鉅大LARGE | 點擊量:526次 | 2021年11月23日
動力鋰電池兩極分化嚴重 結構性過剩已來臨
”新能源汽車產業的發展,與其動力鋰離子電池產業的成長密不可分。
從國內動力鋰離子電池產業的發展歷程看,2014年以來隨著新能源汽車產銷量的快速提升,車用動力鋰離子電池的需求持續爆發。根據數據,從2010年至2015年我國動力鋰離子電池出貨量分別為0.15GWh、0.35GWh、0.66GWh、0.79GWh、3.7GWh和15.7GWh。尤其是2014年和2015年兩年,2014年首次突破3GWh,市場與新能源汽車的爆發式上升同步。其中,2014年和2015年動力鋰離子電池出貨量同比上升更是分別達到了4.1倍和3.2倍,迎來了該項產業的黃金發展期。
另一方面,從鋰離子電池應用的性質看,在2015年我國生產的56億只鋰離子電池中,用于汽車等裝備的動力型鋰離子電池市場份額首次超過消費型鋰離子電池,占比達到52%,較2014年提升了約39個百分點。這也就預示著,我國鋰離子電池產業從2015年開始正式進入以動力鋰離子電池為主導的市場,并且這種趨勢還將繼續,動力鋰離子電池的市場份額將進一步提升。
產量過剩已經悄悄來臨
從最新的統計數據看,2016年我國汽車動力鋰離子電池產量達30.8GWh,同比上升82%。雖然同比上升速度落在了倍數以內,但因為2015年基數的龐大,這一接近翻番的產銷量與新能源汽車的產銷上升相比仍然毫不遜色,動力鋰離子電池的產業規模和基礎進一步得以鞏固。
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動力鋰離子電池是新能源汽車的心臟,是新能源汽車發展的關鍵,動力鋰離子電池的技術進步對整個電動汽車發展起著關鍵性的用途。從技術路線來看,2016年三元動力鋰離子電池的比例有較大上升,從2015年的23%上升至2016年的28%,受新版補貼將以動力鋰離子電池組能量密度為調整系數影響,預計2017年三元動力鋰離子電池的占比將繼續上升。
從產量來看,2015年國內動力鋰離子電池產量缺口,供應不足,2016年多家動力鋰離子電池公司開啟擴產計劃。針對國內動力鋰離子電池高速發展的狀況,國家863計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組組長、清華大學教授歐陽明高曾說過,該產業產量有可能在三五年內達到飽和。調研顯示,截至2016年年底,國內動力鋰離子電池新增動力鋰離子電池產量較同期新增高達42GWh,總量幾乎是2015年全年出貨量的近2.7倍。這樣迅猛的產量擴張,假如沒有需求端的跟進,真的有可能在一二年之內即形成全行業的產量過剩。
價格降半多元化技術成熟
從我國動力鋰離子電池的技術水平看,依據我國電動汽車百人會的資料,應用材料方面國內正極材料磷酸鐵鋰容量已達到160mAh/g,負極材料石墨容量可達到360mAh/g,電解液重要技術指標已可達到國際先進水平。
成組技術方面,我國車用鋰離子電池成組應用技術和儲能電源系統集成關鍵技術研究,也已經取得了重大進展,干燥注液,化成分容,PACK等技術已經達到國際先進水平。
產品性能方面,目前產業化的車用鋰離子電池功率密度已經能夠達到3500W/kg,三元鋰離子電池能量密度達到180~200Wh/kg,多元復合鋰離子電池成組壽命達到8000次,能夠滿足車輛整個生命周期的使用。
由于規?;难杆偬嵘覈呀洺蔀槿蜍囉娩囯x子動力鋰離子電池的重要生產基地,電池系統價格從2012年的5元/Wh降到目前的2.5元/Wh左右,相當于價格下降了一半。同時,具有我國特色的磷酸鐵鋰產業成熟度和規模化國際領先,三元錳酸鋰和鈦酸鋰離子電池也實現了大規模應用。
市場結構性矛盾突出
在動力鋰離子電池產業整體高速大發展的同時,其所存在的問題也是顯而易見的。我國電動汽車百人會供應的一份資料就顯示,在當前我國車用鋰離子電池產業發展中存在的突出問題重要是以下幾項:產量急劇擴張,高端不足、低端過剩;電池通告管理趨緊,公司應對不足;電池單體性能不差,成組技術差距明顯;技術路線存爭議,部分公司受挫;動力鋰離子電池自動化裝備水平低;安全事故頻發,電池安全亟需重視;回收利用存在技術障礙,政策落實執行難度大。
以產量擴張來看,據不完全統計,2015年動力鋰離子電池環節計劃投資資金近千億元,但2016年上半年54家公司公布的投資擴產計劃總額已達1160億元。根據鋰電大數據統計,2015年底重要動力鋰離子電池產量已超過30GWh,規劃在建產量超過70GWh,預計到2018年整體產業產量將超過100GWh。
由于新能源汽車產業整體持續景氣,使得動力鋰離子電池產業高端優質產量不足、低端產量過剩的問題開始顯現,行業結構性風險上升。從市場集中度來看,2015年出貨量前10家公司的市場占有率為75.3%,整體動力鋰離子電池121家公司中,真正能進入整車供應體系的數量不超過20家。用句流行的俗話說,大部分動力鋰離子電池公司實際上都在“打醬油”,市場中兩極分化嚴重,低水平重復建設問題突出。
固態電池將是未來趨勢
從近期幾家國際公司的研發情況看,在市場上混合動力汽車做得風聲水起的豐田、氫燃料動力鋰電池汽車做得不錯的寶馬等整車公司,在加緊鋰離子動力鋰離子電池的研究。據報道,時隔5年后全新改版的豐田插電式混合動力車“普銳斯PHV”將正式發售。其新款車型的電池容量新增至原來的兩倍,在純電動行駛模式下續航里程達到68公里,混動模式下的燃效也比原來提高了兩成。
與此同時,豐田汽車和鈴木汽車日前共同宣布,兩家公司簽訂備忘錄確認將圍繞環保、安全及信息技術、采購和新能源汽車領域正式談判。其中的一個重點即在鋰離子電池的開發上。豐田的思路是:第一代鋰離子電池解決了安全可靠性問題,尤其是強調電芯自身的安全性;第二代鋰離子電池,將強調更好的性能、高能量密度和高功率。
此外,寶馬汽車也透露預計將在2026年實現電池技術突破性進展,生產固態電池,并將其應用于旗下汽車。固態電池的原理與傳統的液態鋰離子電池相同,只不過其電解質為固態,具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端,傳導更大的電流,進而提升電池容量。
據了解,寶馬現有電池技術的下一步改進將于2018年實現,并將應用于寶馬屆時要推出的MiniCooperE和新一代BMWX3純電動動力版本,寶馬固態電池的初始目標是將容量新增15%~20%。實際上,固態電池中由于沒有電解液,封存將會變得更加容易,在汽車等大型設備上使用時也不要再額外新增冷卻管、電子控件等,不僅節約了成本,還能有效減輕重量。
有關未來汽車動力鋰離子電池的發展,我國科學院物理研究所研究員李泓在“我國電動汽車百人會2017”上表示,在遠期的2030年很多電池形態將以全固態形式出現,包括金屬鋰、鋰硫和鋰空氣電池,這些技術路線雖然還在不斷修改中,但是包括提高安全性在內的未來大體策略就是固態化。