鉅大LARGE | 點擊量:1241次 | 2018年08月13日
后補貼時代 動力電池的降價是必然趨勢
2017國際電動汽車動力電池產業發展與技術創新峰會于8月25日在江蘇省張家港市口召開,本次峰會將以“供需協同與技術升級”為主題,動力電池作為新能源汽車的核心零部件,其產品品質、技術性能直接影響著整車的品質和性能,換言之,中國汽車工業實現彎道超車的希望在于新能源汽車,而新能源汽車產業的強大關鍵在于動力電池。把發展動力電池作為一個長期戰略,實現新能源車市場產銷的可持續增長,中國動力電池贏得全球話語權的時間將不遠矣。
會議邀請了動力電池公司、新能源汽車企業,以及行業權威專家學者,圍繞“技術開發與性能優化”、“整車配套與選型需求”、“動力電池回收與梯次利用”三大領域開展為期兩天的深入探討。
會議現場,國家“863”計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組動力電池首席專家肖成偉發表了《新能源汽車動力電池及關鍵部件材料核心技術研究進展解讀》的主題演講。
我這邊大致是兩塊內容,一個是動力電池技術發展現狀及趨勢,再有一個動力電池市場的趨勢。
前面王主任講了這個新能源汽車發展的現狀和一個趨勢,我也簡單的說一下,一個國際發展的現狀,一個國內發展的現狀。從現在來看,就是國際上混合動力車已經實現產業化,插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車處于應用推廣及示范階段,從去年來看,燃料電池的發展熱度現在在逐漸提升,但是目前來說還是動力電池是大家觀眾的焦點和熱點,插電式混合動力汽車,包括48V的混合動力還有微混合動力會快速發展,會有一個比較好的發展態勢。
國內節能新能源汽車已經形成比較完善的研發體系和產業體系,研發了系列的產品,新能源汽車推廣應用數量現在處于世界第一位,去年是50.7萬輛,今年預計應該是會增加,但是增加的幅度因為受補貼政策調整的影響,應該增加不會像2016年相對2015增加那么大的幅度,我認為在60萬輛左右的這樣一個水平。整個推廣應用累計的數量超過100萬輛,4月6日發布了一個汽車產業中長期發展規劃,到2020年的時候,新能源汽車年產量希望能夠達到200萬輛這樣一個目標,到2025年新能源汽車的產銷量應該占到20%以上,如果按現在的趨勢,去年2800萬輛,到2025年的話,有可能在3500甚至4000萬輛,如果按照20%的比例至少做到500到600萬輛。
從國外層面來說,美國、德國、日本都做了比較好的規劃,這些規劃基本上涉及到整個產業鏈,從材料到電池、到系統集成,到應用、到遞次利用、資源回收,包括法規、標準,還包括一些測試評價等等。
而中國在這一塊,目前在四個規劃里面涉及到動力電池的內容,這些規劃是不同的政府部門制定的,有的是科技部牽頭的,有的是工信部牽頭的,中國制造2025是工程院牽頭的,這里面對電池的目標的設置,這里面有些不同,但是從這個趨勢的角度來看,都是向著好的方向推動。
在這里面有兩塊,就是大家關注度比較高的,一個就是十三五的計劃、新能源汽車重點研發專項,還有一個是根據中國制造2025路線圖這兩個。在研發專項里面制定的這些數字都是一些指標,我原來是一直想把這兩個做一個比較,研發專項里面的這些數字是指標,只要你拿到這樣一個項目,最后交帳的時候這些指標必須要達成、完成,如果沒有完成,你的項目最后驗收是通不過的,而中國制造2025做了電池技術的路線圖,這里面是一個目標,這個目標就是需要大家去努力,也可以達成,也可以不達成,就是給大家指引著這樣一個努力的方向。
再有一個就是剛才說的成本的問題,實際上在這里面提的比王主任說的好一些,系統要做到一塊錢的這樣一個指標,一個目標,但是我覺得這個并不高,一塊錢的目標我想在2020年基本上是可以達成的。
而在插電的這一塊,這個指標我覺得基本上是可以達到的,這個指南提的并不像純電動車提的350瓦時每公斤的技術難度,這個我想是沒有問題的。
國內在乘用車這樣一個領域,三元材料使用比例是非常高的,在這個大巴車這樣一個領域由于前期一些政策的一些變化,就是三元材料在大巴車里面是禁止的,基本使用磷酸鐵鋰,在新能源汽車目錄里面三元材料逐步在提升,所以從這個發展的角度來看,無論是乘用車還是商用車三元材料在里面會有大的發展,包括它的份額也會有一個比較大的提升,尤其對大巴車這樣的領域,受補貼政策影響是非常大的。后面我會再簡單去說說能量密度的一個問題,比如說現在對磷酸鐵鋰來說,現在基本上做到140-150瓦時每公斤,有的企業說已經做到160瓦時每公斤,但是這樣折合完了以后,就會滿足115瓦時每公斤的系統的能量密度的要求。
對三元材料來說,現在基本上是做到130-220瓦時每公斤,這個就是說的是批量生產的,批量供貨的是這樣的。就是130wh我會用在快充的領域,220wh會用在純電動的能量型的領域去,這是國內的開發情況。
在電池做系統集成的這一塊,和國外還是有比較大的差距。但是隨著做系統集成企業數量增加,整個來看這個技術進步很大。在安全性的這一塊,我想在車上應用,無論是從哪塊來看,都是通過了國家標準的測試,比如像針刺,尤其對三元材料的應用。
從電池的發展趨勢來看,正極材料是三大類,層狀結構,尖晶石結構,還有橄欖石型結構,現在很多企業做產業化的工作。比如說新型鋰電池,如果我們做到400瓦時每公斤,跟哪一類搭配呢?就是跟合金類的材料,這個是目前研究的熱點和焦點,現在也有很多企業做小規模的驗證,就是硅碳這一塊在負極材料這一塊目前給予的重視力度還是非常大的。
前面講把材料熱點做一個結合,就是300瓦時每公斤就是正極我們采用這個622、811或者NC,我們叫高鎳的三元材料,然后負極是一個硅碳的這樣一個負極材料,把它兩個做這樣一個結合。而在隔膜這一塊,應用的還是保險化的聚乙烯,我們這個膜有可能做到12微米,甚至再薄一些,在這個基礎上我們做一個表面的改性,我們可以做一個無機的,也可以做有機的,也可以做無機和有機相結合的圖層,電解液還是六氟磷酸鋰為主,最后要做到超過1000輛車的配套的應用。再有一個做新型鋰電池400瓦時每公斤,隔膜應用的會是聚乙烯的隔膜,電解質這一面有可能會添加一些新的電解質鹽。這個我覺得做到400瓦時每公斤,從技術的角度是沒有問題的,但是這個是屬于做一個產品技術的驗證的工作,到2020年我認為做到規模化的生產是不太現實的。
在標準上,目前來說這個大家關注的就是新能源汽車生產企業和產品準入管理規則,包括壽命、安全、性能等等,還有新加的電動汽車安全技術條件里面規定的熱失控和熱擴散的內容,我想后面會做詳細的介紹。大家關注度比較高的是產品的規格尺寸,還有一個電池的編碼,再有一個就是注重動力電池的安全性能。
電池的編碼規則是動力電池強標,我建議在座的電池企業一定要參與到這樣一個標準的制定過程中,因為它是一個強標,一個強標會涉及到你將來的電池在應用的過程中,必須要達到這個強標里面規定的所有的安全性測試的項目,這個我想對每個企業做產品開發和應用的時候,影響是非常大的。
從技術的角度來看,日本現在目前還是領先的在這個市場份額這塊,韓國是第一位的,而中國這一塊在企業的數量和產能是最大的。在這里面,從這個市場份額來說,很多的中國企業已經在全球范圍內有比較大的影響力,當然這個包括小電池在內,包括消費類在內,像CATL,像立神、比克、光宇、比亞迪等等,在里面都有比較好的表現。
對圓柱電池有它的獨特的特點,比如說設備可以標準化,電池可以標準化,甚至我可以做到模塊的標準化,從容量的角度來說,基本上可以提高50%,包括自動化生產的程度的來說,目前來看它是最高的,所以說對這款電池來說,我非常看好它在電動自行車、電動摩托車和微型純電動車的應用。
再有一個如何看待新型領域電池和新體系標準的發展趨勢,新體系這一塊,陳院士那個觀點我非常贊同,固態電池是先行一步的,產業的層面還是希望做一個規范,就是說我們一定把優勢的企業推出來,就是前期做的這個電池的目錄,現在國家已經不執行了,另外,在規范的基礎上,我們怎么能夠提升企業的優質產品的產能,當然跟前面的技術層面可以做這樣一個結合,比如說這個自動化生產的裝備EMS系統要加上,還有一個如何提升產業協同發展相結合,包括電池的材料,電池集成、裝備、測試等等,只要把這些做有機的結合,把這個產業鏈搭起來以后,整個電池產業才能做一個比較健康的發展。
所以說從這兩個層面來說,是動力電池現在面臨的一些問題,我拋出這些問題,也希望跟大家做一個共同的探討,也希望多聽聽大家的意見,來共同的來推動這個中國的動力電池產業和技術的發展。
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