动力锂电池隐忧

2021-11-11      602 次浏览

六月二十七日,我国电动汽车百人会公布了《锂离子电池产业发展白皮书(2018)》(下称《白皮书》)。《白皮书》显示,去年我国动力锂离子电池的产量已经超过了200GWH,但总体产量利用率却只有40%,市场两极分化非常明显,高端优质产量供应不足,低端产量订货不足,出现结构性的产量过剩。


当前,我国动力锂离子电池产量已经超过日本,成为全球动力锂离子电池出货量最大的国家。随着宁德时代、比亚迪等明星公司的崛起,已将日本的松下电器拉下了销量冠军的宝座。“我国动力锂离子电池市场规模目前保守估计已达500亿元,虽两级分化,但就发展潜力而言却十分巨大。”浙商证券电力设备与新能源行业首席研究员郑丹丹告诉《我国经济信息》记者。日、韩等国外公司也注意到这一趋势,正着力布局下一代动力锂离子电池,力争夺回电池行业霸主地位。


已现相对过剩


“当前,电动汽车已经成为全球汽车产业发展的重要方向,而动力锂离子电池技术的进步则决定着未来电动汽车市场化的步伐。”我国电动汽车百人会理事长陈清泰表示。动力锂离子电池产业的快速进步支持了电动汽车整体性能和竞争力的提高。但与此同时,我国动力锂离子电池市场也出现供应紧张和产量过剩并存的现象。


他指出,全球动力锂离子电池市场一直是被几大公司占据,2017年排位前十的公司出货量占到了80%,市场将进一步向优势公司集中,小型低水平的动力锂离子电池公司将在竞争中被淘汰。数据显示,我国动力锂离子电池配套公司已经从2015年的大约150家降到了2017年的100家左右,1/3的公司已经被淘汰出局。


对此,宁德时代副董事长黄世霖也表示:“动力锂离子电池公司形成的头部效应已经非常明显,装机量前五的动力锂离子电池公司的市场份额2017年是61%,到2018年已经提升到了71%,头部效应将更加明显。”有关动力锂离子电池产量过剩,他也指出,从2013年到2017年,整体规划出来的产量达到了228GWH,但2017年只用掉了37GWH,所以从整体来讲,动力锂离子电池现阶段已经表现为部分结构性的产量过剩,预计产量过剩的情况可能会延续到2020年以后。


陈清泰表示,动力锂离子电池全球化竞争日益激烈,我国公司将逐步由国内市场向国际市场扩展,而日韩公司也将进一步向我国市场发力,我国将成为动力锂离子电池竞争的主战场,欧美国家的公司虽然在本轮竞争中失去了位置,但他们已经在为下一阶段的竞争做布局。


因此,他强调,电池技术正处在快速发展的过程之中,它已经成为重要国家竞争力的一个焦点,这里既充满机会,也面对着巨大的挑战。拼生产规模只是浅层次的竞争,不断提高自己的竞争地位最重要的是掌握核心技术,而且有能力不断创造核心技术。


头部效应明显


随着新能源政策的退坡等因素影响,动力锂离子电池行业的竞争仍会持续。有业内人士表示,至少有一半以上的公司会面对淘汰,而这场“淘汰赛”对未来行业发展是一种好事。他认为:“动力锂离子电池市场会逐渐对外开放,一旦有外资公司加入,假如还是有较多产量偏低的公司加入,难以抵御国际巨头公司。”此外,头部公司能够获得越来越高的市场份额,同时能够获得更多资源以进行发展,“其他资源会不断向优秀的公司聚拢”。


为了获取更多资源,比亚迪和宁德时代也提出了更多更全面的发展计划。其中,比亚迪表示,未来加快开放步伐,引入更多国内外主机厂,实现包括动力锂离子电池销售、设立合资公司、引入战略投资在内的一系列战略举措,加速动力锂离子电池业务发展。而宁德时代日前在第一届董事会第二十六次会议决议通告中称,公司计划于欧洲建设海外生产研发基地,开展动力锂离子电池生产和研发业务。


有关动力锂离子电池的未来发展方向,前述业内人士认为,拥有高能源密度的电池是发展重点,从技术路线上看,这对电池安全性提出较大挑战。


下注新一代电池


日前,日本新能源产业技术综合开发机构宣布,将与丰田、本田、日产、松下等23家汽车、电池和材料公司联合开发新一代固态电池,并计划到2022年全面掌握固态电池的相关技术。在锂离子电池领域,日本公司已被我国公司赶超,但有关这一新项目,日本公司正全力推进研发,力争夺回其曾经的电池业霸主地位。


国际主流动力锂离子电池公司以磷酸铁锂和三元锂离子电池为主,均含有电解液成分。磷酸铁锂的理论能量密度约为170WH/KG,三元锂离子电池的理论能量密度为300-350WH/KG,二者能量密度提升空间相对较小。同时,还存在热分解温度低、易燃烧爆炸等安全问题。


固态电池被普遍认为是下一代电池的有力竞争者。所谓固态锂离子电池,与传统锂离子电池相比的最大特点在于其使用了固态电解质材料,当使用的电极和电解质材料均为固态、不含任何液态成分时,则为全固态锂离子电池。


由于改变了锂离子电池的传统结构,隔膜、液态电解液等不再是必要组件,固态电池具有巨大的技术优势潜力:一是安全性高,不含易燃易挥发有毒性的有机溶剂,不存在漏液问题,大幅降低了电池燃烧、爆炸的风险;二是循环寿命长,不存在液态电解质在充放电循环过程中出现固体电解质界面膜问题,目前研发的预期寿命将达到15000-20000次;三是能量密度高,全固态锂离子电池能量密度预估最大潜力值可达900WH/KG,续航里程将大幅新增;四是系统比能量密度高,固态电解质没有流动性,可以实现内串联组成高压单体,有利于提升动力锂离子电池系统成组效率和能量密度;五是正负极材料选择范围宽。此外,固态电池的工作温度范围、电化学稳定窗口宽、并且兼备薄膜化、柔性化的潜力。


日企以外,韩电池公司计划加大在我国的电池厂的投资力度。LG化学计划在2021年量产NCMA712电芯,在2022年量产NCMA电池,三星SDI则正在全力开发镍钴铝电池。


此外,一些欧美公司已经开始转移目标,布局新一代电池技术(固态电池和氢燃料动力锂电池),寄希望于下一轮竞争中占据主导。大众汽车集团就宣布向加州初创公司QUANTUMSCAPE注资1亿美元,用于固态电池的开发,同时加速推进其新能源战略规划。新开发的电池体积更小,充电速度更快,安全性更高,续航里程大幅新增。固态电池计划于2025年前实现量产。


陈清泰指出:“欧美公司是潜在的强大竞争者。从下一步发展来看,应该关注固体电池发展的问题。”


在固态电池领域,我国的公司相对来说进入时间较晚,重要以科研机构或院校为支撑,产业化进程较慢。且我国动力锂离子电池公司数量虽多,但两级分化十分严重,而且存在较大投资泡沫、圈钱、圈概念等乱象。假如只停留在产量比拼上,在不久的将来,很有可能被日本、韩国以及后来者欧美等国所超越。



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