79.4萬(wàn)輛和77.7萬(wàn)輛 ,這是我國(guó)2017年新能源汽車(chē)交出的整體產(chǎn)銷(xiāo)成績(jī)。
隨之而來(lái)的,2017年動(dòng)力電池裝機(jī)量大增。過(guò)去的2017年,我國(guó)新能源汽車(chē)(EV+PHEV)動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約36.24GWh,相比2016年28GWh的裝機(jī)量,同比增長(zhǎng)約29.4%。
據(jù)悉,目前動(dòng)力電池占新能源車(chē)成本42%,在整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)中占重要地位。根據(jù)測(cè)算,當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)每年銷(xiāo)量達(dá)到1000萬(wàn)輛時(shí),產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模將達(dá)萬(wàn)億元,預(yù)計(jì)動(dòng)力電池的需求為500GWh。
2017年,《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》的發(fā)布,明確了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)未來(lái)方向與目標(biāo), 2020年動(dòng)力電池系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)較現(xiàn)有水平提高一倍達(dá)到260GWh、成本降至1元/瓦時(shí)以下,2025年動(dòng)力電池單體比能量達(dá)500GWh。
產(chǎn)能:過(guò)剩問(wèn)題突出
一方面是新能源車(chē)產(chǎn)能節(jié)節(jié)攀升,另一方面,產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題也“浮出水面”。繼騙補(bǔ)排查后,新能源汽車(chē)行業(yè)未來(lái)也將迎來(lái)了一場(chǎng)牽涉至產(chǎn)能問(wèn)題的“體檢”。
資料顯示,2017年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池累計(jì)裝機(jī)量36.24GWh,但而國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的產(chǎn)能突破220GWh,同比增長(zhǎng)125%,同時(shí),受到補(bǔ)貼退坡、車(chē)型公告目錄重申等短暫影響,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展也受到不同程度的影響,其中,產(chǎn)能存在結(jié)構(gòu)性過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn),動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存積壓比較嚴(yán)重。
有第三方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年至2017年上半年,我國(guó)共有超過(guò)200個(gè)新能源汽車(chē)整車(chē)生產(chǎn)項(xiàng)目落地,涉及投資金額為超10000億人民幣,已公開(kāi)的規(guī)劃產(chǎn)能超2000萬(wàn)輛。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),去年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池相關(guān)投資項(xiàng)目多達(dá)100個(gè),總投資超過(guò)2159億元。
“動(dòng)力電池的供應(yīng)會(huì)持續(xù)過(guò)剩,將在2018年達(dá)到巔峰,產(chǎn)能過(guò)剩達(dá)到257%。”深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司董事長(zhǎng)賀雪琴在1月21日中國(guó)電動(dòng)車(chē)百人會(huì)動(dòng)力電池峰會(huì)上表示,在動(dòng)力電池核心材料方面,原材料價(jià)格飛漲,材料生產(chǎn)成本壓力大,補(bǔ)貼退坡后,電池廠降價(jià)的壓力加大,由此產(chǎn)生的結(jié)果是電池材料產(chǎn)能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)式過(guò)剩。
賀雪琴認(rèn)為,解決產(chǎn)能過(guò)剩的方法,其中之一是研發(fā)350Wh/kg高能量密度電池,在乘用車(chē)方面,續(xù)航應(yīng)達(dá)500km以上,能量密度提升后,電池成本將會(huì)大大降低。
技術(shù):固態(tài)電池“虛火”
國(guó)家信息中心副主任徐長(zhǎng)明在2018中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇上指出,新能源汽車(chē)長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展需要兩個(gè)條件,第一,就是新體系的電池要得到突破,這的重量問(wèn)題,另一方面是功率密度,解決充放電速率的問(wèn)題。
在年初舉行的2018 CES(拉斯維加斯國(guó)際消費(fèi)電子展)上,“固態(tài)電池”突然成為了熱點(diǎn)話題,起因是萬(wàn)向旗下的Fisker公司在發(fā)布全新電動(dòng)跑車(chē)Emotion時(shí),提到了由于搭載石墨烯固態(tài)電池,這款電動(dòng)跑車(chē)實(shí)現(xiàn)644km以上的續(xù)航里程,稱(chēng)能夠讓電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)的行駛里程增加到500英里(約804公里)以上,充電時(shí)間只需要1分鐘。甚至有觀點(diǎn)稱(chēng),固態(tài)電池可以“完秒”鋰電池,“吊打”特斯拉。
從相關(guān)固態(tài)電池專(zhuān)家了解到,固態(tài)電池有兩個(gè)顯著特點(diǎn),一是能量密度大約為傳統(tǒng)鋰電池的2.5~3倍;二是更安全,杜絕了電池破裂或高溫等意外帶來(lái)的燃燒隱患。
固態(tài)電池的發(fā)展主要遵循兩條路線,一是聚合物路線;二是全無(wú)機(jī)陶瓷路線,全無(wú)機(jī)陶瓷路線又可以分成氧化物和硫化物兩個(gè)方向。但固態(tài)電池也有兩個(gè)難點(diǎn),一是電解質(zhì)材料本身的問(wèn)題;二是界面性能的調(diào)控與優(yōu)化問(wèn)題。從目前來(lái)看,其商業(yè)化道路還很漫長(zhǎng)。
據(jù)悉,在我國(guó),中國(guó)科學(xué)院在固態(tài)電池上的布局相對(duì)較早,目前5個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)分別取得了不同的進(jìn)展。此外,國(guó)內(nèi)著名電池企業(yè)寧德時(shí)代也投入到固態(tài)電池的研發(fā)中,目前,寧德時(shí)代的聚合物鋰金屬固態(tài)電池循環(huán)達(dá)到300周以上,容量保持率達(dá)到82%。
中科院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高前不久也專(zhuān)門(mén)談到固態(tài)電池的發(fā)展,他說(shuō),美國(guó)專(zhuān)注于有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的大容量固態(tài)鋰電池研發(fā),以小公司、創(chuàng)業(yè)型公司為主。日本、韓國(guó)均采用無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)的大容量固態(tài)鋰電池研發(fā),多家公司出臺(tái)了量產(chǎn)計(jì)劃。中國(guó)、日本和韓國(guó)的情況相類(lèi)似,三個(gè)國(guó)家已經(jīng)有很大的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈,不希望推倒重來(lái)。
歐陽(yáng)明高此前同樣強(qiáng)調(diào):“全固態(tài)鋰電池,這個(gè)詞每一個(gè)字都不能少、不能變,比方說(shuō)‘全固態(tài)’跟‘固態(tài)’是不一樣的,‘鋰電池’和‘鋰離子電池’不是一個(gè)概念。所謂‘全固態(tài)鋰電池’是一種在工作溫度區(qū)間內(nèi)所使用的電極和電解質(zhì)材料均呈固態(tài),不含任何液態(tài)成分的鋰電池,所以我們?nèi)Q(chēng)是‘全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池’。”
而目前有所突破、有性能優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)化前景的,主要是固態(tài)鋰離子電池。
分析認(rèn)為,總體來(lái)看固態(tài)電池的發(fā)展,電解質(zhì)可能遵循從液態(tài)、半固態(tài)、固液混合到固態(tài)的路徑發(fā)展,最后到全固態(tài)。在負(fù)極方面,從石墨負(fù)極過(guò)渡到硅碳負(fù)極。目前,我國(guó)正在從石墨負(fù)極向硅碳負(fù)極轉(zhuǎn)型,最后有可能轉(zhuǎn)向金屬鋰負(fù)極,但這條路線還存在技術(shù)的不確定性。
回收:專(zhuān)業(yè)安全性不強(qiáng)
第一批電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行已經(jīng)超過(guò)20萬(wàn)公里,進(jìn)入報(bào)廢期,回收問(wèn)題迫在眉睫。從資源角度來(lái)看,我國(guó)在重要材料上都依靠進(jìn)口,尤其是鈷95%以及70%鋰礦都依靠進(jìn)口,相當(dāng)于我國(guó)沒(méi)有保有量,不回收我們的新能源會(huì)搞不下去,問(wèn)題會(huì)很?chē)?yán)重。
“到2020年動(dòng)力電池大概會(huì)累計(jì)報(bào)廢達(dá)32萬(wàn)噸以上,甚至 50萬(wàn)噸也是有可能的。”中南大學(xué)教授李薦認(rèn)為,2017年,鋰離子電池回收市場(chǎng)達(dá)到17.8億美元,到2030年將達(dá)237.2億美元,其間年復(fù)合增長(zhǎng)率約為22.1%,磷酸鐵鋰將成為市場(chǎng)中回收最快的電池類(lèi)型。
對(duì)于動(dòng)力電池的回收再利用,目前普遍采取的方式是:梯次利用+再生處理。對(duì)于新能源汽車(chē)上退役的動(dòng)力電池,能量殘余在70%以上的,經(jīng)過(guò)挑選、測(cè)試等環(huán)節(jié)之后,可進(jìn)一步應(yīng)用在儲(chǔ)能、分布式光伏發(fā)電、家庭用電、低速電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域;之后再進(jìn)一步分解,進(jìn)行再生處理。
今年1月29日,在工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司的指導(dǎo)下,廣東省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)與廣東省循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源綜合利用協(xié)會(huì)、廣東光華科技股份有限公司、中國(guó)鐵塔股份有限公司廣東省分公司共同舉行了新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式,加快部署啟動(dòng)新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作,推動(dòng)在廣東省及周邊地區(qū)構(gòu)建動(dòng)力蓄電池回收利用體系。
據(jù)悉,2018年,工信部可能會(huì)出臺(tái)相關(guān)解決動(dòng)力電池回收的政策。根據(jù)“誰(shuí)生產(chǎn)、誰(shuí)負(fù)責(zé)”原則,原中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心主任王秉剛表示:“我一直在推動(dòng)的是,一些新能源汽車(chē)銷(xiāo)售比較多的城市要建立回收產(chǎn)業(yè),建立回收產(chǎn)業(yè)的時(shí)候地方政府要給一定的優(yōu)惠政策,比如土地。”
目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收企業(yè)存在專(zhuān)業(yè)性不強(qiáng)、安全性差、入行門(mén)檻低、拆解不規(guī)范等突出問(wèn)題。
一是技術(shù)規(guī)范不完善,回收利用體系未建立;參考之前對(duì)于鉛酸電池的回收可以看到,市場(chǎng)上很多小作坊采用不科學(xué)的方法回收、拆解鉛酸電池,廢電解液中含有硫酸、硫酸鉛等,采用落后方法回收鉛蓄電池,會(huì)導(dǎo)致廢液隨意進(jìn)入環(huán)境,冶煉加工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的含鉛煙塵或重金屬?gòu)U水,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,如我國(guó)近年來(lái)多次發(fā)生的“血鉛事件”。
二是出臺(tái)的政策具體回收要求不明確,在《關(guān)于2016~2020年新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》及《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》中對(duì)動(dòng)力電池回收的要求只是“企業(yè)應(yīng)承擔(dān)動(dòng)力電池回收利用的主體責(zé)任”,“新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立新能源汽車(chē)產(chǎn)品售后服務(wù)承諾制度包括電池回收”;
三是缺乏動(dòng)力電池回收獎(jiǎng)懲機(jī)制,目前政策也不是強(qiáng)制性管理,企業(yè)積極性不高,需制定動(dòng)力電池回收激勵(lì)細(xì)則,建立明確的賞罰機(jī)制。