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风口之上 如何化解动力电池“里程焦虑”
2018-08-22 10:42:00  来源:新华日报  
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  动力电池是新能源汽车最关键的零部件,也是广大消费者“里程焦虑”的根源所在。在新能源汽车快速发展的拉动下,我国动力电池产业也迅速成长,目前已与日、韩形成了“三足鼎立”的局面,站在了国际竞争的风口之上。但是,在风口站稳并不容易。相关数据显示,我国动力电池配套企业已经从两三年前的约150家,减少到了如今的100家左右,三分之一的企业被淘汰出局。面对国际化竞争,风口浪尖上的动力电池企业,该怎样提高核心竞争力并推动产业良性发展呢?

  行业面临“洗牌”,

    1/3企业遭淘汰

  对于动力电池产业来说,2018年夏天无疑是一个分水岭。

  一边,龙头电池企业的布局风生水起,近期消息频频:宁德时代与上汽集团联手建电池工厂、比亚迪拆分动力电池业务传闻又起、国轩高科青岛基地开建高比能三元电池项目、孚能科技年产20GWh动力电池项目落户镇江……6月11日,宁德时代实现了上市,目前市值近1500亿元。

  另一边,去年还位居全国动力电池装机量第三的沃特玛,一下陷入资金链断裂的困境,于6月发布通知,公司因资金问题近500名职工放假半年;而今年以来,银隆集团接连遭遇动力电池技术路线引争议、订单下滑、裁员等问题,7月,南京银隆被爆遭查封后又被解封……

  与此同时,日韩动力电池巨头卷土重来,加紧在华布局,7月17日,LG化学与南京江宁滨江开发区签约动力电池项目,计划总投资约20亿美元,建成到2023年可以实现32GWh年产能的动力电池工厂。

  “行业洗牌已经开始了。”南京国轩动力电池有限公司总经理张巍说,“多数依靠补贴的企业会先倒下,相对产能过剩、技术进步比较慢的企业会被淘汰。”

  而实际上,我国动力电池配套企业已经从2015年的大约150家降到了2017年的100家左右,三分之一的企业已被淘汰出局——这是6月27日“2018锂产业与动力电池国际高峰论坛”上公布的数据,同期发布的《锂电池产业发展白皮书(2018)》显示,2017年我国动力电池的产能超过200GWh,总体产能利用率却只有40%,高端产能供应不足,低端产能订货不足,出现结构性产能过剩。

  “市场上只认可先进耐用的技术。”江苏大学汽车工程研究院栗欢欢副教授说,目前,我国动力电池厂商之间的产品质量和制造水平存在着差距,“会经过一个洗牌的过程,技术更迭弱的低端电池企业将被市场淘汰。其他企业要有危机意识,随时关注行业动态,布局新一代电池技术,进行产品升级。”

  主流电池也会遭遇“天花板”,

  未来技术路线是什么

  6月12日,新的新能源汽车补贴政策正式实施,补贴退坡的同时,对新能源车的续航里程、动力电池的能量密度等关键技术提出更高要求。

  去年3月初,工信部、发改委、科技部、财政部联合印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》,明确了动力电池产业未来的方向与目标:到2020年,新型动力锂电池单体比能量超过300Wh/kg,成本降至1元/Wh以下,到2020年,单体比能量超过500Wh/kg。而据电池中国网数据,今年国内主流企业动力电池产品单体比能量大多在200-250Wh/kg之间,成本在1.3元/Wh左右,距上述目标仍有一段距离。在与世界一流企业同台竞技的过程中,我国企业如果不加快布局下一代的电池技术,竞争格局将会重新改写。

  “目前来看,锂离子动力电池仍然是当前市场的主流。”栗欢欢说。根据正极材料的不同,锂离子电池主要分为磷酸铁锂电池和以镍钴锰、镍钴铝等为代表的三元电池。但是,现阶段技术比较成熟的磷酸铁锂电池,能量密度已经达到其物理极限,完成2020年动力电池能量密度300Wh/kg的目标很难,所以,三元电池的比例正在迅速上升,磷酸铁锂电池的增速则在放缓。栗欢欢认为,“未来几年动力电池将以三元电池为主,同时向高镍三元和新体系电池方向发展。”

  不过,被普遍看好的三元电池,也有“天花板”!其物理极限在350Wh/kg附近,继续突破很难。现有的锂离子电池材料体系,能量密度在几年内都将接近其物理极限,动力电池技术迭代迅速,需要开发新的材料体系,加快布局下一代的电池技术路线,如全固态锂电池、锂硫电池、燃料电池等。

  其中,固态电池被认为是下一代电池的有力竞争者,其安全性高、能量密度高、循环寿命长、正负极材料选择范围宽等技术优势,引起全球动力电池企业和研发团队的高度关注并加紧布局,如韩国的三星SDI、LG化学等。日本更是举全国之力布局固态电池技术研究,6月15日,日本新能源产业技术综合开发机构宣布,将联合丰田、本田、松下等23家汽车、电池、材料企业和15家学术机构,启动第二阶段“全固态电池”的开发,力争2022年前确立技术。

  而在我国,以中科院物理所为代表的研究团队,也正在积极进行固态电池的产业化研究工作,目前开发出的电芯样品能量密度接近350Wh/kg。此外,宁德时代、力神、中航锂电等企业也在进行固态电池开发。

  技术进步、智能制造、产业协同,

  一个都不能少

  “行业竞争加剧,作为国内龙头企业,我们不但要在电池技术路线上保持进步,在生产工艺、产品质量、体系建设上也要修炼好内功。”南京国轩总经理张巍说。虽然全球动力电池形成了中、日、韩“三足鼎立”的市场格局,三者占据95%市场,但我国动力电池产线的自动化、信息化和智能化水平与日、韩企业差距较大。“他们在电池的一致性、稳定性、循环寿命等方面都有较大的优势,因此对下游整车厂的吸引力很大。我们的企业需要进一步优化生产工艺,提高产线的智能制造水平,生产过程的质量管理和监督也需要向日韩企业学习。”栗欢欢说。

  从技术工艺看,生产动力电池的难点主要在于如何保证电池的一致性。张巍认为,这可以通过智能制造技术、统一标准工艺来实现,“应尽量减少人为操作对电池性能的影响。”南京国轩新建的二期生产基地占地206亩,巨大的U型车间里,产线有条不紊地运行,工人却很少。张巍介绍,这条产线采用了新的自动化技术,制造软件系统更为高端,工人减少了30%多,产能却提高了。“现在生产设备自动化更新速度很快,未来我们三、四期的生产基地,占地面积将超过1000亩,所需要的工人只有现在一半,产能却能达到现在的4倍。”

  “除了企业自身积极修炼内功,整个行业也需要协同作战。”栗欢欢分析道,江苏省动力电池企业数量在全国数一数二,全国乃至全球的动力电池企业有许多都在江苏设有大本营或者生产基地,如宁德时代、国轩高科、力神、中航锂电、春兰、韩国SK、LG化学等;江苏多所高校都有动力电池研发团队,如南京大学、苏州大学、江苏大学、南理工、南师大、南航等;此外,江苏新能源汽车企业数量也位于全国前列。“整合龙头电池企业、知名高校、零部件企业的资源,进行校企研发,再应用到新能源汽车车企,对动力电池技术发展、产业发展将有良好的促进作用。”据悉,目前江苏省汽车工程学会正联合江苏大学筹建“动力电池专业委员会”,并已聚集20余家动力电池企业和10多所具有动力电池研发团队的高校。(蔡姝雯)

标签:动力电池;电池;新能源汽车
责编:王凰
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