前沿

前沿

動(dòng)力電池是新能源汽車(chē)最關(guān)鍵的零部件，也是廣大消費(fèi)者“里程焦慮”的根源所在。在新能源汽車(chē)快速發(fā)展的拉動(dòng)下，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)也迅速成長(zhǎng)，目前已與日、韓形成了“三足鼎立”的局面，站在了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)口之上。但是，在風(fēng)口站穩(wěn)并不容易。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)動(dòng)力電池配套企業(yè)已經(jīng)從兩三年前的約150家，減少到了如今的100家左右，三分之一的企業(yè)被淘汰出局。面對(duì)國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)，風(fēng)口浪尖上的動(dòng)力電池企業(yè)，該怎樣提高核心競(jìng)爭(zhēng)力并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展呢？

行業(yè)面臨“洗牌”，1/3企業(yè)遭淘汰

對(duì)于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，2018年夏天無(wú)疑是一個(gè)分水嶺。

一邊，龍頭電池企業(yè)的布局風(fēng)生水起，近期消息頻頻：寧德時(shí)代與上汽集團(tuán)聯(lián)手建電池工廠(chǎng)、比亞迪拆分動(dòng)力電池業(yè)務(wù)傳聞?dòng)制?、?guó)軒高科青島基地開(kāi)建高比能三元電池項(xiàng)目、孚能科技年產(chǎn)20GWh動(dòng)力電池項(xiàng)目落戶(hù)鎮(zhèn)江……6月11日，寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)了上市，目前市值近1500億元。

另一邊，去年還位居全國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量第三的沃特瑪，一下陷入資金鏈斷裂的困境，于6月發(fā)布通知，公司因資金問(wèn)題近500名職工放假半年；而今年以來(lái)，銀隆集團(tuán)接連遭遇動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)引爭(zhēng)議、訂單下滑、裁員等問(wèn)題，7月，南京銀隆被爆遭查封后又被解封……

與此同時(shí)，日韓動(dòng)力電池巨頭卷土重來(lái)，加緊在華布局，7月17日，LG化學(xué)與南京江寧濱江開(kāi)發(fā)區(qū)簽約動(dòng)力電池項(xiàng)目，計(jì)劃總投資約20億美元，建成到2023年可以實(shí)現(xiàn)32GWh年產(chǎn)能的動(dòng)力電池工廠(chǎng)。

“行業(yè)洗牌已經(jīng)開(kāi)始了?！蹦暇﹪?guó)軒動(dòng)力電池有限公司總經(jīng)理張巍說(shuō)，“多數(shù)依靠補(bǔ)貼的企業(yè)會(huì)先倒下，相對(duì)產(chǎn)能過(guò)剩、技術(shù)進(jìn)步比較慢的企業(yè)會(huì)被淘汰?！?br/>
而實(shí)際上，我國(guó)動(dòng)力電池配套企業(yè)已經(jīng)從2015年的大約150家降到了2017年的100家左右，三分之一的企業(yè)已被淘汰出局——這是6月27日“2018鋰產(chǎn)業(yè)與動(dòng)力電池國(guó)際高峰論壇”上公布的數(shù)據(jù)，同期發(fā)布的《鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)（2018）》顯示，2017年我國(guó)動(dòng)力電池的產(chǎn)能超過(guò)200GWh，總體產(chǎn)能利用率卻只有40%，高端產(chǎn)能供應(yīng)不足，低端產(chǎn)能訂貨不足，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過(guò)剩。

“市場(chǎng)上只認(rèn)可先進(jìn)耐用的技術(shù)?！苯K大學(xué)汽車(chē)工程研究院栗歡歡副教授說(shuō)，目前，我國(guó)動(dòng)力電池廠(chǎng)商之間的產(chǎn)品質(zhì)量和制造水平存在著差距，“會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)洗牌的過(guò)程，技術(shù)更迭弱的低端電池企業(yè)將被市場(chǎng)淘汰。其他企業(yè)要有危機(jī)意識(shí)，隨時(shí)關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，布局新一代電池技術(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)。”

主流電池也會(huì)遭遇“天花板”，

未來(lái)技術(shù)路線(xiàn)是什么

6月12日，新的新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策正式實(shí)施，補(bǔ)貼退坡的同時(shí)，對(duì)新能源車(chē)的續(xù)航里程、動(dòng)力電池的能量密度等關(guān)鍵技術(shù)提出更高要求。

去年3月初，工信部、發(fā)改委、科技部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)了《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》，明確了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)未來(lái)的方向與目標(biāo)：到2020年，新型動(dòng)力鋰電池單體比能量超過(guò)300Wh/kg，成本降至1元/Wh以下，到2020年，單體比能量超過(guò)500Wh/kg。而據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)數(shù)據(jù)，今年國(guó)內(nèi)主流企業(yè)動(dòng)力電池產(chǎn)品單體比能量大多在200-250Wh/kg之間，成本在1.3元/Wh左右，距上述目標(biāo)仍有一段距離。在與世界一流企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技的過(guò)程中，我國(guó)企業(yè)如果不加快布局下一代的電池技術(shù)，競(jìng)爭(zhēng)格局將會(huì)重新改寫(xiě)。

“目前來(lái)看，鋰離子動(dòng)力電池仍然是當(dāng)前市場(chǎng)的主流。”栗歡歡說(shuō)。根據(jù)正極材料的不同，鋰離子電池主要分為磷酸鐵鋰電池和以鎳鈷錳、鎳鈷鋁等為代表的三元電池。但是，現(xiàn)階段技術(shù)比較成熟的磷酸鐵鋰電池，能量密度已經(jīng)達(dá)到其物理極限，完成2020年動(dòng)力電池能量密度300Wh/kg的目標(biāo)很難，所以，三元電池的比例正在迅速上升，磷酸鐵鋰電池的增速則在放緩。栗歡歡認(rèn)為，“未來(lái)幾年動(dòng)力電池將以三元電池為主，同時(shí)向高鎳三元和新體系電池方向發(fā)展。”

不過(guò)，被普遍看好的三元電池，也有“天花板”！其物理極限在350Wh/kg附近，繼續(xù)突破很難。現(xiàn)有的鋰離子電池材料體系，能量密度在幾年內(nèi)都將接近其物理極限，動(dòng)力電池技術(shù)迭代迅速，需要開(kāi)發(fā)新的材料體系，加快布局下一代的電池技術(shù)路線(xiàn)，如全固態(tài)鋰電池、鋰硫電池、燃料電池等。

其中，固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者，其安全性高、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、正負(fù)極材料選擇范圍寬等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，引起全球動(dòng)力電池企業(yè)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)的高度關(guān)注并加緊布局，如韓國(guó)的三星SDI、LG化學(xué)等。日本更是舉全國(guó)之力布局固態(tài)電池技術(shù)研究，6月15日，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)宣布，將聯(lián)合豐田、本田、松下等23家汽車(chē)、電池、材料企業(yè)和15家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，啟動(dòng)第二階段“全固態(tài)電池”的開(kāi)發(fā)，力爭(zhēng)2022年前確立技術(shù)。

而在我國(guó)，以中科院物理所為代表的研究團(tuán)隊(duì)，也正在積極進(jìn)行固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化研究工作，目前開(kāi)發(fā)出的電芯樣品能量密度接近350Wh/kg。此外，寧德時(shí)代、力神、中航鋰電等企業(yè)也在進(jìn)行固態(tài)電池開(kāi)發(fā)。

技術(shù)進(jìn)步、智能制造、產(chǎn)業(yè)協(xié)同，

一個(gè)都不能少

“行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，作為國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)，我們不但要在電池技術(shù)路線(xiàn)上保持進(jìn)步，在生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、體系建設(shè)上也要修煉好內(nèi)功。”南京國(guó)軒總經(jīng)理張巍說(shuō)。雖然全球動(dòng)力電池形成了中、日、韓“三足鼎立”的市場(chǎng)格局，三者占據(jù)95%市場(chǎng)，但我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化、信息化和智能化水平與日、韓企業(yè)差距較大。“他們?cè)陔姵氐囊恢滦浴⒎€(wěn)定性、循環(huán)壽命等方面都有較大的優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)下游整車(chē)廠(chǎng)的吸引力很大。我們的企業(yè)需要進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)線(xiàn)的智能制造水平，生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管理和監(jiān)督也需要向日韓企業(yè)學(xué)習(xí)?！崩鯕g歡說(shuō)。

從技術(shù)工藝看，生產(chǎn)動(dòng)力電池的難點(diǎn)主要在于如何保證電池的一致性。張巍認(rèn)為，這可以通過(guò)智能制造技術(shù)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，“應(yīng)盡量減少人為操作對(duì)電池性能的影響?！蹦暇﹪?guó)軒新建的二期生產(chǎn)基地占地206畝，巨大的U型車(chē)間里，產(chǎn)線(xiàn)有條不紊地運(yùn)行，工人卻很少。張巍介紹，這條產(chǎn)線(xiàn)采用了新的自動(dòng)化技術(shù)，制造軟件系統(tǒng)更為高端，工人減少了30%多，產(chǎn)能卻提高了。“現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化更新速度很快，未來(lái)我們?nèi)?、四期的生產(chǎn)基地，占地面積將超過(guò)1000畝，所需要的工人只有現(xiàn)在一半，產(chǎn)能卻能達(dá)到現(xiàn)在的4倍?！?br/>
“除了企業(yè)自身積極修煉內(nèi)功，整個(gè)行業(yè)也需要協(xié)同特種?！崩鯕g歡分析道，江蘇省動(dòng)力電池企業(yè)數(shù)量在全國(guó)數(shù)一數(shù)二，全國(guó)乃至全球的動(dòng)力電池企業(yè)有許多都在江蘇設(shè)有大本營(yíng)或者生產(chǎn)基地，如寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、力神、中航鋰電、春蘭、韓國(guó)SK、LG化學(xué)等；江蘇多所高校都有動(dòng)力電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)，如南京大學(xué)、蘇州大學(xué)、江蘇大學(xué)、南理工、南師大、南航等；此外，江蘇新能源汽車(chē)企業(yè)數(shù)量也位于全國(guó)前列?！罢淆堫^電池企業(yè)、知名高校、零部件企業(yè)的資源，進(jìn)行校企研發(fā)，再應(yīng)用到新能源汽車(chē)車(chē)企，對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)發(fā)展將有良好的促進(jìn)作用?！睋?jù)悉，目前江蘇省汽車(chē)工程學(xué)會(huì)正聯(lián)合江蘇大學(xué)籌建“動(dòng)力電池專(zhuān)業(yè)委員會(huì)”，并已聚集20余家動(dòng)力電池企業(yè)和10多所具有動(dòng)力電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)的高校。