在國家補貼政策的刺激下，2015年我國新能源汽車市場迎來“井噴”，實現(xiàn)汽車銷售33.1萬輛。伴隨著新能源汽車的快速增長，中國動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會以及各公司公告統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年國內(nèi)動力電池銷量約11 GWh，預(yù)計2016年新增產(chǎn)能達(dá)到20 GWh，年末總產(chǎn)能將達(dá)到32 GWh。新能源汽車的迅猛增長，使得鋰離子動力電池正處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。
2016年新補貼政策開始實施，不僅提高了門檻，補貼力度也將下降，此時國家又暫停了三元材料電池在商用車上應(yīng)用，這些看似不利的因素是否會動搖鋰電池行業(yè)的信心，未來該行業(yè)又有哪些機遇和挑戰(zhàn)？帶著這些疑問，本刊記者先后走訪了CATL、天津力神、中航鋰電等國內(nèi)領(lǐng)先的鋰離子動力電池制造企業(yè)。
前景喜人
在接受記者采訪的幾家電池企業(yè)中，所有人都對未來充滿了期待。這主要是因為石油是不可再生資源，隨著石油的人均保有量越來越少，價格也會由于供應(yīng)緊張不斷增加，讓我國等汽車大國非常被動。其實，早在2014年我國已有超過50%的石油資源來自進(jìn)口，預(yù)計這個數(shù)字將在2020年達(dá)到70%。再加上近幾年霧霾天氣頻發(fā)，政府治霾壓力居高不下，機動車尾氣排放作為PM2.5的主要“貢獻(xiàn)者”，首當(dāng)其沖被作為了治理對象。新能源汽車具有卓越的節(jié)能減排能力，因此大力發(fā)展新能源汽車能夠減輕我國石油資源的壓力，也有助于環(huán)境保護(hù)。
如今，純電動、插電式混合動力、增程式3種類型的新能源汽車正處在快速發(fā)展時期。與傳統(tǒng)汽車相比，用于新能源汽車驅(qū)動的儲能單元電池更復(fù)雜，是新能源汽車發(fā)展的技術(shù)難點，因此鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到了空前關(guān)注。除了安全性這一首要前提外，汽車在行駛過程中速度會快慢不一，這就要求電池實現(xiàn)快充快放，能夠輸出較大的瞬時功率；同時還要求每次充電后可行駛里程更長，即電池系統(tǒng)需要帶儲藏更多的電；再進(jìn)一步的要求就是壽命長、體積小、質(zhì)量輕。
在2016年舉辦的中國電動汽車百人會上，行業(yè)內(nèi)專家表示：“目前，我國動力電池的關(guān)鍵技術(shù)和整車基本保持同步。從技術(shù)上講，我國開發(fā)的鎳氫電池和鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。從產(chǎn)品層面看，磷酸鐵鋰電池已趨于成熟， 支撐了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前大規(guī)模示范應(yīng)用的新能源汽車電池大多是國產(chǎn)品牌?！倍浾咄ㄟ^此次調(diào)查了解到，我國的鋰離子動力電池單體性能已接近世界水平，雖然模塊和電池管理系統(tǒng)的集成技術(shù)相對落后，但通過與國內(nèi)外知名院校或者相關(guān)的領(lǐng)先企業(yè)合作，推出的產(chǎn)品基本能滿足整車企業(yè)的需要；并且，多家電池企業(yè)都有一支售后服務(wù)團隊，專門負(fù)責(zé)幫助客戶及時處理新能源汽車上電池系統(tǒng)的問題。
目前鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍然較小，2015年新能源汽車市場井噴造成了電池供不應(yīng)求的局面，但同時也為該產(chǎn)業(yè)帶來了重要的發(fā)展機遇。2月24日，國務(wù)院總理李克強主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，確定進(jìn)一步支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)的措施。會議指出，電池行業(yè)應(yīng)推動組建協(xié)同攻關(guān)、開放共享的動力電池創(chuàng)新平臺，在關(guān)鍵材料、電池系統(tǒng)等共性、基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)上集中發(fā)力；中央財政采取以獎代補方式，根據(jù)鋰離子動力電池性能、銷量等指標(biāo)對企業(yè)給予獎勵，并加大對電池數(shù)字化制造成套裝備的支持。由此可見，未來鋰離子動力電池市場規(guī)模還將進(jìn)一步擴大，并引發(fā)相關(guān)制造設(shè)備和廠房新一輪的投資熱；另外，國際電池巨頭和新進(jìn)入動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的各大廠商將使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)競爭更趨激烈。
形勢逼人
當(dāng)大家沉浸在鋰電池行業(yè)形勢向好的“歡呼”聲中，“百人會”上已經(jīng)有專家善意地提醒：前景雖好，可挑戰(zhàn)也不小。
首先是新能源汽車補貼力度下滑。從1月1日起，2016—2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策正式調(diào)整， 規(guī)定2017—2018年補助標(biāo)準(zhǔn)在2016年基礎(chǔ)上下降20%，2019—2020年補助標(biāo)準(zhǔn)在2016年基礎(chǔ)上下降40%，補貼力度將會逐年退坡。目前，我國新能源汽車行業(yè)仍不能完全“斷奶”，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)雖然初具規(guī)模，但成本仍然較高，如果國家及地方對新能源汽車的補貼力度下坡甚至取消的話，動力電池的技術(shù)研發(fā)成本將會大大提升。而成本的提高將制約著電池的產(chǎn)能，從而影響了新能源車型的銷售。
其次是上游產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善。在此次調(diào)查過程中，許多人都反映了1個問題，那就是原材料價格漲“瘋”了。據(jù)被采訪人介紹，受下游電動汽車的爆發(fā)式增長拉動，生產(chǎn)三元材料電池使用的主要原材料，碳酸鋰供應(yīng)吃緊，價格已經(jīng)從2015年初的4.2萬元/t飆升至15萬元/t，就連磷酸鐵鋰電池的原材料也有抬頭趨勢。上游的原材料在漲價，下游的整車面臨補貼退坡，中間的動力電池行業(yè)只能是有苦說不出。
市場前景雖好，但也要防止產(chǎn)能過剩。國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬表示，在市場供不應(yīng)求的背景下，2016年眾多電池企業(yè)會加大產(chǎn)能，擴大規(guī)模。根據(jù)目前新能源汽車在國內(nèi)市場的發(fā)展趨勢，供大于求的出現(xiàn)是大概率事件，而2016年補貼退坡或許能給動力電池的供需提供一個短暫的平衡點。他的根據(jù)是：一方面，由于投資加大， 比較好的鋰離子動力電池生產(chǎn)廠商會繼續(xù)釋放產(chǎn)能；另一方面，新能源汽車經(jīng)過1年時間的爆發(fā)式增長進(jìn)入一個冷靜期，會暴露出新能源汽車存在的各種問題，市場競爭下一些技術(shù)相對低端的品牌將遭到淘汰。這也將使新能源汽車領(lǐng)域中的動力電池供需矛盾有所“緩和”。
最后還有廢舊電池的回收處理問題。和傳統(tǒng)汽車行業(yè)不同，“再制造” 對鋰離子動力電池來說是難以實現(xiàn)的，因為回收成本要高于重新生產(chǎn)的成本。雖然一些企業(yè)打算將車輛淘汰下來的電池用于儲能領(lǐng)域，但面對持續(xù)增長的新能源汽車市場，也只能被視為解燃眉之急的一種方案。隨著時間的推移，鋰離子動力電池報廢量日漸增多，行業(yè)如果不及時地進(jìn)行回收和處理，會對地球造成二次污染，環(huán)境問題將變得更加嚴(yán)重。
技術(shù)之爭
另外2016中國電動汽車百人會上，工信部裝備工業(yè)司司長張相木明確表示，出于對動力電池安全問題的考慮，目前暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。這對動力電池行業(yè)來說也是一則重磅消息，目前引起了激烈的爭論。
在討論磷酸鐵鋰和三元材料電池技術(shù)爭論之前，不妨先了解一下它們的發(fā)展背景。
起初，我國開始推動電動汽車動力電池的研發(fā)是從鎳氫電池和錳酸鋰電池開始的，后來技術(shù)路線才變成了磷酸鐵鋰。“十一五”期間，我國電池生產(chǎn)企業(yè)加快了對磷酸鐵鋰電池的研發(fā)力度；同時，國家在鋰離子電池基礎(chǔ)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈上做了大量的鼓勵工作，由此建立起了一條磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈?？墒窃谛履茉雌囃茝V階段，用戶最希望新能源車輛的續(xù)駛里程大幅增加，所以2015年科技部發(fā)布了《國家重點研發(fā)計劃新能源汽車重點專項實施方案》，要求動力電池的單體比能量在2015年底達(dá)到200 Wh/kg；2020年達(dá)到300 Wh/kg。由于目前在售的磷酸鐵鋰電池單體比能量只有130 Wh/kg左右，可增長空間很小。反觀三元材料電池，單體比能量能夠達(dá)到180 Wh/kg，未來還有廣闊的增長空間，眾多電池生產(chǎn)企業(yè)才齊刷刷地轉(zhuǎn)向三元領(lǐng)域。
現(xiàn)在我們再回過頭來談?wù)勆逃密囶I(lǐng)域的電池技術(shù)之爭。三元材料電池單體比能量較高，磷酸鐵鋰電池經(jīng)過多年發(fā)展，使用起來相對安全，這是行業(yè)內(nèi)眾所周知的事情，而國家暫停商用車應(yīng)用三元材料電池主要是考慮到電池系統(tǒng)的安全問題。從安全角度來看，一輛12 m大客車一旦出現(xiàn)事故將造成巨大的損失，相對安全的磷酸鐵鋰電池放在客車領(lǐng)域更合適。而對于6 m小型客車及乘用車來說，由于這些車型對質(zhì)量、續(xù)駛里程要求更苛刻，采用三元電池是趨勢。
科技部電動汽車重大科技專項特聘專家王秉剛在“2016中國電動汽車百人會”上表示，暫停商用車使用三元材料電池是為了保證新能源公交車的安全。政府擔(dān)心一些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量沒有保障，做三元電池問題會更多。但是，他不主張政府簡單粗暴地限制某一種電池的應(yīng)用，這對整個產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈都具有不利影響。實際上，不合格的磷酸鐵鋰電池也會出現(xiàn)問題， 而三元材料電池做好了也十分安全， 目前最需要的是針對公交車電池制訂嚴(yán)格要求和監(jiān)管辦法。
在2016年1月12日廈門舉辦的中國客車學(xué)術(shù)年會上，王子冬談到磷酸鐵鋰和三元材料電池之間的爭議時表示，現(xiàn)在與其討論該不該使用哪種電池，不如靜下心來解決電池的成組應(yīng)用難題。據(jù)他介紹，目前車用鋰離子動力電池最需要攻克的難關(guān)是動力電池的成組應(yīng)用，因為動力電池成組應(yīng)用時，某一個單體電池由于過充或過放等原因率先失效，會形成多米諾效應(yīng)，致使電池組綜合性能下降和電池組被超限使用，嚴(yán)重影響了電池組的安全和使用壽命。電池企業(yè)向用戶承諾的千次以上的電池循環(huán)壽命，一般也僅限于單體電池，并不適合于成組電池。目前為止，電化學(xué)界仍沒找到十分有效的解決辦法。
另外，王子冬還表示，大家都認(rèn)為三元材料比磷酸鐵鋰能量密度高，實際上這種比較是不公平的，因為存在不可比的因素。磷酸鐵鋰可以做大容量，三元材料只能做小容量。他建議能量密度的比較一定要在電池容量相同的情況下去比較，且以相同的安全性和循環(huán)壽命做基礎(chǔ)。如100 Ah，200 Ah。但是，磷酸鐵鋰和三元材料電池誰能夠用在哪個電動車上，最好是根據(jù)該車的使用要求而定。
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