中國新能源汽車市場火爆 遭遇技術瓶頸的動力電池如何破局下個十年？

• 2018年1月25日 lihuizhen來源：第一財經 1222 79
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  2018-2023年中國新能源汽車市場行業(yè)競爭格局與未來投資戰(zhàn)略分析報告

  2016年，國家持續(xù)支持新能源汽車產業(yè)的發(fā)展，國務院及相關部委連續(xù)出臺了一系列支持規(guī)范新能源汽車產業(yè)發(fā)展的政策，對新能源汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了積極的支撐作用。累計共出臺18項直接針對...

在原材料價格上漲、補貼退坡的大背景下，許多電池企業(yè)也面臨著倒閉的風險。

動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。

動力電池的成長正在推動著越來越熱鬧的中國新能源汽車市場，其技術瓶頸與成本壓力也正在考驗著電池企業(yè)。

高工產業(yè)研究院(GGII)發(fā)布的《新能源汽車產業(yè)鏈數(shù)據庫》統(tǒng)計顯示，2017年我國新能源汽車動力電池裝機總電量約36.4GWh，同比增長29%，中國再次成為全球最大的動力電池應用市場。其中，排名前三的企業(yè)分別為寧德時代、比亞迪和沃特瑪。

“近幾年，電池技術取得了不少進步。但國內動力電池企業(yè)仍然面臨著上下游企業(yè)的壓力，一方面下游車企面臨補貼退坡要求電池企業(yè)降低配套價格，另一方面上游原材料價格近年來上漲也給電池企業(yè)帶來壓力。”沃特瑪副總裁鐘孟光在中國電動汽車百人會高層論壇(2018)上表示。

技術推進

電池技術的進步有目共睹，作為動力電池重要指標的電池能量密度正在不斷提高。按照國家電池技術路線圖的規(guī)劃，到2020年電池能量密度單體要達到300瓦時/公斤。公開數(shù)據顯示，截止到2017年年底，我國電池能量密度單體達到230瓦時/公斤左右。也就是說，2018、2019年還需要再提高50~70瓦時/公斤。

“這個我認為是可以做到的。”中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高對記者表示，面向2025年產業(yè)化，希望沖擊單體電池400瓦時/公斤，但這需要在電池材料方面取得突破。目前市場上鋰電池使用的多為石墨負極材料，從石墨的克容量和壓實密度看，負極材料的能量密度很難再得到提高?！叭绻姵啬芰棵芏葐误w達到300瓦時/公斤，需要向硅碳負極材料轉型。如果達到400瓦時/公斤，需要變的則是正極材料?！?/p>

“鈷和鎳都是戰(zhàn)略物資，下一步目標——高比能量電池正極主要是無鈷無鎳材料。在400瓦時/公斤高比能量動力電池方面，國家電池創(chuàng)新中心開展了富鋰錳基固溶體的工程技術研究。首次研究出比容量400毫安時/克正極材料(新結構的富鋰正極材料)，這是對傳統(tǒng)鋰離子正極材料的一大突破。三元811正極比容量只有210毫安時/克，現(xiàn)在新結構富鋰正極材料已經做到400毫安時/克，這為實現(xiàn)鋰離子電池500瓦時/公斤的目標提供了可能性，不過目前還處于基礎研究的階段?！睔W陽明高說。

但電池技術的提高應該是全面的，不能只追求能量指標。在鐘孟光看來，電池的安全性、循環(huán)壽命、低成本也是未來沒有補貼的情況下需要解決的問題。“在電池的高功率密度、高倍率充放、耐高低溫等方面都需要做出努力。”鐘孟光介紹，對于純電動公交車來說，為綜合考慮充電場站的使用效率，快充速度有時甚至比電池能量密度更為重要。目前，沃特瑪研發(fā)的高性能動力電池，已具備6C大倍率下持續(xù)充放電特性，可以實現(xiàn)15分鐘充電到80%。

“目前，搭載沃特瑪?shù)蜏仉姵氐募冸妱悠囋谛陆?、東北、呼和浩特等零下30度左右的環(huán)境也連續(xù)運營了三個冬天?！辩娒瞎饨榻B，目前在內蒙古呼和浩特市運行的電動汽車，除了因空調制熱、電除霜等增加能耗外，主要續(xù)航能耗基本與其它季節(jié)持平，電池續(xù)航衰減不高于5%。

優(yōu)勝劣汰

市場蛋糕在變大，但競爭也愈演愈烈。電池企業(yè)一方面在技術上進行研發(fā)，另一方面為了搶奪市場而不斷擴大產能。公開資料顯示，2017年上半年，近20家動力電池企業(yè)進行了擴產，擴產總產能超過65GWh。如果按一輛新能源汽車配55kWh電池計算，相當于可以裝配278萬輛，如果按40kWh/輛計算，則可以裝配382萬輛。根據相關規(guī)劃，預計到2020年中國新能源汽車銷量將達到200萬輛的規(guī)模，未來動力電池產能過剩已成定局。值得注意的是，動力電池裝機總電量前十動力電池企業(yè)合計達26.81GWh，占整體電池企業(yè)的74%，行業(yè)優(yōu)勝劣汰的特征十分顯著。

在原材料價格上漲、補貼退坡的大背景下，許多電池企業(yè)也面臨著倒閉的風險。比如，美國汽車電池制造商A123在短短三年內就從IPO走向破產，主要是因為電池成本依然居高不下，而訂單數(shù)量并未跟上?！半姵氐某杀緦ξ覀冏鰟恿﹄姵氐钠髽I(yè)來說，壓力是非常大的?！辩娒瞎馓寡?。

以鋰電池為例，其對原材料碳酸鋰和高純球狀石墨的需求量巨大。“去年石墨漲了10多倍的價格，碳酸鋰價格從4萬元漲到不到10萬元，鈷的價格也翻了一倍?！敝袊こ淘涸菏扛捎抡f，電池原材料成本占電池成本的75%左右。此外，電池型號標準不統(tǒng)一，不利于標準化運營，電池回收系統(tǒng)也沒有建立起來。

在貝特瑞董事長賀雪琴看來，電池回收解決方案是使動力電池材料價格穩(wěn)定、持續(xù)下降，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本方案。一方面要解決電池溯源的問題，做到每一只電池都能夠可追溯。另一方面國家要鼓勵盡快的建立專業(yè)回收機構或回收企業(yè)?！皬哪壳皝砜?，電池的回收是不掙錢的，回收完了以后，這些原材料賣出去只能滿足回收成本的1/3到1/2，政府應該在政策上給予這些回收企業(yè)相應的支持或者對其進行補貼，因為回收企業(yè)也要賺錢，否則很快就會關張。”中國工程院院士孫逢春在接受包括第一財經在內的記者采訪時表示。

而電池企業(yè)如果想要在競爭中取勝，歸根結底還是在于如何做到降本增效。以在電池企業(yè)中排名前三的沃特瑪為例，其降本增效的途徑有三個方面。一是降低電池成組以后的系統(tǒng)價格?！叭绻姵豍ACK的成本以后不低于1元/瓦時，這對我們純電動汽車大面積的普及推廣是一個非常大的挑戰(zhàn)。我們從電池占車輛成本的50%左右(2015年)降低至目前的35%—45%之間。除了提高能量密度，提升續(xù)航里程方面的技術創(chuàng)新外，在改進工藝、降低材料成本上也做了很多工作，主要是體現(xiàn)在電池PACK上，通過采用一些新的成組技術、輕量化的材料去實現(xiàn)。”鐘孟光對記者表示。

目前，國內電池企業(yè)大多使用人力為主的半自動化生產線，其制造成本較低，但不利于效率的提升，降本增效的另一途徑則是大力推廣全自動化的生產線?！拔痔噩旊姵貜?016年底開始應用全自動化生產線，一個比較明顯的例子是，我們的PACK生產線從原來的125人下降到目前的20人左右，人力成本的下降對我們品質的提升還是非常明顯的?！辩娒瞎庹f，目前沃特瑪電池所有的生產線都已經實現(xiàn)了全自動化。

第三個途徑則是通過梯級利用，降低電池生命周期的成本?！拔覀?015年時就成立了儲能的研究，2017年下半年已經在產品的推廣應用上邁出了一步，最明顯的就是2018年初同中國鐵塔簽訂了一個供貨的合作協(xié)議。”鐘孟光說。

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