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新能源车动力锂离子电池发展仍具难点

全国工商联新能源商会新能源动力与储能委员会 李雷 夏凡
  近年来,油价逐步攀升和城市大气污染日益加重,给人们的生产、生活带来了沉重的压力,传统的燃油汽车交通方式受到越来越多的人质疑,发展对传统化石能源依赖性低以及环境友好的新型交通工具,成为人们的共识。在各种新型交通工具中,以新能源动力为核心的新能源汽车备受瞩目。在各种新能源动力形式中,锂离子电池被认为是最有发展前途的新能源动力形式之一。


  生产体系粗具规模
  ·国内从业企业在成本控制方面做得较好,有相当一部分企业的生产成本较国外同类企业低,体现了较强的竞争力。
  ·随着动力电池产业的发展,相关产业协调发展的步伐明显加快。


  随着我国新能源汽车产业(还包括电动工具、电动自行车等产业)的快速发展,其对动力锂离子电池的需求量在逐年攀升,动力锂离子电池的产业化发展受到了业内的广泛重视。
上世纪90年代中后期,随着天津力神公司等一批锂离子电池生产企业的成立,国内的锂离子电池产业化发展也逐渐起步。
2003年前后,随着“十五”期间“863”电动汽车重大专项的立项和比亚迪等电池生产企业纷纷将业务拓展到汽车生产等领域,动力锂离子电池的产业化发展在我国拉开序幕。经过数年的发展,目前,我国动力离子锂电池生产体系粗具规模。
总体来说,我国初步建立的动力锂电池工业体系具有以下特点:
首先,上游原材料供应较丰富。动力锂电池的发展依赖于锂资源的供应,我国属于锂资源储量大国,有盐湖卤水锂和矿石锂等形态分布,目前已探明锂资源储量为383万吨,相当于碳酸锂2000多万吨,其中盐湖卤水锂矿主要分布在青海、西藏、湖北等地,矿石锂主要分布在四川、江西、湖南、新疆等地。我国已形成了较大的碳酸锂生产群体,四川天齐锂业、西藏矿业、中信青海国安等企业产能扩增迅速,2009年,我国碳酸锂产量近万吨,从短期来看,基本能满足国内锂电池产业发展的原材料需要。
其次,成本控制到位。成本是竞争力的体现,只有低成本,才能有赢利空间,产业发展的后动力才足。当前,国内从业企业在成本控制方面做得较好,有相当一部分企业的生产成本较国外同类企业低,体现了较强的竞争力。有消息表明,中信国安盟固利公司等生产的电动车锂离子动力电池零售价已下降到4元/Wh左右,160kWh电动公交车用电池总成本价格低于60万元,接近同等产品美国2012年规划目标的一半。当然,目前锂离子电池的出厂成本仍较同功率铅酸电池高,要想替代铅酸电池在相关领域的应用,锂离子电池成本降低的空间和任务仍然巨大。
再次,行业竞争激烈。动力锂电池产业是新世纪的朝阳产业之一,随着时间的推移,吸引了越来越多的人的关注,一大批企业纷纷转战该领域,形成了颇为激烈的竞争局面。
最后,产业协调发展步伐加快。动力锂离子电池产业的发展涉及多个产业的发展,比如汽车工业、智能电网建设、充/换电站产业等。近年来,随着动力电池产业的发展,相关产业协调发展的步伐明显加快。一方面,我国新能源汽车产业发展已进入“轻混”和“中混”阶段;另一方面,智能电网建设规划进一步细化,《智能电网技术标准体系规划》和《智能电网关键设备(系统)研制规划》相继出台。


  提高安全性攻克技术难关
  ·电池成组应用技术等研究不够,“安全性”问题凸显。
  ·如何消除知识产权隐患,将是长期困扰我国动力锂电池产业发展的命题。


我国动力锂电池产业化迅速进展的同时,也暴露出不少问题,这些问题的存在,不利于我国动力锂电池产业化的持续深入。
第一,电池成组应用技术等研究不够,“安全性”问题凸显。在产业发展的前一个阶段,动力锂离子电池领域的相关研究团队关注的重点集中在关键技术、关键材料和产品研究上,动力锂离子电池成组应用技术和设备研究没有引起应有的重视,基本上沿用基于铅酸蓄电池技术状态的成组应用技术和设备。然而,动力锂离子电池终究是与铅酸蓄电池大不同的新型蓄电池,铅酸蓄电池的成组应用技术和设备(充电技术和充电设备、放电技术和放电设备、维护管理技术和维护管理设备),不能适应新型动力锂离子电池的特点,强行套用必定引发动力锂电池燃烧、爆炸、使用寿命缩短等“安全性”问题。
第二,从业企业鱼龙混杂,“搅局”现象时有发生。有相当一部分原本对动力锂离子电池领域很陌生的企业,不顾自身在技术方面的缺失,投钱上马,短时间内形成了大量的产能,造成了产能的堆积和行业整体品质的下降,搅乱了市场的正常发展秩序,也影响了行业整体技术水平的提高。
第三,国家政策支持偏于保守。产业的发展,政策支持是保证,随着我国动力锂电池产业发展的深入,对其如何定位成为市场关注的焦点,也影响到相关产业的发展规划。在2009年7月,工业和信息化部公布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中,将混合动力乘用车用锂离子动力蓄电池的技术阶段定位为发展期(发展期产品是指技术原理的实现路径基本明确,国家和行业标准尚未完善,初步具备产业化条件的产品),而并非业界人士预期的成熟期(成熟期产品指技术原理的实现路径清晰,产品技术和生产技术成熟,国家和行业标准基本完备,可以进入产业化阶段的产品),体现了国家在政策制定方面还是以稳妥为先,政策激励作用有限。业界对动力锂电池的市场前景及产业化进程预期产生了分歧。
第四,知识产权存在隐患。我国动力锂电池产业发展主要有两条技术路线:一是磷酸亚铁锂系,二是锰酸锂系,磷酸亚铁锂系是目前国内大多数企业采用的技术路线,但该系的两个核心技术的专利都在国外,随着产业的发展,相关国家在中国境内加强了知识产权布局。可以预期,我国动力锂离子电池产业的后续发展必然会遭遇国际知识产权保卫战,如何消除知识产权隐患,将是长期困扰我国动力锂电池产业发展的命题。


  加快产业化进程
  ·保持科研投入,重视重大关键技术的研究。
  ·强化标准体系建设,严格准入机制。


  针对当前我国动力锂离子电池产业发展所遇到的诸多问题,笔者建议相关主体从如下多方面入手,做好预防和化解措施,推进我国动力锂离子电池产业的进一步发展。
  1.保持科研投入,重视重大关键技术的研究。我国的动力锂离子电池技术水平还很一般,仍需要相当多的技术研发投入。当前,相关科研机构不仅要继续重视动力锂离子电池关键技术、关键材料和产品研究,同时还应给予动力锂离子电池成组应用技术和设备研究更多的关注,力求在提高产品能效的同时解决电池系统可能存在的燃烧、爆炸、使用寿命缩短等问题,确保电池及载用系统的安全性。
  2.强化标准体系建设,严格准入机制。相关主管部门有必要强化产业的标准体系建设,严格技术要求,同时设立行业准入门槛,将一部分技术水平低下,竞争力不强的企业淘汰出局,并且将大批低层次的准备进入者阻挡在外,净化市场环境,提高产品质量和企业核心竞争力。
  3.科学调研产业发展现状,适时出台产业支持政策。建议国家相关主管部门科学调研产业发展情况,掌握产业发展现状和急需解决的问题,并据此在产业发展规划、核心技术攻关、上下游产业衔接等方面适时给予相应的政策支持,推进我国动力锂离子电池产业蓬勃发展。
  4.重视锂资源的战略地位,做好资源的合理开发和回收利用工作。从全球来讲,锂资源是一种战略资源,我国虽然是世界上锂资源较丰富的国家,但是人均占有量低,同时现有开采利用技术水平还不高,从长远发展的角度考虑,我们应该高度重视锂资源的合理开发利用,切不可胡挖滥采,要做好开采的规划工作和资源回收利用工作,以保障国内需求为基准,同时积极将目光转向国外,寻求锂资源的其他供应渠道。
5.重视知识产权保护工作,积极寻求国际合作,避开专利壁垒。由于我国在动力锂电池方面的专利布局较晚,我国有着严重的知识产权隐患,为避免陷入我国“DVD产品”类似的专利悲剧,从现在起,相关科研机构和国家知识产权主管部门应该高度重视相关技术的知识产权保护工作,要加强自主创新,加快自主知识产权体系的建立。同时,可以开展多方面的国际合作,寻求资源共享,避开技术壁垒给自身发展带来的不利,走出一条平稳的、可持续的发展道路。


  (责编:落雪)


 



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