在純電動客車領域,磷酸鐵鋰電池仍然是絕對的主要配套電池,整體占比在90%以上,其他份額則主要被鈦酸鋰電池和錳酸鋰電池占據;而插電式混動客車方面則是錳酸鋰和磷酸鐵鋰共同的市場。

動力電池藍皮書發布

7月19日,中國汽車技術研究中心有限公司、大連松下汽車能源有限公司、社會科學文獻出版社、新能源汽車動力電池產業聯席會在京共同發布的《動力電池藍皮書:中國新能源汽車動力電池產業發展報告(2018)》(以下簡稱2018年《動力電池藍皮書》)。

動力電池是新能源汽車產業的重要組成部分,中國新能源汽車產業的快速發展離不開國內動力電池產業的有力支撐。2017年國內新能源汽車產量突破80萬輛,直接拉動動力電池配套量超過370億瓦時。2017年初,國家四部委發布了動力電池產業頂層設計政策《促進汽車動力電池產業發展行動方案》,對加快提升我國汽車動力電池產業發展能力和水平,推動新能源汽車產業健康可持續發展明確了下一步的前進方向和發展路線。

2018年《動力電池藍皮書》共設計策劃了六大板塊內容“總報告、專家視點篇、產業篇、政策篇、熱點篇以及附錄”。在上一年度的板塊基礎了新增了專家視點篇和熱點篇?!翱倛蟾妗笔菍?017年動力電池產業發展情況的綜述,從產業全局角度出發、回顧和分析了2017年動力電池產業發展概況,對產業的發展特征進行了提煉和總結,闡述了發展過程中的主要問題,并對促進產業健康發展提出了建議?!皩<乙朁c篇”是新增板塊,邀請了本書的高端顧問團隊對中國乃至全球的動力電池產業發展形勢進行把脈,專家論述對產業發展極具指導意義?!爱a業篇”分為七個部分,從產業鏈體系方面介紹了單體產業、系統集成產業、關鍵材料產業以及裝備制造產業的發展情況,并延伸到產業鏈后端的梯次利用以及再生利用回收產業,并對燃料電池產業的進展情況進行了介紹。在“政策篇”里,梳理匯總了2017年我國動力電池產業的政策、標準以及相關支撐體系?!盁狳c篇”通過五部分內容對當前動力電池產業發展過程中的聚焦熱點進行了探討,涵蓋高能量電池、高功率電池的發展路線以及行業投資格局、原材料資源和動力電池消防安全。在“附錄”里,基于中汽中心對動力電池產業獨家的研究數據,整理形成了產業數據表,讀者可以直接從量上看出目前的發展格局。

2018年《動力電池藍皮書》繼續從社會科學角度,對我國動力電池產業的發展情況進行了全面系統的梳理和分析。藍皮書作為產業的觀察家持續緊跟產業發展節奏,密切關注產業發展態勢,深度分析產業發展內涵,既從受眾的角度讓廣大讀者了解中國動力電池產業發展的現況和趨勢,又從專業角度客觀評價動力電池技術和產品,分析產業發展面臨的問題并提出建議措施。該書有助于動力電池產業管理部門、研究機構、動力電池及上下游企業、社會公眾等了解中國動力電池產業發展的最新動態,意在為政府部門出臺動力電池產業相關政策法規、企業制定相關戰略規劃,提供借鑒和參考。

產銷量持續快速增長,行業集中度在競爭中提升

2018年《動力電池藍皮書》指出,中國新能源汽車產銷量持續快速增長,行業集中度在競爭中提升。據中國汽車技術研究中心有限公司動力電池產業發展研究室統計,2017年中國新能源汽車實際總產量為81.9萬輛,占當年新車總產量的2.8%;終端銷量為77.7萬輛,占新車銷售的2.7%。動力電池產業在新能源汽車產業的帶動下,繼續保持快速增長,全年總配套量達373.5億瓦時,同比增長33%。

得益于私人市場的滲透以及共享汽車的普及,純電動乘用車產量同比增長84%,在總產量中占比首次超過50%。純電動專用車產量相比2016年有近10萬輛級的增長,全部產品中高于96%的產品是物流運輸車。在動力電池配套方面,純電動客車仍舊是最大的動力電池應用領域,占比為38%,而純電動乘用車領域的動力電池配套量正在逐漸與其縮小差距,占比為33%,可以預見其即將發展成為最大的動力電池消費市場。

在動力電池配套企業方面,2017年國產新能源汽車共有98家動力電池單體配套企業(按集團口徑統計,其中國外企業6家,國內企業92家)以及2家燃料電池企業,相比2016年的企業數量減少了三分之一,前一階段《汽車動力蓄電池行業規范條件》的實施以及日趨成熟的市場競爭使一些技術落后的企業或被兼并重組或選擇退出汽車動力電池的生產與銷售。

從不同材料體系鋰離子動力電池生產企業數量上可以看出,企業數量變化最明顯的是磷酸鐵鋰生產企業,較2016年的79家下降了一半,隨著動力電池發展路線對能量密度的需求不斷提高,磷酸鐵鋰生產企業的生存空間受到壓縮。其他材料體系的生產企業數量同比沒有明顯變化。

在配套量方面,只有寧德時代一家超過了100億瓦時,其快速發展的歷程在新能源汽車產業中成為一個特有現象。配套量超過1億瓦時的企業有39家,總配套量為363.1億瓦時,占比97%;不足1億瓦時的企業有59家,同比減少近50%。這進一步說明行業發展在經歷大浪淘沙后集中度得到有效提升。排名前20的企業的配套量占總配套量的87%,與2016年占比基本一致,但總量增長可觀。

動力電池系統銷售價格有力下降,上游材料成為關鍵因素

2018年《動力電池藍皮書》認為,動力電池系統作為新能源汽車中成本占比最高的部件直接決定了整車的市場定價,目前認為只有動力電池系統成本降至與傳統燃油車發動機成本相當的水平,純電動汽車才能于財政補貼退出后在終端售價方面具有真正的市場競爭力。在我國動力電池產品成本的發展演變中,產業鏈的建設完善和國產化率的不斷提高對動力電池的成本下降起到了關鍵的助推作用。

在正極材料方面,2017年我國正極材料產量增長迅猛,龍頭企業的高鎳三元材料技術研發正在逼近國外先進水平,規?;牧慨a已經實現,當升科技、貝特瑞、寧波容百的高鎳材料產品極具市場競爭力。負極材料方面,國內企業繼續保持傳統石墨市場的領先優勢,在高比能量電池用的硅碳負極材料領域則正在加快研發及投產速度,主流負極廠商已增加硅碳負極投入,新進入者也開始布局硅碳負極,產業化進程不斷加速。隔膜方面,隔膜國產化率正在不斷提升,隨著國內隔膜生產企業在濕法生產工藝上以及涂覆技術的持續改進,濕法隔膜的性能越來越接近國外企業水平,國產濕法隔膜已經搶占了部分進口市場份額,并有逐漸擴大的趨勢,國產隔膜的普及應用對打破國外企業壟斷格局、降低動力電池成本成效明顯。在電解液領域,隨著我國電解液產業的發展成熟,全球電解液的產能正向中國轉移,國產電解液已面向國內外市場銷售,同時國產電解液添加劑也正在形成主導全球市場的供給格局。產業鏈的進步與成熟對適應新能源汽車市場發展需求、降低動力電池成本具有重要的意義。

整體上,我國新能源汽車動力電池系統的銷售價格呈現逐年下降的趨勢,2017年底動力電池系統價格的行業平均水平已經降至1.4~1.5元/瓦時,相比2016年底的2.0元/瓦時下降了25%,已經提前實現了《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020年)》要求的到2020年新能源汽車動力電池模塊成本降至1.5元/瓦時以下的目標,并且部分企業的產品價格還能更低。對于《促進汽車動力電池產業發展行動方案》要求的2020年系統成本降至1元/瓦時以下的目標,其實差距已經不大。在補貼即將退出的后補貼時代,新能源汽車需在市場終端售價方面與傳統燃油汽車形成等量競爭,所以動力電池系統要達到內燃發動機系統的成本水平,此時價格應在0.6~0.7元/瓦時。按照《節能與新能源汽車技術路線圖》的規劃,達到這一水平要到2030年,但是國外的動力電池系統成本同樣下降很快,在2020年理想狀態下可能達到100歐元/千瓦時,因此中國動力電池產業的發展道路并不輕松,競爭態勢仍然嚴峻,需要產業協力共同促進,爭取提前完成既定目標。

多元技術體系并路推進,三元電池占據乘用車統治地位

2018年《動力電池藍皮書》認為,動力電池多元技術體系并路推進,三元電池占據了乘用車市場的統治地位。在2017年的動力電池配套量中,磷酸鐵鋰電池的主導地位受到三元電池的強勢沖擊,磷酸鐵鋰電池全年配套量187.5億瓦時,占比50%,相較2016年下降了22個百分點。三元電池全年配套量162.2億瓦時,占比43%,相較2016年提高了20個百分點。錳酸鋰電池配套量15.6億瓦時,占比4%;鈦酸鋰電池配套量5.7億瓦時,占比2%;多元復合電池配套量2.3億瓦時,占比1%;鎳氫電池和超級電容器的配套量則相對少很多。

在純電動客車領域,磷酸鐵鋰電池仍然是絕對的主要配套電池,整體占比在90%以上,其他份額則主要被鈦酸鋰電池和錳酸鋰電池占據;而插電式混動客車方面則是錳酸鋰和磷酸鐵鋰共同的市場。在車型產量最高的乘用車領域,無論是插電式混動乘用車還是純電動乘用車,三元材料電池占據了絕對的統治地位,源于市場對車輛續駛里程的需求,具備高能量密度優勢和發展潛力的三元材料電池將逐漸完成對磷酸鐵鋰電池的替代。此外在純電動專用車領域,三元電池同樣是主要配套電池,尤其是純電動物流車對高續駛里程的需求拉動了三元電池在專用車上的配套應用。

前瞻性電池技術路線清晰,全固態電池成為關注焦點

2018年《動力電池藍皮書》提出,我國前瞻性電池技術路線清晰,全固態電池成為行業關注焦點。2017年3月國家發改委、財政部、工信部和科技部四部委聯合發布了《促進汽車動力電池產業發展行動方案》,提出到2020年,新型鋰離子動力電池單體比能量超過300瓦時/公斤;系統比能量力爭達到260瓦時/公斤,到2025年,新體系動力電池技術取得突破性進展,單體比能量達500瓦時/公斤。2017年5月,工信部、國家發改委和科技部三部委聯合發布的《汽車產業中長期發展規劃》再一次提出到2020年,動力電池單體比能量達到300瓦時/公斤以上,力爭實現350瓦時/公斤,系統比能量力爭達到260瓦時/公斤,到2025年,動力電池系統比能量達到350瓦時/公斤。

面對頂層設計的要求,科技部新能源汽車重點專項實施的面向2020年高能量密度動力電池產業化研發項目正在有序開展當中,由寧德時代、合肥國軒高科以及天津力神牽頭的項目采用高鎳三元正極以及硅碳負極的軟包電池能量密度已經達到技術要求,下一步將在提升循環壽命和安全性方面向產業化的目標進行攻關。2020年后的發展目標方向為新型高比容量正極材料研發,以期在2025年突破單體400Wh/kg,新能源汽車重點專項中北京大學和中國科學院物理所分別牽頭承擔的高比能量動力電池新材料研發項目也已有階段性進展,圍繞著富鋰錳基正極材料開展的科研工作正逐漸看到產業化的希望,其中北京大學開發的富鋰錳基正極材料的比容量達到了400mAh/g。

2017年,作為下一代面向500Wh/kg的電池技術路線,具有高能量密度以及高安全特性的固態電池正在全球范圍內受到關注,日韓歐美等國家和地區的相關研究機構和企業開始發力布局和加速固態電池的研究與開發。在中國,以中國科學院物理所為代表的研究團隊正在積極進行固態電池的產業化工作,目前開發出的階段性電芯樣品能量密度指標接近350Wh/kg。企業方面,贛鋒鋰業與中國科學院寧波材料所進行合作,推進固態電池的產業化進程。此外,寧德時代、天津力神、中航鋰電以及衛藍新能源等企業也在進行固態電池的開發。在業界共同努力下,固態電池產業化的實現或許會提前到來。

回收路線漸趨清晰,商業體系仍待健全

2018年《動力電池藍皮書》認為,我國動力電池的回收路線漸趨清晰,但商業體系仍待健全。動力電池的回收再利用是新能源汽車產業健康可持續發展的關鍵一環,對全生命周期內降低動力電池成本、促進環境保護和社會安全以及節約礦藏資源利用等方面具有重要的現實意義。隨著我國發展新能源汽車產業上升為國家戰略,2013年以后新能源汽車大規模推廣應用,產銷量年年不斷攀升,截至2017年底累計推廣新能源汽車180多萬輛,裝配動力電池約86.9GWh。根據企業質保期限、電池循環壽命、車輛使用工況等方面研究測算,2018年后新能源汽車動力電池將進入規?;艘?,預計2019年動力電池回收量將達到11.14萬噸,2020年將達到25.7萬噸。解決廢舊動力電池回收再利用問題迫在眉睫。

面對越發嚴峻的動力電池回收挑戰,政府主管部門在豐富和完善動力電池回收利用體系架構方面不斷推出技術標準、管理規范以及示范工程等多維度舉措:在2017年連續發布了《車用動力電池回收利用拆解規范》《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》《汽車動力蓄電池編碼規則》《車用動力電池回收利用余能檢測》等推薦性標準;提交WTO公示了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,并最終于2018年2月正式發布?!缎履茉雌噭恿π铍姵鼗厥绽霉芾頃盒修k法》指出要落實生產者責任延伸原則,即新能源汽車生產企業承擔動力電池回收的主體責任,鼓勵動力電池生產企業、綜合利用企業以及其他相關企業在標準化設計、開放通信協議以及編碼溯源等方面配合整車企業充分落實動力電池回收責任,通過多種形式,合作共建、共用廢舊動力電池回收渠道,并遵從先梯次利用后再生利用原則開展多層次、多用途的合理利用。針對《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的相關要求進一步開展動力電池回收利用試點實施方案,在構建回收體系、探索商業模式、推進技術創新以及完善激勵機制等方面進行工程示范。在政策、利益、責任等多重動力驅動下,寧德時代、比亞迪、國軒高科、駱駝股份、中航鋰電、華友鈷業等電池生產企業和材料生產企業,均已在動力電池回收領域布局上開始發力。

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