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中国动力电池产业发展的现状和趋势分析

2018-7-2 13:57| 发布者: admin| 查看: 1| 评论: 0

简介:图为中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙致辞2018年6月27日,2018中国(青海)锂产业与动力电池国际高峰论坛在青海省西宁市万达嘉华酒店举行。本次论坛由青海省人民政府、工业和信息化部、科学技术部、中国电动 ...

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图为中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙致辞

2018年6月27日,2018中国(青海)锂产业与动力电池国际高峰论坛在青海省西宁市万达嘉华酒店举行。本次论坛由青海省人民政府、工业和信息化部、科学技术部、中国电动汽车百人会主办。论坛主题为“推动产业协调发展”。

本次论坛上,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙发表了主题演讲。以下是演讲内容:

各位代表、各位专家,大家下午好!我给大家介绍一下中国动力电池产业发展的现状和趋势。

先简单解说一下我们协会。协会是1989年12月份成立的,主要由国内电池行业的相关企事业单位组成,大概500多家会员单位,现在有9个分会,今年准备成立氢能和燃料电池分会和电池隔膜分会,协会的办公地点在天津。

这是2014年-2017年中国锂离子电池产销的情况。2017年中国锂离子电池产量达到了1009亿瓦时,同比增长15.6%,销售收入1589亿,增长19.5%。2017年的快速增长主要还是新能源汽车、动力电池和储能市场有一个快速的增长。2017年动力电池规模超过消费类电子,达到了780亿,消费类电子大概在759亿,消费类电子近几年主要增长减缓,大概每年增长10%以下。新能源汽车去年动力电池的增长超过了30%,储能总体规模大概是在52亿,增长也在55%左右。

这是2017年前20强中国锂离子电池企业销售的情况。中国锂电企业最大规模的还是新能源科技有限公司去年185亿,宁德时代166亿,比亚迪包括消费类电子149亿,LG化学主要是消费电子88亿,沃特玛88亿,力神45亿,合肥国轩40亿左右。

这个是2017年中国动力电池前20强企业装机量的情况,宁德时代2017年105.68亿瓦时,比亚迪55.6亿瓦时,前20强企业的装机量329.92亿瓦时。

这是2017年各种车电池装机量情况,磷酸铁锂占21%,三元占76%,客车145.7亿瓦时,磷酸铁锂占88.5%,三元占0.3%。专用车85.1亿瓦时,磷酸铁锂占25.5%,三元69%,整个动力电池里面磷酸铁锂去年占48.96%,三元44.87%,锰酸锂40.17%,钛酸锂2%左右。

2017年中国动力电池产业的特点,从技术路线上看,三元电池比例大幅上升,从2016年20.4%上升到2017年的44.8%,从市场需求看,乘用车将是未来新能源汽车增长的助力,由于补贴新政的引导和三元电池本身高能量密度本身能满足新能源乘用车市场的需求,三元电池已成为电池技术发展重点,磷酸铁锂在电动客车上有广泛的市场,但是随着技术进步,三元电池的成本逐步降低,以及安全性的提高,对磷酸铁锂的市场份额将会造成明显的冲击。当然这几年主要还是因为政策的引导,我认为2020年补贴取消之后可能磷酸铁锂电池、三元电池和锰酸锂电池都会有各自应用的领域和相应的发展空间。

受补贴政策引导,企业在努力提高能量密度。提高能量密度,一方面,通过电芯成组、电池箱体、PACK等系统性优化设计,轻量化处理,综合提升电池系统能量密度。另一方面,联合上游材料企业共同研发,通过改进正负极材料、隔膜、电解液等原材料体系,以提升电芯及电池系统能量密度。

由于磷酸铁锂电池在能量密度上存在较大短板,实际上通过改进材料性能以提升磷酸铁锂电池单体比能量的作用比较有限,更直接的方法是做大电池尺寸、增加电池容量,减轻电池包重量,通过物理方式提升电池系统能量密度。2017年能量密度有大幅度的提升,满足了新政的要求。

三元电池高镍化成为企业布局的一个方面,这也是补贴政策的引导,所以各个企业都在积极的进行布局。所以三元企业,从技术路线来说,更多的从523加快向NCM622、811和NCA推进,2017年国内多家企业三元电池的能量密度都超过了210瓦时/公斤以上。

行业整体特点,市场集中度显著提高。因为2016年以来,整个动力电池行业呈现结构性过剩。2017年,根据我们的一些统计,有效产能大概在115GWh,动力电池的装机量36.9GWh,所以产能的利用率只有32%左右,2018年,一线的企业通过技术优势逐渐会蚕食市场份额,二三线低端产能会被淘汰。整体市场份额大家可以看出近几年的变化,2017年前20家占了整个市场87%,今年的前四个月应该已经占到了96.5%,可以看出,后面20强以外的企业份额非常有限。

电池安全性应引起企业高度重视。三元正极材料高镍化在提升能量密度、降低成本方面有明显优势,但是安全性和稳定性的问题还比较突出。高镍三元正极的技术壁垒高,制备工艺、设备、环境要求都远远高于普通三元,国产高镍三元材料走向成熟也需要克服多项技术难题。所以企业为了得到更高的补贴,在提高系统能量密度的要求下,从前面的统计,很多企业降低了电池系统热管理的要求,也存在着很大的安全风险。另外,大部分企业在三元电池方面还缺乏足够的经验积累,电池的安全性、寿命都有待检验,所以说企业应该要高度重视单体和系统的安全性。从2017年开始,我们国内的三元电池占比在快速提升,但是未来一两年可能整车方面存在的安全风险是非常巨大的。

整体来说,中国制订了《节能与新能源汽车技术路线图》,提出到2030年中国新能源汽车要成为主流的产品,汽车产业要实现电动化转型,2030年要达到新车销量的40%以上,预计应该在1200万辆到1400万辆左右的规模,所以对动力电池的需求应该是巨大的。但是国家也是各种计划、政策都对动力电池未来的发展,包括它的比能量、研发的一些目标和价格提出了一些明确的要求。

动力电池总体的思路,近中期还是在优化现有体系锂离子电池技术,满足新能源汽车规模化发展要求,以开发新型的锂离子电池为重点,提升安全性、一致性、寿命,同步要开展一些新体系前瞻性的研究。中远期主要是提升新型锂离子电池,同时重点研发新的体系,显著提升能量密度,大幅度降低成本,实现新体系的实用化。

锂离子电池技术进步主要还是电池材料的一些创新研究和应用,所以通过进一步提高电池性能,提高质量、降低成本、改善安全性。主要通过,采用高比能量的材料,另外一方面,提高充电电压,采用高电压的材料。

从锂离子电池正极材料发展,未来的重点就是高镍和高比容量的NCA,高镍化是发展趋势,特斯拉目前使用的三元材料钴的含量已经低于3%,未来要降为0。6月初松下已经宣布要开发无钴电动车的电池。目前我们国内主流的三元电池材料企业,目前都在积极的产业化622或者811,从应用角度,可能很多企业直接跨过622,加快811的市场化。

负极材料,下一步主要就是硅基负极、硅碳、氧化亚硅碳这样一些材料,另外现有的负极材料怎么样降低成本、改善性能。

电解液方面,主要还是以添加剂的开发为主,满足各种不同的需求,目前重点开发三元石墨电池,高镍正极和石墨或者硅碳电池、高功率石墨电池、长寿命的磷酸铁锂石墨电池等用的各种添加剂。

隔膜,主要就是干法和湿法两种,干法隔膜相对成本较低,但是不适合高比能量,湿法隔膜能满足高比能量需求,但是成本相对要高一些。2017年,湿法隔膜已经超过了干法隔膜,隔膜主要的发展重点就是在隔膜的涂覆为主来改善安全性,目前可能涂覆的优化率、PVDF、PVDF+HFP、纳米仿真材料等等。

电池行业要加快推进智能制造。新能源汽车和储能对市场的快速发展,对电池的高安全、高一致性、高合格率、高成本提高了更高的要求。锂离子电池发展趋势,就是要高品质、高效、高稳定化。生产制造要向信息化、无人化、可视化发展,企业要重视技术创新、生产自动化、管理规范化,来实现锂离子电池的智能制造。要实现锂离子智能制造更多的要重视电池的行业自动化、信息化的建设,大量的数据开发利用也要引起各个企业足够的重视。

要高度重视动力电池梯次利用和回收再利用。因为随着新能源汽车快速发展,动力电池逐渐进入退役期。首先,可能要考虑梯次利用,梯次利用首先要了解动力电池的品质和安全性,电池企业要建立大数据的一些平台和对电池检测评价的方法。另外,要实现梯次利用,对于国家来说暂时还没有实现标准化的情况下,各个企业要高度重视单体电池和电池包的标准化,企业内部尽可能减少品种规格。

退坡补贴也促使全产业链降低成本。因为新的补贴政策进一步对比能量和补贴都提出了更高的要求,所以促使全产业链都要同步的降低成本。虽然说去年以来钴、镍包括碳酸锂这些成本相对有了一定的增长,但是未来的发展,整个产业链大家要同步的满足降成本的要求,当然更多的可能现在主要是隔膜企业、电解液企业,负极企业也要有更大的降低压力。

动力电池行业进入快速洗牌期。随着补贴的退坡和产能的扩充,动力电池企业集中度快速提高,所以动力电池未来的竞争将是非常惨烈的。另外,目前新能源汽车和动力电池外商投资条件也已经放开,包括补贴取消以后,国内的动力电池企业也面临来自国内外企业的全方位竞争,全球化竞争加剧,国内动力电池企业应该要提前的谋划布局,做好市场定位。

最后我的观点,动力锂离子电池市场巨大、行业竞争距离,行业的整合正在持续进行,市场将进一步向优势企业集中,动力电池企业要将质量和安全放到首位,要加强过程控制和优化,完善研发全产业链的建设,深度推进产品技术、工艺和路线变革,只有勇有雄厚技术积累、足够资金支撑、理性市场定位和对市场快速反应的厂商,才能在未来市场竞争中占得先机、赢得市场。我的建议就是,不要盲目的进入动力电池行业。

谢谢大家!

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