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动力电池产能过剩危机加剧 固态电池仍有瓶颈

2018-07-03 17:14

6月27日，中国电动汽车百人会秘书长兼首席专家张永伟在“中国（青海）锂产业与动力电池国际高峰论坛”上表示：“目前在各种技术路线竞争中，既有传统燃油车的提升路线，也有混合动力的路线，还有氢燃料的路线。因此以锂电池、三元电池为主的纯电技术路线需要加快的创新，找到核心竞争力。但是，现在电池的创新面临着很多不协调的问题，如材料和电池不协调，电池和整车不协调，整个电池制造和环保产业不协调。”

动力电池产业的快速进步，支持了电动汽车整体性能和竞争力的提高，在政策和市场双驱动的推动下，新能源汽车和动力电池市场取得快速发展。然而，电动汽车发展是个系统工程，涉及整车正向开发、电机、电控、电池、轻量化、智能化等，最基础、最重要的仍是电池技术突破，可以说电池是破解里程焦虑、降低成本、提升性能的关键。
对此，张永伟表示：“在目前国内汽车产业链中，电池的发展最为领先，其他的方面还存在着很多短板。但伴随产能增大，也出现了投资虚化的问题。所谓的投资虚化是大量的投资围绕着一些固化的技术、一些低端的领域来积聚，容易制造一些没有实际竞争力的产能，这些产能最后可能会成为产业创新的障碍，所以产能大了不一定是最大的优势，但是没有产能很难跨过构筑竞争的门槛，这是一把双刃剑。”
按照产业发展规律，拼生产规模只是浅层次的竞争，不断提高自己的竞争地位最重要的仍是掌握核心技术，而且有能力不断创造核心技术，这就需要电池企业要以全球的视野生产一代、开发一代、预研一代。
6月15日，日本新能源产业技术综合开发机构宣布，与丰田公司和松下等企业启动新一代高效率电池（固体电池）的核心技术的开发。该项目力争在2022年度之前，确立固体电池核心技术，到2030年前后，将每千瓦时电池组的成本降至锂电池的1/3左右，将快速充电时间缩短至1/3，即10分钟。
中国电动汽车百人会理事长陈清泰表示：“在锂电池领域，日本企业已被中国企业赶超，在固态电池项目中，日本将举全国之力推进研发，力争夺回电池产业的霸权。这种竞争会激励中国的企业加倍努力。”
与此同时，北大先行科技产业有限公司总裁高原认为，短期或中期内固态电池可能实现突破，固态电池会用锂金属作为负极，提高能量密度，能够解决当前产业面临的许多问题。
需破解产能问题
事实上，在电动汽车市场的带动下，全球锂动力电池出货量由2011年的1.08GWh上升至2017年的62.35GWh，其中中国已经领军动力电池市场，出货量占比已经超过60%。前十企业全部为中日韩企业，占市场总额的80%。
面对电池产业竞争格局和发展事态的变化，陈清泰表示：“全球动力电池竞争日益激烈，中国企业将逐步由国内市场向国际市场扩展，而日韩企业也将进一步向中国市场发力，中国将成为动力电池竞争的主战场，欧美国家的企业虽然在本轮竞争中失去了位置，但是已经在为下一阶段的竞争做布局，是潜在的强大竞争者。”
伴随电池产业的发展，产能利用不足等问题却越发突出。目前我国动力电池市场也出现供应紧张和产能过剩并存的现象。数据显示，去年中国动力(17.530, 0.20, 1.15%)电池的产能已经超过了200GWh，但总体产能利用率却只有40%，市场两极分化非常明显，高端优质产能供应不足，低端产能订货不足，生产经营困难，呈现出结构性的产能过剩。宁德时代(69.290,-0.71, -1.01%)新能源科技股份有限公司副董事长黄世霖预测，动力电池产能过剩的情况可能会延续到2020年以后。
造成以上问题与盲目投资密不可分的。据不完全统计，国内动力电池相关投资项目多达100个，总投资额超过2159亿元。31个典型并购事件涉及交易金额427.74亿元，涉及上游资源和材料、中游电池生产及装备，及下游回收利用环节。
数据显示，中国动力电池配套企业已经从2015年的大约150家，降到了2017年的100家左右，1/3的企业已经被淘汰出局。
但一个潜在危机却不容忽视，即全球锂、钴、镍资源呈现出寡头垄断的特征。据了解，全球锂、钴、镍资源分布集中，智利、刚果、澳大利亚占比最高，中国锂资源丰富，但钴、镍资源匮乏。
陈清泰分析称，中国锂资源虽然丰富，但禀赋不佳，利用率相对较低，而镍、钴资源匮乏，对外依存度较高，从长期来看存在着资源安全的风险。近年来，锂、钴等上游材料的价格迅速上涨，而车企因为购置补贴的退坡需要转移成本，这就使得双重的压力压到了电池企业的头上，一些企业已经开始出现经营困难的现象。
固态电池仍有瓶颈
目前国际主流企业主要电池类型基本为磷酸铁锂和三元锂电池，去年在中国这两种电池装机占比合计达到93.3%。北京汽车集团有限公司总经理张夕勇预测，未来十年，动力电仍将以三元电池为主，同时向高镍和新体系电池方向发展。
固态电池具有能量密度高、循环寿命长、安全性高等技术优势，成为下一代电池竞争的重点，目前中国的宁德时代、比亚迪(45.350, -0.63,-1.37%)，德国的奔驰、宝马，日本的丰田，韩国的三星SDI、现代等多个国家的企业都在该领域布局。
但固态电解质离子电导率、固/固界面相容性和稳定性等技术问题，以及生产制备成熟度还亟待加强，规模化、自动化的生产线还需要进一步研发，且需要降成本，目前处于行业积累期。
因此，张永伟分析，新一代电池在技术和成本方面具有一定的优势，锂硫、锂空气电池、钠离子、纳米电池等新电池研发层出不穷，并且在某些方面取得突破。这些研究基本处于实验阶段，距离产业化较远，在产业界也存在许多争议，但不可否认的是，这些电池有望打破当前动力电池的一些瓶颈。
宁波杉杉股份(21.640, -0.38,-1.73%)有限公司副总裁孙晓东表示，固态电池实际上是有两个层面的含义：一是在现有的锂离子电池正负极的材料体系下，把隔膜和电解液换成一个固态的介质。但这只是提高了安全性，对能量密度、成本可能不会有太大的改善。同时，这种方式的挑战非常大，因为固态电池的导电率、高低温的特性、成本等因素，可能都需要有相当长时间去磨合，而且这不是真正的本质的固态电池。
二是真正的固态电池应该是采用固态的电解质，使得正负极材料体系彻底更新，把锂离子三元的碳负极改成锂硫或者锂金属。目前第一层很多企业都在尝试，但这样的产品不是电动车行业需要的，要达到第二层至少还需要10年的时间。
纵观整个电池产业，动力电池依靠技术的进步实现了低成本，已经具备了很强的竞争力。但下一代电池是什么，确实存在着很大的竞争不确定性。张永伟表示：“目前电池行业还在于创新和研发阶段，但在这个领域，最大的问题不仅是企业投入不够，基础性创新缺乏。基础研究的机构往往不太关心市场的需求，产、学、研链条不能打通，没有承担起国家赋予的公共技术基础研究的重任，这或许是未来该产业创新乏力的一个隐忧。”
文/纪伟
来源：21世纪经济报道

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