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nba直播肖成伟:动力电池上一定规模时 建议国家



  11月16日,“2017’第二届动力电池应用国际峰会暨第三届中国电池行业智能制造研讨会”在北京启幕。本届峰会由中国化学与物理电源行业协会和电池中国网共同主办,天津力神电池股份有限公司联合主办;中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会承办,无锡先导智能装备股份有限公司联合承办。参加此次峰会人数超600人。

  11月16日下午,以“束缚与发展:重新定义整车与电池”为主题的电动汽车市场分论坛,由中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会高级顾问、国家科技成果转化基金新能源汽车创业投资子基金合伙人兼总裁方建华主持。

  中国电子科技集团公司第十八研究所研究员肖成伟做了以“车用动力电池发展现状及趋势”的主题演讲。实录如下:

  肖成伟:刚才崔秘书长是从数据的角度,分析了中国新能源汽车的发展,加上态势,实际上我个人感觉,我的PPT有可能跟前面老师讲得有些重复的就快速的过一下,中间就穿插一下自己的看法。

  刚才崔秘书长讲的新能源汽车发展现状,我从技术角度可以做这样一个解读,其实我特别看了,束缚与发展重新定义汽车与电池。从技术角度来看,我觉得从新能源汽车,无论是电池厂还是整车厂都有清醒的认识,尤其国家补贴的政策,包括一些国家规划的引导下,我觉得无论是整车企业还是电池的企业,刚才说了,对你的产品和技术的发展,要跟国家的规划和补贴政策做一个有机的结合。我第一个观点,要看国家的规划和补贴的政策,第二个也要看没有国家政策扶持的情况下这样一个行业怎么去发展,我觉得无论是做电池的还是做整车的,这个必须要去考虑。只有这样的话才有可能会在国家的政策逐渐取消之后或者补贴政策逐渐取消之后,你才能应对这样一个市场。所以从这个角度来说,做一个车型的开发,刚才在下边聊,到底是定义成多少公里比较合适的,刚才陈老师也提了他一个观点,比如300公里左右,如果考虑到国家补贴的情况下,有可能国家在这个基础上还会提升,比如做400公里或者500公里,如果这样做的话,如果没有补贴的情况下整个车的成本和他的能耗,你怎么样去考虑,所以就说到跟前边国家的规划和补贴的这样一些政策,甚至他的额度,这个一定要做一个有机的考虑或者统一的考虑,你才会对你开发的产品做出一个很好的选择,否则的话有可能你会进到一个坑里面去,进到坑里面有可能爬都爬不出来,我就说说自己的一个观点。

  对电池这块我从两个方面,一个,电池技术发展的现状和趋势,一个是电池市场的趋势,实际上刚才说的一个背景,无论是国内、国外的对新能源汽车发展,其实大家观点是一致的,就是纯电驱动的战略转型,无论是从国家的规划,还是从企业做路线图这个角度,都是这样一个选择。实际无论是世界上其他的一些国家制定燃油车退出市场的路线图,其实从这个角度来看的话,并不是说燃油车不去使用,而是在燃油车的基础上做了技术的提升,就是说我们要对他做电动化,无论是混合动力还是插电的、混电动的,其实燃油车是在的,只是他随着技术的提升,他的比例是在下降的,并不是说这个燃油车给你这个路线图制定完了之后,到那个时候燃油车没有了,并不是这样的观点。

  电池里面,关心的技术参数就很多了,像能量密度,无论是体系能量密度,还是重量能量密度,包括功率密度,也包括体系和重量,包括安全性、循环寿命、成本等等这些,从技术发展的趋势来看或者技术发展的现状来看,现在锂离子目前是最佳的技术和产品的选择,对锂离子电池来说,我个人的观点有可能会存在10~15年甚至还要长的时间,像新的一类电池很快速的做替代,不会出现这种情况。所以这种情况下,从主要的汽车发达国家来看,动力电池从国家层面就做了很大的规划,也给了很大的资金支持,他支持的角度就是从产业链的角度来支持动力电池的技术和产业的发展,他会涉及到关键的原材料、电池、系统集成、梯级利用,包括标准体系等等,这些都会去设计。所以从这个角度的话,也是在不断的推动动力电池技术的提升和产业的这样一些技术的进步,而中国这一块前面讲了,其实中国最主要四个国家级的规划和涉及到动力电池,一个是新能源汽车国家规划,一个是十三五科技部总牵头各个部委参加的新能源汽车重点研发专项,这是每一年发布一个指南,今天是发布最后一批指南,在里边动力电池作为一个很关键的一块研究内容,给予了大力的支持。还有一个就是中国制造2025,在中国制造2025出来一个叫中国动力电池技术路线图,这个在里边也规定了电池相应的大家努力要达成的目标。再有一个,汽车产业中长期发展规划,其实这个跟中国制造2025,包括动力电池技术路线图,其实这几个是有所关联的。在这里面其实电池就是分了三个层次,有300、400、500,就是说2020年要做到产业化锂离子电池300瓦时/公斤,新体系电池做到500瓦时/公斤以上,就是这样的内容、指标或者目标。

  从技术发展的这样一个趋势来看,实际上跟前面说的是一致的,还是根据国家整个的战略发展导向是密切相关的,就是以纯电驱动作用主要的应用领域,辅之于混合的领域,以纯电驱动作为主要领域,对电池密度要求越来越高,包括安全、保证循环,当然我们希望成本,这个角度提的越高越好。现在我们看到,单体的能量密度有的提到300瓦时/公斤,系统提到260瓦时每公斤等等,还是跟整个国家的战略发展的导向是密切相关的,就是向长续航里程的纯电动车的方向在做一些规划或者做一些目标的设计,当然新体系的电池在里边也进行了一些支持。

  在中国制造2025动力电池技术路线图里边分两类,一类是纯电动车用的能量性的,一类是插电式混合动力用的能量动力坚固性的。这里边涉及到刚刚提到的产业化的、新型的锂离子电池,关注的还是2020年实现产业化。这里提的,我一直讲一个目标,不是一个指标,什么叫目标呢?需要大家努努力,蹦蹦高、翘翘脚,希望够得着。跟科技部发来的指南那个是指标,那个必须要达成的,这两个是这样的区别。这里面2020年,我个人认为难度还是非常大的,因为单体要做到350,系统要做到260,这个难度我个人认为还是非常大的,要考虑到安全性、成本、寿命等等。但是对插电的这个我认为相对来说难度会小一些,在2020年的时候我觉得基本上能够达到的,包括今年科技部发布的指南,电池的这一部分,他对大巴车用的,这些指标应该基本上能够达到,他可以要求系统要做到170瓦时/公斤,要做到4倍率的充电,这个基本上是可以达到的。

  在这个基础上无论是国家的这样一些规划,还是补贴,在这样一些引导或者支持下,中国整个动力电池现在产业化的水平是什么样的呢?对磷酸铁锂来说,现在他的能量密度基本上是做到150瓦时/公斤左右。上午的时候部长也提了,但是要看路线图发布之后对整个产业引导的结果,他在里边提供了一些数据,磷酸铁锂做到了160瓦时/公斤,相当于一些小批量的或者研发的新产品,并不是大规模应用的,大规模应用基本上在150瓦时/公斤。三元材料能量密度基本上做到了160—220瓦时/公斤,有人说230瓦时/公斤,这都是批量应用的,部长提的260的也是属于研发的或者小规模应用的产品,并不是大规模应用的产品,这是国内的情况。

  国外的最主要针对乘用车,因为国内的是针对乘用车和商用车两个市场,国外针对乘用车,所以他选择的材料体系基本上是三元材料,负极基本上都是石墨类的,国外的小电池的就是以特斯拉为代表应用的18650,现在有的做21700的,高的做到200瓦时/公斤。大容量基本上做在110—180Wh/kg,110Wh/kg是用在插电的,后面会有几个公司的产品稍微跟大家用介绍一下。

  这个情况下各个公司都做了自己产品发展的规划,这是国内像力神、CATL、万向,其实最主要还是向着高比能的产品在做这样的规划,当然也会涵盖48V功率型的电池,当然他还会根据市场的一些需求做这样一些产品的调整,但是总的发展的方向,向着高比能的方向发展,韩国的包括澳际化学(音)、SK、三星、SDI这些,其实他发展的方向最主要是针对纯电动的乘用车方向,也是向着高比能的方向发展。对于日产来看,他已经做到三代,最主要是针对聆风的这款车去做这样的配套的。

  而丰田这个最主要是针对混合动力的普锐斯,纯混合动力的,他开发的是一款高功率的电池,但是他从整个安全性这个角度做了这样一个改进,也就是说为了提升电池的安全性,把他的热隔离层从负极的角度给他放到了隔膜上,作这样一个调整。

  把国内外的这样一些主要公司的产品做这样一个对比的话,从三元材料这个角度来看,高比能电池角度来看,单体电池基本上处于同样一个水平,而四大材料正极、负极、隔膜、电解液实现了国产化,生产线这个角度,现在一些大的公司他的生产线基本上做到了全自动化,包括ERP、包括MES系统,而在安全性这块,无论单体、模块系统都通过了国家标准的测试。系统集成的角度来说,跟国外现在还有一些差距,还需要做一个比较大的技术提升。

  从电池发展的角度或者这个趋势来看,正极三大类,负极也是三大类,碳材料、金属氧化物,合金类的,把前面国外和国内的一些企业产品的路线,或者现在在市场上已经供应的一些产品,他的材料体系做这样一个统计的话,大家可以看一下,nba直播目前在绿色这一栏上面已经实现了产业化,像磷酸铁锂,无论国内的乘用车、商用车里面都实现了大规模的应用,高镍的材料像811,已经在国内的18650的小电池里面实现了规模化的应用,而523的或者333型的这些,无论是在小电池里边还是大电池里边,无论我们圆柱的、方形的、软包的都在里面实现了规模化的应用,我们有可能做成一些快充型的、一些慢充型的或者用在微型车里边、用在A级车里边或者大巴车里边,他在里边都有应用,当然在工信部出台了三元材料,在大巴车里面应用的还比较少,我想后边会随着一些政策的调整,会逐渐的在里边增加他的应用。

  现在大家正在开发和要做产业化,大家力度最大的就是绿色的这一栏,就是说正极材料我们用高镍的,高镍的材料,无论NCA的还是其他的,无论做材料的企业、做电池的企业现在关注在一个重点和一个热点。

  负极材料这块,硅碳和石墨这块,是现在关注的热点和重点,而在隔膜这块,做薄性化的PE的膜现在是一个热点,包括随着补贴政策的调整,我想无论是我们在磷酸铁锂还是在其他类的三元,像523、333里边,他用的这种隔膜也会用到PE的,薄性化的PE,我们在PE膜上面会改性,我们可以加有机涂层、无机涂层,来提高循环寿命。还有这个基本上还六氟磷酸锂,这些材料结合我们会做大300瓦时/公斤的电池,这个在2020年的时候有可能在车上做几千辆车,3千辆或者5千辆规模化的应用。同时我们在400瓦时/公斤的电池,我们会正极采用富锂的层状的,就是富锂锰基的,我们有可能做到400瓦时/公斤的产品原形技术的开发,我们也可以做一些技术的验证。

  从长远来看一些新的,比如大家提的400或者500新体系的,有个人认为有可能2030年的时候会实现,锂硫或者锂空气短时间之内是看不到希望的,但是固态电池尤其是半固态电池2020年左右我个人认为可以做到小批量的或者一定规模的应用,他的能量密度有可能330到350瓦时/公斤的水平,这样一些标准的内容,涉及到上公告的基本上罗列在这里面,一到七项必须要去完成的,第七项是应用在大巴车里的动力电池的要求,前面六项都是大巴车和其他车是一样的要求,同时电池尺寸、编码规则都发布了,现在电池的强标要求正在制定过程当中,我想在座各位要给予比较大的重视,最主要还是从单体和系统的角度对电池的安全性提出一些要求。当然锂离子电池设计规范,无论改建、扩建、新建的,一定要满足要求,里边有一部分条款是强制性的,建议在座的各位给予比较大的关注。

  最后说说市场的趋势。最主要是针对储能和电动汽车这样一个市场,我们电动自行车、电膜市场也是关注的,方形、圆柱、软包的都会在里面做相应的应用。

  从市场份额来说,中国这十多年来有一个快速的发展,技术角度我想大家也是有目共睹,这里边技术进展的非常快,市场份额处于全球第一位的,当然电池的数量现在也是非常多,产能现在也是非常大,超过1千亿瓦时,企业的数量应该是超过250家,形成了比较完善的这样一个产业链,材料、电池、系统集成、装备、回收、标准体系测试评价,现在做的都比较好,无论从技术角度,还是产业化的角度。

  2015年的时候装车是160多亿,2016年是280多亿,今年我个人估计应该在330亿左右,对应的车我估计在60万辆左右的规模,而从寿命的角度来说,最主要是跟补贴相关的,乘用车是8年12万公里,商用车是5年20万公里,价格变化的趋势,从总体来看,必须得处于一个比较快速下降的趋势,才能够达到整车厂这样一个要求,尤其是考虑到没有补贴,或者说补贴大幅降低的情况下,对他来说我觉得明年系统1.2元是一大关,我想无论是对我们的电池厂还是对的材料厂,我觉得这个压力还是非常大的,实际上还是从整车厂把这个压力转嫁过来。

  最后说说技术层面面临的一些问题。第一个,以安全为核心,我们在能量密度、功率密度、安全、循环性、成本之间寻求这样一个平衡点,来达到最后在2020年没有补贴的情况下,我们行业能够比较健康、比较稳定的发展,我们要通过这样一些自动化生产的装备,加上我们的MES系统的管理,提高产品的一致性,同时我们来提升动力电池系统的设计开发和产业化的水平。我们企业根据自己的优势,在圆柱、方形、软包里做这样的选择。在标准体系这块,尤其安全、性能、规格尺寸和编码,国家一定时候有一些标准做强制性的实施,比如像规格尺寸,我个人还是建议在一定规模的情况下要给他做一个采纳,做一个实施。

  我们怎么去看待新型锂离子电池的发展,是不是会对前边提的材料体系会形成一个冲击,会形成这样一个替代,这个需要大家做一个比较深入的探讨。产业层面是我们一定要做好整个行业的管理,因为产能很大,但是优质的产能不足,我们怎么去通过一些行业的管理来提升企业健康发展的一个水平或者这样一个能力,尤其在优质产品产能方面做一个比较大的提升。再有一个,我们如何来协调整个产业链的发展,我想只有这样协调起来之后或者协同起来之后,才能够促进行业比较健康的发展。