能量達到400Wh/kg以上，成本降至0.8元/Wh，系統(tǒng)成本降至1元/Wh。
我國車用鋰電池產業(yè)發(fā)展仍存在著突出問題
1.產能急劇擴張，高端不足低端過剩
動力電池是新能源汽車的核心部件和動力源泉，在新能源汽車產業(yè)鏈上占據(jù)著重要的位置，更容易激發(fā)全社會的投資熱情。據(jù)不完全統(tǒng)計，2015年動力電池環(huán)節(jié)計劃投資資金近千億元，但更為駭人的是2016年上半年54家企業(yè)發(fā)布了總額1160億元的投資擴產計劃。鋰動力電池投資熱情如此高漲，可能會導致兩方面的后果：其一，產能急劇擴張。根據(jù)鋰電大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015年底主要動力電池產能超過30GWh，規(guī)劃在建超過70GWh，預計到2018年產能將超過100GWh；其二，高端優(yōu)質產能不足、低端產能過剩，行業(yè)結構性風險上升。從市場集中度來看，2015年我國動力電池出貨量前10家企業(yè)的市場占有率達到75.3%，市場份額集中在少數(shù)企業(yè)手中。我國動力電池企業(yè)數(shù)量121家 ，而真正進入整車供應體系的企業(yè)數(shù)量不超過20家，市場兩極分化尤為突出。這說明著我國動力電池企業(yè)數(shù)量雖多，但規(guī)模普遍較小，低水平重復建設問題嚴重。
2.電池公告管理趨緊，企業(yè)應對不足
2016年4月29日，工信部公布的《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)申報工作的補充通知，要求已進入1-3批電池目錄的25家企業(yè)的典型產品，按照新國標重新檢測，并于2016年6月底前提交報告，逾期未提交的撤銷公告資格。此舉雖旨在加強電池的嚴格化和規(guī)范化管理，但電池公告管理的突然轉向和趨緊，卻無疑導致整車和動力電池企業(yè)應對不足，在業(yè)界引起了爭議和不安。電池公告管理政策的突然轉變，會帶來一系列的影響：首先是新能源汽車公告目錄與電池公告目錄直接掛鉤，并要求企業(yè)6月底完成重新檢測，給企業(yè)預留的準備時間不足；其次是對外資電池企業(yè)來說，電池產品無法短時間進入公告目錄，導致國內許多新能源汽車企業(yè)陷入電池困境，短時間更換電池供應商存在困難。
3.電池單體性能不差，成組技術差距明顯
目前，國內開發(fā)的鋰離子電池單體的技術水平與國外基本處于同一水平，但在電池成組技術方面顯著落后于國際先進水平。首先是在電池組系統(tǒng)總體性能，包括能量密度、溫度特性、功率特性、一致性、循環(huán)壽命等方面差距較大；其次，國內的電池組連接、散熱、保護、使用、維護、充電等方面技術水平較低；最后，在動力電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的可靠性、SOE估算精度、熱管理、均衡、安全管理等方面與國外存在明顯差距。
4.技術路線存爭議，部分企業(yè)受挫
我國新能源汽車的推廣，從電池技術路線來看主要以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主，2010至2015年磷酸鐵鋰電池出貨量占比69%，三元鋰電池占比27%。2016年年初，工信部出于對動力電池安全問題的考慮，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。雖然只是“暫停”，但是對三元電池制造和使用企業(yè)造成了潛在的影響，如何平衡續(xù)航和安全兩大問題，成為了業(yè)內關注的焦點性話題。
目前，動力電池安全過于注重材料和單體，對系統(tǒng)的安全研究不夠，缺乏相應的安全評價方法。行業(yè)內對電池技術路線的應用基本達成共識，即在承載人員較多、對安全風險較敏感的客車上暫停使用三元材料電池，專用車、物流車等商用車和乘用車暫不限制使用三元電池。但是，由于安全評價方法并未出臺，三元電池在客車上的應用受到一定的影響。
5.動力電池自動化裝備水平低
制造工藝和生產設備是決定電池性能的重要因素。當前，我國電芯的一致性差，這與國內的鋰電池制造工藝、質量監(jiān)控及設備自動化水平不高有著重要關系。日韓等在上料、合漿、極片和電芯生產、電池化成和篩選、電池組和模塊組裝、物流和在線質量檢測等工藝上均采用了較高的自動化裝備，自動化水平在80%以上。而國內動力電池制造工藝自動化水平相對較低，一線企業(yè)自動化比例約50%，二線企業(yè)僅在20%左右 ，自動化水平較低是導致我國電芯一致性差的直接原因。
6.安全事故頻發(fā)，電池安全亟需重視
伴隨著我國新能源汽車產業(yè)的快速發(fā)展，新能源汽車安全事故時有發(fā)生，安全問題已成為新能源汽車產業(yè)發(fā)展的命脈，關系著整個產業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，自2010年以來，我國新能源汽車安全事故共49例，其中2015年發(fā)生14例，2016年1-7月已發(fā)生15例，事故頻率明顯提高，尤其是電動客車安全問題十分突出。工信部數(shù)據(jù)顯示，截止2015年底，事故率達到了0.17‰，高出世界平均水平一倍多。而隨著老舊車輛的增多，安全形勢將更加嚴峻。分析49例事故，充電、電池故障、碰撞、涉水等是引起安全事故的主要誘因，其中因電池故障導致的事故超過總量的50%。
7.回收利用存技術障礙，政策落實執(zhí)行難度大
2016年工信部發(fā)布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》，明確了汽車廠商將成為電動汽車廢舊動力蓄電池回收利用的主體，但需要平衡整車企業(yè)、電池企業(yè)及消費者之間的利益，回收執(zhí)行難度比較大，具體表現(xiàn)在以下兩方面。
一是電池非標準化導致拆解不便和安全隱患。不同車型所用電池模組的內外部結構設計、模組連接方式、工藝技術存在差異，在電池拆解時，需要柔性化配置，在完全實現(xiàn)自動化之前，需要人工參與，電池短路、漏液等可能導致起火或者爆炸，對人身和財產有潛在安全隱患。
二是回收體系不成熟，回收經濟性欠佳。目前，動力電池回收產業(yè)還未形成規(guī)模效應，國內還未建立成熟的回收體系，一些企業(yè)雖然涉及了動力電池回收業(yè)務，但是由于投入超出電池價值，且回收點較少，缺乏一定的盈利點。
提升我國車用鋰電池產業(yè)競爭力的建議
1.防范低水平重復建設，培育競爭力強的龍頭企業(yè)
在新能源汽車市場火爆的帶動下，動力電池產業(yè)的投資規(guī)模之大、產能擴張之快、投資熱情之高可謂前所未有，但由于國內動力電池企業(yè)水平參差不齊，需防范低水平重復建設，首先要嚴格執(zhí)行動力電池企業(yè)的準入條件；其次，加強新建動力電池項目的審批，對于不符合條件的堅決不予通過。
做大做強我國動力電池產業(yè)，需要培育有競爭力的龍頭企業(yè)。一方面，加大對創(chuàng)新型動力電池企業(yè)的支持力度，研發(fā)資金和資源向重點企業(yè)傾斜；另一面，引導重點企業(yè)通過兼并、重組、收購、控股等方式做大，逐漸形成有國際競爭力的龍頭企業(yè)。
2.政策制定應有預期，產業(yè)調整應有緩沖期
政府出臺政策的目的是為了更好地規(guī)范和服務產業(yè)發(fā)展，因此政策應當具有一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性，以給產業(yè)一個穩(wěn)定的預期和調整的余地。建議有關產業(yè)調整的政策出臺之前要對政策的影響進行深度評估，預先征求包括企業(yè)在內的多方意見，杜絕倉促出臺的發(fā)生；調整需要給予企業(yè)足夠的緩沖期，以電池公告為例，更換符合公告要求的動力電池，整車廠需要大量的整車開發(fā)和調試驗證工作，否則倉促地更換電池可能會降低汽車的安全性，因此必須給整車廠留出有足夠的時間更換動力電池。
3.加大研發(fā)投入，加快關鍵技術攻關
中央財政盡快采取以獎代補的支持方式，根據(jù)動力電池性能、銷量等指標對企業(yè)給予獎勵，并積極引導資金用于研發(fā)投入。繼續(xù)開展重大科技專項，從國家層面加大對動力電池方面的資金投入，重點支持共性、關鍵技術研究與攻關。
加強上游電池材料、中游電芯和電池組制造以及下游新能源汽車企業(yè)的聯(lián)動，發(fā)揮龍頭企業(yè)市場主體作用，鼓勵骨干企業(yè)開展電池系統(tǒng)、單體電池、關鍵材料等關鍵技術攻關，加強電池環(huán)境耐用性、電池內部極化分布、性能衰減機制等共性技術研究，力爭掌握動力電池核心技術，提升我國動力電池產業(yè)的核心競爭力。
4.注重電池安全研究，完善安全標準體系
重視電池安全技術的創(chuàng)新。加大力度研發(fā)高安全、高性能電池。系統(tǒng)深入地研究電池單體安全、電池系統(tǒng)安全、整車防護安全、充電安全和消防安全等問題。
完善電池系統(tǒng)安全檢測和認證體系。增加電池單體熱失控和接插件、電纜等高壓電氣部件測試、電氣系統(tǒng)失效檢測和消防安全措施，重視系統(tǒng)級別測試和認證。以現(xiàn)行標準體系為基礎，以提升安全性為目標，進行試驗驗證，提出列入強制檢測的項目，進一步完善標準。建立不同類型電池多樣化的檢測評估體系，對電池熱失控、電池包、電池系統(tǒng)及碰撞等電池安全相關檢測方法進行研究和驗證。
5.著力提升鋰電池裝備技術創(chuàng)新水平
減少關鍵裝備進口，加速自主創(chuàng)新。鋰電裝備企業(yè)應加大研發(fā)資金投入，推進電池成套自動化生產設備研制，努力提升自動化解決方案的能力和整線設備供貨能力。鋰電裝備自動化水平的提高，需要鋰電供應商、鋰電池企業(yè)、新能源車企之間開展深度合作，共同參與設計、開發(fā)。
加大回收再利用設備及工藝等關鍵技術的研發(fā)力度。對干、濕法冶金及生物冶金技術等進行攻關，增加有價值金屬的回收效率并減少成本。對廢舊電池檢測方法、評估設備進行創(chuàng)新，提升電池可靠度及壽命預測的準確度。
加快完善鋰電池裝備行業(yè)標準以及制造、回收和再利用技術體系。
6.改進行業(yè)管理方式，加強事中事后監(jiān)管
動力電池的安全關系使用者的生命和財產安全，因此不能僅僅采用企業(yè)和產品準入來規(guī)范產業(yè)發(fā)展，還應當加強對企業(yè)和產品的事中和事后監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，如標準執(zhí)行不到位、關鍵指標不達標等，建立企業(yè)產品質量檔案，嚴肅處理電池安全事故，對企業(yè)進行包括行政和經濟處罰在內的必要手段，直至取消其生產資質，調查過程透明，保證整個行業(yè)的健康發(fā)展。
7.重視電池回收，完善政策法規(guī)體系建設
重視動力電池的回收，加快可追溯性體系建設。進一步落實《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015年版）》中要求的動力電池編碼制度及可追溯體系，盡快制定動力電池編碼強制標準，將可追溯系統(tǒng)與新能源汽車產品公告管理掛鉤。盡快開展電池內外部結構設計、模組連接方式、集成安裝等方面的標準化工作，保證電池回收的便利性、安全性和一致性。
制定和實施動力電池回收激勵政策。建立明確的賞罰機制，可以對電池回收企業(yè)按照電池套數(shù)、容量等方式進行補貼，對未履行責任的企業(yè)進行必要的懲罰；對消費者可以采用押金和獎勵并行的方法，引導消費者主動上交廢舊電池，退回押金并增加額外獎勵。
