原材料涨价、电池技术、产能布局……从四部委领导及专家发言看产业发展走向

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除了低镍、低锂及无钴外,下一步动力电池技术如何发展?

——“2025年普遍达到350Wh/kg,2035年迎固态化时代。”

毫无疑问,在产业上下各方面的共同努力下,我国新能源汽车产业发展在过去一年来取得了明显成效,并已成为全国电动化转型的重要力量。

根据工信部副部长辛国斌所列举的几组数据来看,2021年我国新能源汽车产销量分别达到354.5和352.1万辆,同比都增长了1.6倍。连续7年位居全球第一。到今年一季度末,累计推广量有望突破一千万辆。

其次,近年来我国整车技术水平显著提升,钠离子电池、高镍无钴电池,模块化换电等取得积极进展,人工智能算力达到国际先进水平。中国企业2021年获得新能源汽车相关专利超三万件,占全球的比重达到70%。

在此背景下,截止2021年底,我国新能源汽车整车累计消费约1.6万亿元,带动上下游产业链产值约4.8万亿元,累计减少二氧化碳排放超过一亿吨,为工业和交通领域碳减排做出了积极贡献。

在他看来,目前我国新能源汽车产业已进入规模化、高质量的快速发展新阶段。

以动力电池系统为例,据全国政协经济委员会副主任 苗圩展示数据来看,在2017-2021年五年中,三元电池系统的能量密度从143Wh/kg提升至206Wh/kg,磷酸铁锂电池的能量密度从117Wh/kg提高到167.4Wh/kg。电池成本也同样在逐步下降,已从2017年的1.43元/ Wh降至2021年的0.84元/ Wh。

原材料涨价、电池技术、产能布局……从四部委领导及专家发言看产业发展走向

全国政协经济委员会副主任 苗圩演讲报告PPT截图

与此同时,“我国高镍三元正极材料和硅/碳复合的负极材料已成功开发和实验,实现了300Wh/kg动力电池的量产装车;固液混合电池的单体能量密度也已达到360Wh/kg,并通过了循环寿命的实验,预计将在今年内进入装车阶段;此外,我们还开展了单体4.5V的镍锰酸锂动力电池的前瞻研究。”全国政协副主席、中国科学技术协会主席 万钢如是介绍。

但很显然,面向“至2035年新能源汽车与节能汽车各占一半”的产业发展目标,依靠现有技术还远远不够,动力电池技术亟需进一步突破。

基于此,科技部认为:应坚持市场主导、政府引导,把市场能够自主完成的交给市场,政府更多支持基础前沿与共性关键技术研究攻关。

针对当前行业面临的痛点和难点,组织力量开展攻关,采用“揭榜挂帅”等方式支持有关企业研发高安全、全气候动力电池系统技术,开展无钴动力电池等技术攻关,加强电池梯次利用技术研发,支持产业链上下游协同开展技术攻关、平台搭建、标准制定、测试评价等工作。

而面向未来电池相关技术发展趋势,欧阳明高院士针对材料体系、技术路线以及系统结构给出相应预判。

首先,关于未来电池材料体系发展趋势:

| 至2025年,我国量产电池仍处液态体系,普遍达到350Wh/kg,作为参考,我国电池当前均值尚未超过300Wh/kg;

| 至2030年,进入液态向固态过渡阶段,400Wh/kg全面实现产业化,国内全固态电池占比不超过1%,国际约在1%;

| 至2035年,则将实现500Wh/kg全产业化,届时将包含全固态电池、锂硫电池、空气电池,以及富锂锰基正极材料等新型电池及电池材料的应用全面铺开。

原材料涨价、电池技术、产能布局……从四部委领导及专家发言看产业发展走向

欧阳明高院士演讲PPT内容截图

其次,关于电池技术路线,若以比能量和寿命为标准,目前主要有三条技术路线:

| 液态。如高比能量低成本的三元锂电池,当前我国高比能量的三元锂电池已进入9系时代,镍9钴0.5,但为兼顾安全及成本,使用率较低;再如高安全、低成本且长寿命的磷酸铁锂电池。

| 固态。高能量比,且更安全。

| 新型电池,如钠离子、钾离子等。

原材料涨价、电池技术、产能布局……从四部委领导及专家发言看产业发展走向

欧阳明高院士演讲PPT内容截图

最后,关于电池系统结构创新,他认为主要以减少附属重量和体积为发展方向。目前已从传统“电芯-模组-整包”电池结构,转为一体集成式Cell To Pack(CTP),各企业现正积极探索CTC(Cell to Chassis)及CTV(Cell to Vehicle),进一步省去模组、打包过程,制造耗时缩短,续航里程再提升。

原材料涨价、电池技术、产能布局……从四部委领导及专家发言看产业发展走向

欧阳明高院士演讲PPT内容截图

“作为激烈竞争中的关键变量,谁牵住了科技创新的牛鼻子、走好了科技创新这步先手棋,谁就能占领先机、赢得优势。”科技部副部长 相里斌如是说。

如何看待产业发展“扩”字当头?

——“现有基地达合理规模前,不再新增产能”

如前文所说,近年来基于终端市场需求的高歌猛进,主流车企电动化步伐纷纷提速,动力电池企业、上游原材料企业紧随其后,“扩”成为了新能源汽车产业上下的关键词之一。

单以动力电池为例,据盖世汽车不完全统计,宁德时代至2025年规划产能有望超过670GWh,产能规划地区涉及福建宁德、四川、青海、广东、江西、上海等地;

比亚迪扩产速度也不输宁德时代,初步统计2025年比亚迪规划产能有望超过600GWh,涉及广东、青海、重庆、湖南、西安、贵州、江苏、湖北、浙江等省市;

蜂巢能源至2025年挑战600GWh的全球产能目标;中航锂电2025年也有500GWh的产能规划;亿纬锂能2023年将建成200GWh产能;国轩高科2025年产能规划300GWh;孚能科技120GWh;力神电池至2025年产能规划100GWh......

“我国电池产能预计在2023年达至1.5TWh,2025年达到3TWh,可乐观估计至2025年国内电池年需求量/年出货量约在1.2TWh,届时大概率会出现周期性的产能过剩。”欧阳明高院士认为。

原材料涨价、电池技术、产能布局……从四部委领导及专家发言看产业发展走向

欧阳明高院士演讲PPT内容截图

而整车产能规划也难言合理。近年来,随着越来越多的造车新势力涌入造车赛道,以及传统车企加速向电气化领域转型,再加上新能源汽车是多地“十四五”期间的重点落地项目,各地政府强力支持扩大新能源汽车产能建设。

但其背后,是我国低于60%的乘用车产能利用率。一边疯狂新建,一边逐渐闲置。

对此,工信部副部长 辛国斌提出,要针对当前产业发展情况进一步加强统筹布局,坚决遏制盲目投资、重复建设。

国家发改委副主任 林念修亦给出明确观点,“统筹布局是新能源汽车产业高质量发展的客观要求,国家发改委将在尊重市场规律的基础上依法依规加强窗口指导,强化统筹谋划,优化产业布局,实化支持政策,有关地方和行业企业要不折不扣地落实好国家布局要求。”

基于此,未来将作出以下四点发展方向:

| 按照主体集中、区域集聚的原则,引导产业向发展基础好、产能利用充分的地区和主体聚集,重点在长三角、珠三角、京津冀、成渝等区域打造具有国际竞争力的产业集群。

| 鼓励引导重点地区制定产业发展规划,依托现有产能发展新能源汽车,确保项目建设规范有序,整车企业要突出重点布局,依托现有生产基地集聚发展,现有基地达到合理规模之前,不再新增产能布点。新能源汽车一定要走这条道路,不能太分散,鼓励一个重点企业要在一个地方达到一定规模再建第二个点,并且全国要统筹布局,不能遍地开花。

| 严格执行汽车产业投资管理规定,加强新能源汽车违规项目清理整治,依法依规查处未批先建、批零建整、边批边建等违规行为。

| 规范整车企业兼并重组,大力推动落后企业和无效产能退出,构建布局合理、发展有序、运行高效的产业格局。

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