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ag亚洲游戏首页刘彦龙:新能源汽车动力电池产业



  2016年9月24日,由张家港市发展和改革委员会、张家港市科技局主办,江苏天鹏电源有限公司、电动汽车资源网承办,江苏华东锂电技术研究院协办,苏州益茂电动客车有限公司、新能源巴士联盟支持的“2016中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛暨车企与动力电池企业技术交流会”(以下简称“动力电池交流会”)精彩继续。600多位动力电池业内专家、精英人士及主机厂技术人员齐聚一堂,就“重构新能源汽车动力电池产业生态”问题进行深度探讨。今日上午的大会则主要围绕“动力电池技术及应用探讨”主题进行讨论,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙先生发表了题为“新能源汽车动力电池产业发展现状”的演讲。

  2015年我国锂离子电池行业迎来了难得发展机会,各家动力锂离子电池厂家都出现供不应求的局面,据初步统计,到2015年9月底我国动力电池企业的产能已达到330亿瓦时。

  在2015年,中国锂离子电池正极材料产量达到10.5万吨,中国锂离子电池负极材料产量约为7.2万吨,销售收入32亿元,电解液产量约为6.8万吨,销售收入29亿元,隔膜产量约为7.5亿平方米,销售收入30亿元。

  面对激烈竞争的国内外市场,中国电池行业发展的重点是提高产品质量和调整产品结构,向高技术、高附加值产品发展,积极开拓国内外市场,来增加企业的效益。

  企业必须要积极主动转变发展方式。要从产能扩张转到提质增效上来,彻底转变产品同质化、低端化竞争的顽症,坚持依靠科技创新,走产异化、高端化发展之路。

  企业要重视自主知识产权的开发和保护力度,企业、大学和研究机构要积极规避国外专利,开发适合我国新能源汽车和储能产业需求的电池及材料技术。

  行业内的企业间要积极走联合发展的之路,实行强强联合,上下游企业间要紧密合作,形成不同形式的产业联盟,长期合作,联合攻关,要尊重和保护对方的知识产权,通过制定行业标准、国家标准来规范行业发展,避免无序竞争。

  企业要重视自主知识产权的开发和保护力度,企业、大学和研究机构要积极规避国外专利,开发适合我国新能源汽车和储能产业需求的电池及材料技术。

  行业内的企业间要积极走联合发展的之路,实行强强联合,上下游企业间要紧密合作,形成不同形式的产业联盟,长期合作,联合攻关,要尊重和保护对方的知识产权,通过制定行业标准、国家标准来规范行业发展,避免无序竞争。

  新能源汽车和储能市场的快速扩大,对电池的高安全性、高一致性、高合格率和低制造成本提出了更高的要求,如果继续沿用在数码锂离子电池领域采取的半自动化半人工生产方式,产品将难以适应国际化竞争的需求。

  (2)电池制造将朝着“三高三化”的方向发展,即“高品质、高效、高稳定性”和“信息化、无人化、可视化”。因此,我国锂离子电池企业必须投入更多资源,通过技术创新、生产自动化和管理规范化,加快实现锂离子电池的智能制造。

  要实现锂离子电池行业制造智能化,首先要重视信息化、网络化建设,然后再根据各具体功能需求开发应用的智能化解决方案。

  通过信息化、网络化实现物料的全程跟踪,加工、运输设备的远程监控,设计与制造过程的上下贯通,提供企业快速响应市场的能力和精细管控物料、成本与每个具体工序的能力。通过运用智能化解决方案,减少人工对生产过程的影响,提升局部生产效率保证整体进度计划,完善质量监控,保证锂离子电池制造的安全、质量、一致性和可追溯。

  在建设新工厂的过程中,电池企业要考虑电池的智能化制造或数字化车间的建设问题,在单元实施可视化、网络互联、无人化的基础上,引进MES系统,ERP系统,进一步提高市场响应及决策的效率,实现完全智能化制造。

  2015年10月30日,工业和信息化部正式发布《中国制造2025重点领域技术路线年版)》,明确了新材料产业等10大领域以及23个重点发展方向,提出纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车、智能网联汽车是国内未来重点发展的方向,并分别提出了2020年、2025年的发展目标。

  近年来,新能源汽车呈现快速发展态势。2014年中国新能源汽车销售7.5万辆,同比增长3.2倍,是全球第二大新能源汽车市场。据预测,2020年中国新能源汽车的年销量,将达到汽车市场需求总量的5%以上,2025年增至20%左右。2030年新能源汽车年销量占比将继续大幅提高,规模超过千万辆。

  2020年,初步建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密结合的新能源汽车产业体系。自主新能源汽车年销量突破100万辆,市场份额达到70%以上;打造明星车型,进入全球销量排名前10,新能源客车实现规模化出口,整车平均故障间隔里程达到2万公里;动力电池、驱动电机等关键系统达到国际先进水平,在国内市场占有率80%。至2025年,形成自主可控完整的产业链,与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆,自主新能源汽车市场份额达到80%以上;产品技术水平与国际同步,拥有2家在全球销量进入前10的一流整车企业,海外销售占总销量的10%;制氢、加氢等配套基础设施基本完善,燃料电池汽车实现区域小规模运行。

  1、插电式混合动力汽车:以紧凑型及以上车型规模化发展插电式混合动力乘用车为主,实现插电式混合动力技术在私人用车、公务用车以及其他日均行驶里程较短的领域推广应用。混合动力模式油耗相比传统车型节油25%(不包括增程式电动车)。

  2、纯电动汽车:以中型及以下车型规模化发展纯电动乘用车为主,实现纯电动技术在家庭用车、公务用车、租赁服务以及短途商用车等领域的推广应用。典型小型纯电动乘用车(整备质量1275kg)法规工况电耗小于11.5kWh/100km;公交客车电量消耗量小于3.2kWh/100km/t。

  3、燃料电池汽车:以城市私人用车、公共服务用车的批量应用为主,实现燃料电池技术的推广应用。通过优化燃料电池系统结构设计,加速关键部件产业化,大幅降低燃料电池系统成本。

  到2025年,电池单体比能量达到400Wh/kg以上,成本降至0.8元/Wh;系统成本降至1元/Wh。燃料电池系统体积比功率达到3kW/L,冷起动温度达到-30℃以下,寿命超过5000h,产能超过10万套。

  2025年,两大关键共性技术,一是能量存储系统技术:突破宽温度、长寿命、全固态电池,低成本、高集成化电池管理等技术难题。二是燃料电池系统技术:突破高可靠性膜、催化剂及双极板,高可靠性供给系统及其关键部件等技术难题。

  4.4V锂离子电池已经应用于三星、小米等数码产品,2015年末韩国电池制造商已经有4.45V样品,而日本与韩国电池制造商持续发展4.45V和4.5V电池。2016年可达到700Wh/L;要达到750Wh/L,则需要高电压LCO与Si基负极。除提升能量密度要求外,还提出缩短充电时间的要求。目前,1.5C/700Wh/L在30min中内充电75%已经实现。韩国2017年达到2C/720Wh/L。中国企业正在研制3C~6C软包装电池。

  3.锂离子电池电解液和隔膜对提升电池性能与安全越来越凸显出重要性,电解液添加剂和隔膜涂层是配合锂离子电池提升电压(提升能量密度)、维持寿命和保障安全的重要措施。

  4.电解液领域重点围绕着功能电解液展开,因此对添加剂的选择是当今电解液研究发展的焦点所在,其中尤其以高电压功能电解液为焦点。

  5.涂覆(或复合)隔膜则是当今隔膜应用发展的焦点所在,隔膜表面采用涂覆层可以带来明显的好处,首先是提高了隔膜的热稳定性,如陶瓷涂覆后隔膜高温180℃形体保持仍然良好,可避免隔膜收缩造成内部短路,使电池安全性显著提升;其次是提高隔膜对电解液的浸润性,有利于电池内阻降低、放电功率提升;再有是可阻止或降低隔膜氧化,有利于配合高电压正极的操作以及延长电池循环寿命等。

  2015年锂离子电池正极材料和电解液的产值同比增速远大于产量增速,主要由于两者的价格受碳酸锂原材料价格上涨而出现价格上调。2015年负极材料和隔膜的价格依然保持下滑,但幅度放缓,而两者的产值增速仍大于产量的增速,因为两者的结构比例在发生变化。

  1.新能源汽车市场:2015年中国新能源汽车销量超过33万辆。2016年新能源汽车产量有望达到60万辆,对动力电池的需求将超过250亿瓦时,对锂离子电池的需求接近500亿元。

  2.新能源储能:中国已成为全球最大的光伏应用市场和最大的风力发电市场。我国“十二五”期间建设发展的储能项目主要集中在智能电网、可再生能源并网、分布式发电及微网、农村电网升级改造、电动汽车等领域。“十三五”期间储能产业的基本定位是以需求为导向,根据具体应用领域及应用场景的实际需求发展相适应的储能应用技术和储能装备技术,我国储能产业应走以工程示范带动产业发展之路。

  根据2015年国内新能源汽车的出货量,动力电池企业总配套量为15.68GWh,前20家配套量为12.759GWh,占总配套量的81.3%。由于该补贴标准仍然偏高,国家将进一步调整各类车型的补贴标准,但新的补贴标准至今未公布,影响了今年上半年新能源汽车的推广数量。

  预计2016年我国新能源汽车总产量将增长60%,有望达到60万辆。其中,乘用车产量将翻一番达到40万辆。商用车将增长20%以上,达到20万辆。新能源汽车对动力电池的需求将超过25GWh,动力锂离子电池的销售收入将接近500亿元。

  (3)客车领域全部为磷酸铁锂电池,预计2016年乘用车和专用车领域三元占比提升至70%,2017年提升至75%;

  (4)乘用车单车电池容量提升显著:补贴要求提升,2016年上半年纯电动A0、A和混动B占比上升,权重后单车容量提升达20%。

  根据统计,2016年1-6月动力电池出货量达6.67Gwh,占比去年全年的42.5%,与去年上半年2.72Gwh相比,同比增幅达1.45倍。其中,排名前三的比亚迪、宁德时代、国轩高科,三家厂商动力电池出货量达3.72Gwh,占据55.8%市场份额。

  根据动力电池不同材料看,2016年上半年动力电池其中依旧延续去年分布,磷酸铁锂电池为主,三元锂电为辅,其他包括锰酸锂、钛酸锂、镍氢电池、多元复合材料电池也有少量份额。其中,仅磷酸铁锂电池出货量达4.9Gwh,占比74%;三元电池出货量1.53GWH,占比23%;其他材料累计出货量0.24Gwh,占比仅5%。

  分车型看,2016年上半年动力电池出货量主要集中于新能源乘用车和客车,两大领域基本保持平衡,搭载量分别为3.16Gwh和3.22Gwh,各占47%和48%;而纯电动专用车领域,受制于上半年政策市场短期影响,产出净增量相对较小,其动力电池搭载量仅0.29Gwh,占比仅5%。较之2015年上半年数据,今年三个领域(乘用车、客车、专用车)动力电池出货量呈现明显增势,增幅均超过1倍多。

  作为电池领域的两大主流材料:磷酸铁锂和三元材料锂电在不同领域的搭载量较之去年全年数据也呈现较大变化。其中,尤以三元材料电池为例,今年上半年产出基本完全覆盖于新能源乘用车车型上,达1.15Gwh,而在新能源客车和专用车领域只有少量搭载,分别为38.55Mwh和74.12Mwh。而三元电池在2015年客车领域搭载量达1.19Gwh,与专用车、乘用车动力电池搭载量保持小幅差距。

  在磷酸铁锂电池方面,延续2015年全年趋势,今年1-6月分布于新能源客车领域的电池搭载量占据主力,达2.98Gwh,占比达61%,不过与去年全年相比,仅有其37.3%;其次,用于新能源乘用车领域的动力电池逐步逼近2015年全年搭载量,达1.74Gwh,占比35%,而在专用车领域动力电池搭载量还是以磷酸铁锂为主,达0.22Gwh,而三元锂电池仅0.074Gwh。

  根据上半年动力电池厂商出货量数据看,目前排名靠前的厂商主要包括比亚迪、宁德时代、国轩高科、深圳沃特玛、万向、力神、东莞创明、北京国能、中航锂电、珠海银隆等。10家厂商动力电池出货量达5.37Gwh,占比高达80.5%;其中排名前三的比亚迪、宁德时代、国轩高科,三家厂商动力电池出货量达3.72Gwh,占据55.8%市场份额。

  4月29日工信部装备司发出《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业申报工作的补充通知,要求:已列入公告的单体企业,应按照GB/T31484-2015、GB/T31485-2015和GB/T31486-2015三项标准要求,对典型产品进行重新检测,并于2016年6月底前提交具有动力蓄电池检测资质机构出具的检测报告,逾期未提交的撤销公告资格。

  未列入公告的单体和系统企业,在申报《规范条件》时,应按附件所列标准要求对典型产品进行检测,并提供具有动力蓄电池检测资质机构出具的检测报告。采用未列入目录企业单体产品的系统企业申报时,需同时提交具有动力蓄电池检测资质机构出具的单体产品检测报告。

  一方面受2015年的电池产能供不应求影响,很多企业都加大了产能布局,同时,仍有新的企业加入,预计2016年底我国动力电池产能将超过60GWh。另一方面今年上半年,由于政策的不稳定性,车企和电池企业都不敢放开手脚,理论上势必会影响产量和销量。再加上大量的动力电池企业未通过《汽车动力蓄电池行业规范条件》审核,预计今年动力锂离子电池产品将会出现结构性过剩的现象,产业集中度进一步提高:2015年前20强企业配套量为81.3%,2016年上半年前10强配套已超过80%。新进入者或品质差的企业及未通过规范的企业产品将严重过剩,但高品质的电池依然会供不应求。

  希望政府要严格把关规范的审核条件,提高动力电池行业的进入门槛,避免行业无序竞争,造成资源严重浪费,为安全埋下隐患。

  未来五年,传统IT用锂离子电池市场年平均增长率10%左右,但新能源汽车用锂离子电池市场年平均增长率50%以上,而储能用锂锂离子电池市场年平均增长率20%以上。

  在中国宏观经济进入新常态的大趋势下,锂离子电池行业的整合正在持续进行中,只有那些拥有雄厚技术积累、足够资金支撑、理性市场定位和对市场快速反应的厂商才能在未来激烈的市场竞争中占得先机,赢得市场。