中國(guó)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

時(shí)間:2019-04-22

來(lái)源:電車資源

導(dǎo)語(yǔ):2016年以來(lái),動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過(guò)剩。隨著國(guó)家政策的深度調(diào)整,動(dòng)力電池行業(yè)集中度將持續(xù)提升。

4月17日,江西星盈科技投產(chǎn)儀式暨2019中國(guó)新能源企業(yè)家高峰論壇在江西上饒舉行,中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉彥龍?jiān)跁?huì)上以“中國(guó)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)”為主題發(fā)表了演講,電車資源選取部分演講內(nèi)容整理如下:

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中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉彥龍

一、中國(guó)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.2018年中國(guó)動(dòng)力鋰離子電池裝機(jī)量

三元電池:裝機(jī)量為331億Wh,占總裝機(jī)量58.17%。從配套車輛類型來(lái)看,主要配套在新能源乘用車上,占比90.4%。

磷酸鐵鋰電池:裝機(jī)量為221.9億Wh,占總裝機(jī)量39%;從配套車型類別來(lái)看,磷酸鐵鋰電池主要配套在新能源客車上,市場(chǎng)占有率為72.5%。

錳酸鋰電池:裝機(jī)量為10.8億Wh,占總裝機(jī)量1.9%;主要應(yīng)用在新能源客車上,占比66.7%。

鈦酸鋰電池:裝機(jī)量為5.2億Wh,占總裝機(jī)0.9%;主要作為快充電池應(yīng)用在新能源客車上。

在各類動(dòng)力電池方面,目前市場(chǎng)主要是三元電池和磷酸鐵鋰電池占據(jù)主導(dǎo)地位;從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,三元電池占比將快速提升。

2.動(dòng)力電池行業(yè)特點(diǎn):市場(chǎng)集中度顯著提高

2016年以來(lái),動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過(guò)剩。隨著國(guó)家政策的深度調(diào)整,動(dòng)力電池行業(yè)集中度將持續(xù)提升。

2016年前20強(qiáng)企業(yè)裝機(jī)量占比為83.1%,前5家企業(yè)裝機(jī)量占比為64.5%。

2017年前20家企業(yè)裝機(jī)量320.9億Wh,占比87%;前5家企業(yè)裝機(jī)量223.43億Wh,占60.5%。

2018年前20家企業(yè)裝機(jī)量522.3億Wh,占比91.8%;前5家企業(yè)裝機(jī)量占比73.6%;前2家占61.3%。

2018年作為中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)的關(guān)鍵一年,各個(gè)企業(yè)面臨著補(bǔ)貼大幅度下滑、能量密度及續(xù)航門(mén)檻大幅提高、企業(yè)資金鏈緊張等多重壓力,市場(chǎng)進(jìn)入洗牌階段,無(wú)論是二三線梯隊(duì)企業(yè),還是被邊緣化的動(dòng)力電池企業(yè),均有被淘汰出局的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2018年三元?jiǎng)恿﹄姵卣急让黠@提升

從市場(chǎng)需求看,乘用車將是未來(lái)新能源汽車增長(zhǎng)的主力。由于補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)和三元電池本身的高密度特性更能滿足新能源乘用車市場(chǎng)的需求,從國(guó)內(nèi)主流電池生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)據(jù)看,三元電池已成為電池技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。高鎳三元材料電池被業(yè)界普遍看好,吸引眾多動(dòng)力電池企業(yè)的積極布局。三元電池企業(yè)多在集中布局高鎳三元電池的研發(fā),技術(shù)路線從目前主流的NCM523體系正向NCM622、NCM811和NCA快速推進(jìn)。

2019年,由于補(bǔ)貼退坡幅度較大,國(guó)家加大對(duì)動(dòng)力電池安全性的關(guān)注,磷酸鐵鋰電池的占比有望進(jìn)一步提高。2020年補(bǔ)貼取消后,磷酸鐵鋰電池、三元電池和錳酸鋰電池將會(huì)擁有各自的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展空間。

4.電池安全性應(yīng)引起企業(yè)高度重視

三元正極材料的高鎳低鈷化在提升電池能量密度、降低材料成本等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),但安全性和穩(wěn)定性問(wèn)題卻較為突出。由于高鎳三元正極材料的技術(shù)壁壘較高,在制備工藝、設(shè)備及生產(chǎn)環(huán)境等方面的要求都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通三元材料,國(guó)產(chǎn)高鎳三元材料走向成熟仍需要克服多項(xiàng)技術(shù)難題。

2017年和2018年,企業(yè)為得到更高的補(bǔ)貼,在提高系統(tǒng)能量密度的要求下,降低了電池系統(tǒng)的熱管理要求,存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外,大部分企業(yè)在三元電池生產(chǎn)方面還缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)積累,電池的安全性和壽命都有待檢驗(yàn)。企業(yè)應(yīng)高度重視電池單體和系統(tǒng)的安全性。

5.補(bǔ)貼退坡敦促全產(chǎn)業(yè)降成本

2019年補(bǔ)貼降幅超過(guò)50%以上,系統(tǒng)能量密度門(mén)檻穩(wěn)步提升,整車能耗要求提高,純電動(dòng)乘用車?yán)锍涕T(mén)檻進(jìn)一步提高。

補(bǔ)貼下調(diào)使得動(dòng)力電池環(huán)節(jié)首先受到?jīng)_擊,動(dòng)力電池企業(yè)的利潤(rùn)空間正在一點(diǎn)點(diǎn)被吞噬,電池企業(yè)短期內(nèi)壓縮成本的意愿十分強(qiáng)烈。電池企業(yè)將通過(guò)向上游隔膜、電解液、負(fù)極、正極等環(huán)節(jié)壓價(jià)等“降本”措施,以及提高能量密度、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;a(chǎn)等“增效”措施來(lái)盡可能彌補(bǔ)。

2018年,瑞士聯(lián)合銀行(UBS)對(duì)松下、LG化學(xué)、三星SDI和寧德時(shí)代的電池進(jìn)行測(cè)試評(píng)估,特斯拉超級(jí)工廠生產(chǎn)的松下電池成本是0.11美元/瓦時(shí)(約合人民幣0.76元/瓦時(shí)),遠(yuǎn)低于其他三家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,其中寧德時(shí)代的電池成本約0.15美元/瓦時(shí)(約合人民幣1.03元/瓦時(shí)),在四家企業(yè)中成本最高。

雖然寧德時(shí)代目前是全球最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè),而且已穩(wěn)坐我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量頭把交椅,但是在成本控制上與國(guó)際先進(jìn)水平還存在不少差距。而寧德時(shí)代的現(xiàn)狀,也折射出我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)在成本控制方面的不足。與國(guó)外鋰電巨頭相比,我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)面臨著巨大的降成本壓力。

6.核心技術(shù)顯著增強(qiáng)與國(guó)外仍存在一定差距

我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,推動(dòng)各環(huán)節(jié)技術(shù)水平快速提升。電芯實(shí)現(xiàn)了三元NCM811電池的量產(chǎn)應(yīng)用,產(chǎn)品單體能量密度達(dá)到260Wh/kg,系統(tǒng)能量密度達(dá)到180Wh/kg;方形、軟包生產(chǎn)設(shè)備和圓柱電池后段設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn),自動(dòng)化程度和設(shè)備精度顯著提升;正極材料NCM811和NCA材料初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn),并在部分產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用;硅碳負(fù)極材料已量產(chǎn),并出口到國(guó)外;濕法隔膜國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品已占主導(dǎo),產(chǎn)品性能接近國(guó)外水平;電解液實(shí)現(xiàn)了新型添加劑的研發(fā)和量產(chǎn)。

雖然我國(guó)動(dòng)力電池各環(huán)節(jié)技術(shù)取得一定發(fā)展,但企業(yè)總體研發(fā)水平仍相對(duì)薄弱、產(chǎn)品一致性差、同質(zhì)化問(wèn)題嚴(yán)重、安全問(wèn)題頻發(fā),特別是在電池能量密度、BMS、生產(chǎn)設(shè)備和原材料方面與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距。

二、中國(guó)動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

1.新能源汽車成為國(guó)內(nèi)未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展方向

2015年10月30日,工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《<中國(guó)制造2025>重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖(2015年版)》?!吨袊?guó)制造2025》提出純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、節(jié)能汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車是國(guó)內(nèi)未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的方向,井分別提出了2020年、2025年的發(fā)展目標(biāo)。

隨著新能源汽車在家庭用車、公務(wù)用車和公交客車、出租車、物流用車等領(lǐng)域的大量普及,2020年中國(guó)新能源汽車的年銷量,將達(dá)到汽車市場(chǎng)需求總量的5%以上,2025年增至20%左右。在國(guó)家碳排放總量目標(biāo)和一次能源替代目標(biāo)需求下,2030年新能源汽車年銷量占比將繼續(xù)大幅提高,規(guī)模超過(guò)干萬(wàn)輛。

2.國(guó)家對(duì)動(dòng)力電池提出明確發(fā)展目標(biāo)

《節(jié)能與新能源汽車國(guó)家規(guī)劃(2012——2020)》:電池模塊的質(zhì)量密度達(dá)到300Wh/kg以上,成本降至1.5元/Wh以下。

“十三五”計(jì)劃——新能源汽車重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)(2016-2020):

●產(chǎn)業(yè)化的鋰離子電池能量密度達(dá)到300Wh/kg以上,成本降至0.8元/Wh以下;

●電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到200Wh/kg以上,循環(huán)壽命達(dá)到1200次以上,成本降至1.2元/Wh以下;

●新型鋰離子電池能量密度達(dá)到400Wh/kg以上,新體系電池能量密度達(dá)到500Wh/kg以上。

《中國(guó)制造2025》:

●2020年:電池能量密度達(dá)到300Wh/kg;

●2025年:電池能量密度達(dá)到400Wh/kg;

●2030年:電池能量密度達(dá)到500Wh/kg。

汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃:

●2020年:電池能量密度達(dá)到300Wh/kg以上,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg、成本降至1元/Wh以下;

●2025年:電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到350Wh/kg。

3.雙積分政策實(shí)施,外資車企將加速在華新能源汽車布局

《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》自2018年4月1日起施行,2019年起正式考核。根據(jù)辦法,2019-2020年,車企銷售車輛中新能源汽車積分比例分別為10%和12%。

雙積分政策的推出,外資車企為了適應(yīng)政策要求,加快與國(guó)內(nèi)新能源汽車企業(yè)的合資步伐,這將推動(dòng)海外(尤其是歐洲)傳統(tǒng)車企加緊電動(dòng)汽車在華布局,合資與自主的較量將在電動(dòng)車領(lǐng)域再次上演,國(guó)內(nèi)核心零部件供應(yīng)商迎來(lái)歷史性發(fā)展機(jī)遇。

雙積分政策是一把“雙刃劍”,會(huì)有力地促進(jìn)新能源汽車總規(guī)模的擴(kuò)張,但是自主品牌新能源汽車的市場(chǎng)空間會(huì)有較大的壓縮。雙積分政策實(shí)施的力度越大,對(duì)自主品牌的空間壓縮程度就越大。

4.2020年補(bǔ)貼取消后,各種混合動(dòng)力車型用電池技術(shù)值得關(guān)注

在國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)車和插電式混合動(dòng)力車取得較快發(fā)展的同時(shí),混合動(dòng)力車輛,特別是微混車輛等各種節(jié)能汽車也在國(guó)際上得到快速發(fā)展。為了適應(yīng)各國(guó)對(duì)汽車節(jié)能減排不斷提高的要求,達(dá)到降低燃油消耗,促進(jìn)燃油效率提升和CO2減排的功能,又能滿足各類客戶對(duì)車輛性價(jià)比的需求,微混車輛正加快向輕混車輛發(fā)展。輕混車輛要求電池能提供更高的能量,甚至功率。于是,車用48V電源系統(tǒng)正在得到加速發(fā)展與應(yīng)用,而且是鋰離子電池可能顯示優(yōu)勢(shì)的又一擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展機(jī)遇。

我國(guó)一汽、上汽、長(zhǎng)安、北汽、江淮、吉利等企業(yè)都已將48V電驅(qū)動(dòng)技術(shù)列為較為可行的技術(shù)路線,開(kāi)發(fā)應(yīng)用48V電池系統(tǒng)的乘用車。國(guó)內(nèi)外48V電池研究、生產(chǎn)與應(yīng)用都取得了顯著進(jìn)展。其中,國(guó)內(nèi)一些大型鋰離子電池企業(yè)已經(jīng)分別開(kāi)發(fā)出48VLFP/C、NMC/C、NMC/LTO等不同鋰離子電池體系產(chǎn)品。

5.鋰離子電池技術(shù)發(fā)展方向

鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步,主要來(lái)自關(guān)鍵電池材料創(chuàng)新研究與應(yīng)用進(jìn)展,通過(guò)新材料的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步提高電池性能,提高質(zhì)量、降低成本、改善安全性。為滿足下游應(yīng)用對(duì)電池能量密度提升的要求,一方面通過(guò)采用高比容量的材料,另一方面可通過(guò)提高充電電壓,采用高電壓材料。

近中期:在優(yōu)化現(xiàn)有體系鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)滿足新能源汽車規(guī)?;l(fā)展需求的同時(shí),以開(kāi)發(fā)新型鋰離子動(dòng)力電池為重點(diǎn),提升其安全性、一致性和壽命等關(guān)鍵技術(shù),同步開(kāi)展新體系動(dòng)力電池的前瞻性研發(fā)。

中遠(yuǎn)期:在持續(xù)優(yōu)化提升新型鋰離子動(dòng)力電池的同時(shí),重點(diǎn)研發(fā)新體系動(dòng)力電池,顯著提升能量密度,大幅降低成本,實(shí)現(xiàn)新體系動(dòng)力電池實(shí)用化和規(guī)模化應(yīng)用。

6.高度重視動(dòng)力電池梯次利用和回收再利用

隨著新能源汽車的快速發(fā)展,我國(guó)動(dòng)力電池退役將漸成規(guī)模,車用動(dòng)力電池退役后,需要考慮其梯次利用和回收再利用。

要開(kāi)展梯次利用,首先要了解退役電池的品質(zhì)和安全性能。電池企業(yè)要建立大數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)平臺(tái)和對(duì)電池檢測(cè)評(píng)價(jià)方法。大數(shù)據(jù)要包括電池單體研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、電池包研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、電池包車載運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等。通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)退役電池進(jìn)行健康評(píng)價(jià),以確定電池能否進(jìn)入梯次利用市場(chǎng)。

要實(shí)現(xiàn)梯次利用,需要重視電池單體和電池包的標(biāo)準(zhǔn)化,在一個(gè)企業(yè)內(nèi)部盡可能采用較少規(guī)格的單體電池,既可以提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平以降低成本和提高產(chǎn)品一致性,又便于今后梯次利用時(shí)的拆解和重組。因此,在動(dòng)力電池設(shè)計(jì)階段就要為后續(xù)的梯次利用和拆解回收做準(zhǔn)備。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)電動(dòng)汽車已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。2018年我國(guó)電動(dòng)汽車銷量已達(dá)到125萬(wàn)輛,繼續(xù)成為全球最大電動(dòng)汽車市場(chǎng)。

動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)需求巨大,但行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,行業(yè)的整合正在持續(xù)進(jìn)行中,市場(chǎng)將進(jìn)一步向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中。未來(lái)三到四年,將是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)最為艱難的一段時(shí)間,尤其是在降本壓力上,上下游企業(yè)將面臨前所未有的挑戰(zhàn),這需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作配合共渡難關(guān),企業(yè)要快速擴(kuò)大規(guī)模,并通過(guò)產(chǎn)品性價(jià)比綜合優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)份額。動(dòng)力電池企業(yè)要將質(zhì)量和安全放到首位,只有擁有雄厚技術(shù)積累、足夠資金支撐、產(chǎn)品具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)和對(duì)市場(chǎng)快速反應(yīng)的廠商才能在未來(lái)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī),贏得市場(chǎng)。

企業(yè)要抓住一帶一路建設(shè)、國(guó)際產(chǎn)能合作等機(jī)遇,設(shè)立國(guó)際化的研發(fā)機(jī)構(gòu),積極進(jìn)行海外布局,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)合作向合作研發(fā)、品牌培育等產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)去轉(zhuǎn)移,加快融入全球市場(chǎng)。


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