动力锂离子电池无论是用在汽车上还是储能里都是关注的焦点,不过,动力锂离子电池最紧要的是使用在汽车上。本文将从三个方面解析一下动力锂离子电池产业发展态势。
第一,动力锂离子电池的发展背景。
目前,从国际上来看,混合动力汽车已经实现了产业化,插电式纯电动处于推广阶段,燃料动力锂电池汽车处于示范阶段,不过,到2020年插电式和纯电动将快速发展,到2030年燃料动力锂电池汽车会有大幅度上升。
我国的新能源汽车已经形成了比较完善的研发和产业体系,并且,也研制出了一系列的产品,这些产品已经在市场上进行大规模销售。从全球来看,我国新能源汽车的销量在整个市场上的份额已经超过50%。对将来新能源汽车发展趋势,国内已经做了很好的规划,在2017年公布的《汽车产业中长期发展规划》中提到,到2020年我国新能源汽车产销达到200万辆,2025年新能源汽车产销量要占整个汽车产销量20%以上。
此外,节能和新能源汽车到2020年总保有量要达到500万辆,从今朝的发展趋势来看,达到这些目标,问题不会很大。就是在这样的背景下,国内外对新能源汽车关键部位动力锂离子电池,相关的研究方向和内容都进行了比较好的规划。比如,国际上一些紧要的发达国家,尤其是汽车强国日本、美国、德国、韩国等这些国家,都对新能源汽车的动力锂离子电池做了比较具体的研发和研究的规划,涉及到从材料、电池系统集成、标准体系、新体系电池和下一代电池的内容,都进行了一些相关的研公布局。
第二,动力锂离子电池技术发展现状及趋势。
目前,大家对电池的要求比较高,希望能够达到和燃油车竞争的程度,比如,电池能量密度、功率密度、安全性、循环寿命、快速充电、温度的使用范围以及成本都能够达到大家的预期的目标。但是,想要完全达到这样的目标是很难的,只能通过大家的努力,部分达到相应的要求。
锂离子电池的技术是大家研发的热点,无论是从材料还是电池系统集成,安全性依然是一个很紧要的方面。不过,锂离子电池的能量密度、功率密度,以及寿命和成本控制,已经有很大的提升,已经成为铅酸蓄电池升级换代产品,能够实现对铅酸蓄电池的替代。之前,通过国家的三个五年计划的支持,动力锂离子电池的技术有了快速地提升。
实际上,动力锂离子电池的技术提升与国家整个战略导向有密切的关系,国家以纯电驱动作为紧要的导向,从这个角度来看,锂离子电池应当向高品能方向做研发,整个电池材料体系也应当慢慢做一些转变。目前,国家在固态电池方面做了一些布局,一些高校和科研机构做了大量的研究工作,取得了比较大的进展。
在国家补贴政策的推动下,我国动力锂离子电池的产业化进展很快,补贴紧要以电池的能量密度为主,磷酸铁锂的能量密度,今朝已经达到150瓦时每公斤,倘若达到这样指标就可以拿到1.2%补贴额度。通过补贴的方式提升了磷酸铁锂密度,2018年磷酸铁锂能量密度会达到160瓦时每公斤甚至170瓦时每公斤,到2019年会达到180瓦时每公斤。
对三元材料能量密度大致在120-250瓦时每公斤,120瓦时每公斤就可以用在快充式大巴车上;在乘用车范畴,要做到在230瓦时每公斤的基础上加减20。通过能量密度的提升,尤其是在补贴的推动下,实现对整个电池技术的推动,间接上也会推动整车技术的进步。
第三,动力锂离子电池产业的现状和趋势。
目前,动力锂离子电池紧要聚集在东亚区域,从全球来看,日本的技术是比较领先的,我国电池技术的进展也是巨大的,我相信,在将来的三五年时间里,我国的电池技术会做到全球第一位。
据统计,我国加工动力锂离子电池的公司数量已经超过200多家,是全球加工动力锂离子电池最多的国家。从产业投资的角度来看,在动力锂离子电池的投资上也非常火爆。
从目前来看,每单元瓦时的硬件投入,呈现快速下降的趋势,我国大概三四毛钱一瓦时,倘若进一步做整个产量提升,还会有比较大的下降。从整个硬件的投入来说,一瓦时有可能做到一毛钱左右,不过,国内的整个投入还是以高投入为主,今朝大家都是以三十亿、五十亿的大投入为主。从动力锂离子电池产业链的角度来看,我国已经形成全球最为完善的产业链,紧要聚集在长三角、珠三角和中原地区。比如,泰州就有很多公司在做动力锂离子电池的产业化,会形成一个比较小的区域优点。
最后,动力锂离子电池的使用紧要聚集在四大范畴。
第一是A级车,也就是以纯电动为主的微型车;第二是以插电为主的b级车;第三是以纯电动为主的商用车,倘若在大巴车的范畴最好是以快充为主;第四是40V的混合动力、微混合或者弱混合的用车范畴。
对动力锂离子电池来说,最紧要就是这四大使用范畴,我们平时看到的低速电动汽车,是动力锂离子电池非常大的使用范畴,我国每年已经以百万辆的规模去做了。此外,我们应重视的两个方面的问题,一个是技术方面,一个是产业层面。
技术层面上要以安全为主,在能量密度、功率密度、安全循环和成本之间要寻求平衡点。
我们要采用自动化的装备来提高电池加工的一致性,并且,通过提高电池系统的设计来提升电池的开发和产业化的水平。
从国家的角度来看,在产业层面上要能够对电池行业做一个规范发展,来提升动力锂离子电池的优质产量,从产业链的角度上做协同发展。对公司来说,一定要考虑有补贴和没有补贴的两种情况,以便对电池的技术路线和产业的路线提早做好规划和应对措施。