2017年國內新能源汽車(chē)產(chǎn)量突破80萬(wàn)輛,直接拉動(dòng)動(dòng)力電池配套量超過(guò)370億瓦時(shí)。動(dòng)力電池是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,中國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開(kāi)國內動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的有力支撐。
7月19日,中國汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司、大連松下汽車(chē)能源有限公司、社會(huì )科學(xué)文獻出版社、新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)席會(huì )共同主辦的《動(dòng)力電池藍皮書(shū):中國新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2018)》在京發(fā)布。
產(chǎn)銷(xiāo)量持續快速增長(cháng),行業(yè)集中度在競爭中提升
2017年中國新能源汽車(chē)實(shí)際總產(chǎn)量為81.9萬(wàn)輛,占當年新車(chē)總產(chǎn)量的2.8%;終端銷(xiāo)量為77.7萬(wàn)輛,占新車(chē)銷(xiāo)售的2.7%。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下,繼續保持快速增長(cháng),全年總配套量達373.5億瓦時(shí),同比增長(cháng)33%。
得益于私人市場(chǎng)的滲透以及共享汽車(chē)的普及,純電動(dòng)乘用車(chē)產(chǎn)量同比增長(cháng)84%,在總產(chǎn)量中占比首次超過(guò)50%。純電動(dòng)專(zhuān)用車(chē)產(chǎn)量相比2016年有近10萬(wàn)輛級的增長(cháng),全部產(chǎn)品中高于96%的產(chǎn)品是物流運輸車(chē)。在動(dòng)力電池配套方面,純電動(dòng)客車(chē)仍舊是最大的動(dòng)力電池應用領(lǐng)域,占比為38%,而純電動(dòng)乘用車(chē)領(lǐng)域的動(dòng)力電池配套量正在逐漸與其縮小差距,占比為33%,可以預見(jiàn)其即將發(fā)展成為最大的動(dòng)力電池消費市場(chǎng)。
在動(dòng)力電池配套企業(yè)方面,2017年國產(chǎn)新能源汽車(chē)共有98家動(dòng)力電池單體配套企業(yè)(按集團口徑統計,其中國外企業(yè)6家,國內企業(yè)92家)以及2家燃料電池企業(yè),相比2016年的企業(yè)數量減少了三分之一,前一階段《汽車(chē)動(dòng)力蓄電池行業(yè)規范條件》的實(shí)施以及日趨成熟的市場(chǎng)競爭使一些技術(shù)落后的企業(yè)或被兼并重組或選擇退出汽車(chē)動(dòng)力電池的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。
從不同材料體系鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)數量上可以看出,企業(yè)數量變化最明顯的是磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè),較2016年的79家下降了一半,隨著(zhù)動(dòng)力電池發(fā)展路線(xiàn)對能量密度的需求不斷提高,磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)的生存空間受到壓縮。其他材料體系的生產(chǎn)企業(yè)數量同比沒(méi)有明顯變化。
在配套量方面,只有寧德時(shí)代一家超過(guò)了100億瓦時(shí),其快速發(fā)展的歷程在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中成為一個(gè)特有現象。配套量超過(guò)1億瓦時(shí)的企業(yè)有39家,總配套量為363.1億瓦時(shí),占比97%;不足1億瓦時(shí)的企業(yè)有59家,同比減少近50%。這進(jìn)一步說(shuō)明行業(yè)發(fā)展在經(jīng)歷大浪淘沙后集中度得到有效提升。排名前20的企業(yè)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(cháng)可觀(guān)。
動(dòng)力電池系統銷(xiāo)售價(jià)格有力下降,上游材料成為關(guān)鍵因素
動(dòng)力電池系統作為新能源汽車(chē)中成本占比最高的部件直接決定了整車(chē)的市場(chǎng)定價(jià),目前認為只有動(dòng)力電池系統成本降至與傳統燃油車(chē)發(fā)動(dòng)機成本相當的水平,純電動(dòng)汽車(chē)才能于財政補貼退出后在終端售價(jià)方面具有真正的市場(chǎng)競爭力。在我國動(dòng)力電池產(chǎn)品成本的發(fā)展演變中,產(chǎn)業(yè)鏈的建設完善和國產(chǎn)化率的不斷提高對動(dòng)力電池的成本下降起到了關(guān)鍵的助推作用。
整體上,我國新能源汽車(chē)動(dòng)力電池系統的銷(xiāo)售價(jià)格呈現逐年下降的趨勢,2017年底動(dòng)力電池系統價(jià)格的行業(yè)平均水平已經(jīng)降至1.4~1.5元/瓦時(shí),相比2016年底的2.0元/瓦時(shí)下降了25%,已經(jīng)提前實(shí)現了《節能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2012~2020年)》要求的到2020年新能源汽車(chē)動(dòng)力電池模塊成本降至1.5元/瓦時(shí)以下的目標,并且部分企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)格還能更低。對于《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》要求的2020年系統成本降至1元/瓦時(shí)以下的目標,其實(shí)差距已經(jīng)不大。在補貼即將退出的后補貼時(shí)代,新能源汽車(chē)需在市場(chǎng)終端售價(jià)方面與傳統燃油汽車(chē)形成等量競爭,所以動(dòng)力電池系統要達到內燃發(fā)動(dòng)機系統的成本水平,此時(shí)價(jià)格應在0.6~0.7元/瓦時(shí)。按照《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》的規劃,達到這一水平要到2030年,但是國外的動(dòng)力電池系統成本同樣下降很快,在2020年理想狀態(tài)下可能達到100歐元/千瓦時(shí),因此中國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路并不輕松,競爭態(tài)勢仍然嚴峻,需要產(chǎn)業(yè)協(xié)力共同促進(jìn),爭取提前完成既定目標。
多元技術(shù)體系并路推進(jìn),三元電池占據乘用車(chē)統治地位
在2017年的動(dòng)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(shí),占比50%,相較2016年下降了22個(gè)百分點(diǎn)。三元電池全年配套量162.2億瓦時(shí),占比43%,相較2016年提高了20個(gè)百分點(diǎn)。錳酸鋰電池配套量15.6億瓦時(shí),占比4%;鈦酸鋰電池配套量5.7億瓦時(shí),占比2%;多元復合電池配套量2.3億瓦時(shí),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(dòng)客車(chē)領(lǐng)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(dòng)客車(chē)方面則是錳酸鋰和磷酸鐵鋰共同的市場(chǎng)。在車(chē)型產(chǎn)量最高的乘用車(chē)領(lǐng)域,無(wú)論是插電式混動(dòng)乘用車(chē)還是純電動(dòng)乘用車(chē),三元材料電池占據了絕對的統治地位,源于市場(chǎng)對車(chē)輛續駛里程的需求,具備高能量密度優(yōu)勢和發(fā)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(dòng)專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域,三元電池同樣是主要配套電池,尤其是純電動(dòng)物流車(chē)對高續駛里程的需求拉動(dòng)了三元電池在專(zhuān)用車(chē)上的配套應用。
前瞻性電池技術(shù)路線(xiàn)清晰,全固態(tài)電池成為關(guān)注焦點(diǎn)
2017年3月國家發(fā)改委、財政部、工信部和科技部四部委聯(lián)合發(fā)布了《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》,提出到2020年,新型鋰離子動(dòng)力電池單體比能量超過(guò)300瓦時(shí)/公斤;系統比能量力爭達到260瓦時(shí)/公斤,到2025年,新體系動(dòng)力電池技術(shù)取得突破性進(jìn)展,單體比能量達500瓦時(shí)/公斤。2017年5月,工信部、國家發(fā)改委和科技部三部委聯(lián)合發(fā)布的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展規劃》再一次提出到2020年,動(dòng)力電池單體比能量達到300瓦時(shí)/公斤以上,力爭實(shí)現350瓦時(shí)/公斤,系統比能量力爭達到260瓦時(shí)/公斤,到2025年,動(dòng)力電池系統比能量達到350瓦時(shí)/公斤。
面對頂層設計的要求,科技部新能源汽車(chē)重點(diǎn)專(zhuān)項實(shí)施的面向2020年高能量密度動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化研發(fā)項目正在有序開(kāi)展當中,由寧德時(shí)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(jīng)達到技術(shù)要求,下一步將在提升循環(huán)壽命和安全性方面向產(chǎn)業(yè)化的目標進(jìn)行攻關(guān)。2020年后的發(fā)展目標方向為新型高比容量正極材料研發(fā),以期在2025年突破單體400Wh/kg,新能源汽車(chē)重點(diǎn)專(zhuān)項中北京大學(xué)和中國科學(xué)院物理所分別牽頭承擔的高比能量動(dòng)力電池新材料研發(fā)項目也已有階段性進(jìn)展,圍繞著(zhù)富鋰錳基正極材料開(kāi)展的科研工作正逐漸看到產(chǎn)業(yè)化的希望,其中北京大學(xué)開(kāi)發(fā)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(shù)路線(xiàn),具有高能量密度以及高安全特性的固態(tài)電池正在全球范圍內受到關(guān)注,日韓歐美等國家和地區的相關(guān)研究機構和企業(yè)開(kāi)始發(fā)力布局和加速固態(tài)電池的研究與開(kāi)發(fā)。在中國,以中國科學(xué)院物理所為代表的研究團隊正在積極進(jìn)行固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化工作,目前開(kāi)發(fā)出的階段性電芯樣品能量密度指標接近350Wh/kg。企業(yè)方面,贛鋒鋰業(yè)與中國科學(xué)院寧波材料所進(jìn)行合作,推進(jìn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。此外,寧德時(shí)代、天津力神、中航鋰電以及衛藍新能源等企業(yè)也在進(jìn)行固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)。在業(yè)界共同努力下,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現或許會(huì )提前到來(lái)。
回收路線(xiàn)漸趨清晰,商業(yè)體系仍待健全
動(dòng)力電池的回收再利用是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)健康可持續發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán),對全生命周期內降低動(dòng)力電池成本、促進(jìn)環(huán)境保護和社會(huì )安全以及節約礦藏資源利用等方面具有重要的現實(shí)意義。隨著(zhù)我國發(fā)展新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)上升為國家戰略,2013年以后新能源汽車(chē)大規模推廣應用,產(chǎn)銷(xiāo)量年年不斷攀升,截至2017年底累計推廣新能源汽車(chē)180多萬(wàn)輛,裝配動(dòng)力電池約86.9GWh。根據企業(yè)質(zhì)保期限、電池循環(huán)壽命、車(chē)輛使用工況等方面研究測算,2018年后新能源汽車(chē)動(dòng)力電池將進(jìn)入規?;艘?,預計2019年動(dòng)力電池回收量將達到11.14萬(wàn)噸,2020年將達到25.7萬(wàn)噸。解決廢舊動(dòng)力電池回收再利用問(wèn)題迫在眉睫。
面對越發(fā)嚴峻的動(dòng)力電池回收挑戰,政府主管部門(mén)在豐富和完善動(dòng)力電池回收利用體系架構方面不斷推出技術(shù)標準、管理規范以及示范工程等多維度舉措:在2017年連續發(fā)布了《車(chē)用動(dòng)力電池回收利用拆解規范》《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規格尺寸》《汽車(chē)動(dòng)力蓄電池編碼規則》《車(chē)用動(dòng)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(chē)動(dòng)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(fā)布?!缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》指出要落實(shí)生產(chǎn)者責任延伸原則,即新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)承擔動(dòng)力電池回收的主體責任,鼓勵動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)、綜合利用企業(yè)以及其他相關(guān)企業(yè)在標準化設計、開(kāi)放通信協(xié)議以及編碼溯源等方面配合整車(chē)企業(yè)充分落實(shí)動(dòng)力電池回收責任,通過(guò)多種形式,合作共建、共用廢舊動(dòng)力電池回收渠道,并遵從先梯次利用后再生利用原則開(kāi)展多層次、多用途的合理利用。針對《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的相關(guān)要求進(jìn)一步開(kāi)展動(dòng)力電池回收利用試點(diǎn)實(shí)施方案,在構建回收體系、探索商業(yè)模式、推進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新以及完善激勵機制等方面進(jìn)行工程示范。在政策、利益、責任等多重動(dòng)力驅動(dòng)下,寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、駱駝股份、中航鋰電、華友鈷業(yè)等電池生產(chǎn)企業(yè)和材料生產(chǎn)企業(yè),均已在動(dòng)力電池回收領(lǐng)域布局上開(kāi)始發(fā)力。

