動(dòng)力電池：撐起新能源汽車(chē)發(fā)展之翼

2021年，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)多個(gè)具有標(biāo)志性的數(shù)據(jù)，比如新能源汽車(chē)產(chǎn)量突破300萬(wàn)輛。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1～11月，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷分別完成302.3萬(wàn)輛和299萬(wàn)輛，同比均增長(zhǎng)1.7倍，市場(chǎng)滲透率達(dá)到12.7%。

按照產(chǎn)業(yè)生命周期理論，一種新產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到10%以后，會(huì)從初創(chuàng)期進(jìn)入成長(zhǎng)期，然后市場(chǎng)滲透率大幅提升，產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)階段。由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)正在進(jìn)入這一階段。“我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)邁入新階段，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)功不可沒(méi)，為新能源汽車(chē)產(chǎn)銷量超過(guò)300萬(wàn)輛打下了基礎(chǔ)，推動(dòng)著我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)從幼稚期走向成熟期。”中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)馬小莉告訴記者。

動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展形勢(shì)可喜

中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，11月，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量20.8GWh，同比上升96.2%，環(huán)比上升35.1%，與新能源汽車(chē)產(chǎn)銷量增長(zhǎng)遙相呼應(yīng)。11月的動(dòng)力電池裝車(chē)量只是一個(gè)縮影，多年來(lái)，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量一直保持高速增長(zhǎng)。

2013年，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量?jī)H為0.7GWh;2014年迅速增長(zhǎng)到3.2GWh，增長(zhǎng)率為357.14%;2015年裝車(chē)量提升到15.5GWh，增長(zhǎng)率為384.38%，連續(xù)幾年呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。馬小莉告訴記者：“受新能源乘用車(chē)示范推廣的拉動(dòng)，動(dòng)力電池裝車(chē)量連續(xù)2年翻了3倍，從中可以看到，市場(chǎng)對(duì)新能源汽車(chē)有很強(qiáng)的需求，動(dòng)力電池裝車(chē)量也隨之大幅攀升。”

隨后幾年，動(dòng)力電池裝車(chē)量增長(zhǎng)速度有所降低，但依然保持了兩位數(shù)的增長(zhǎng)率。2021年，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量再次出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。11月，動(dòng)力電池裝車(chē)量20.8GWh，同比上升96.2%，環(huán)比上升35.1%;1~11月，累計(jì)裝車(chē)量為128.3GWh，同比上升153.1%。真鋰研究總裁墨柯分析稱，去年，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)受疫情影響，增長(zhǎng)速度放緩。好在我國(guó)采取有力舉措迅速控制住了疫情，今年新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)隨之進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，產(chǎn)銷量一路上揚(yáng)，也拉動(dòng)了動(dòng)力電池裝車(chē)量翻倍增長(zhǎng)。

另外，在裝車(chē)量不斷提升的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)正從早期的分散式布局向頭部企業(yè)集中，優(yōu)秀企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的貢獻(xiàn)越來(lái)越大?！秳?dòng)力電池藍(lán)皮書(shū)》顯示，2009年，我國(guó)開(kāi)展新能源汽車(chē)示范推廣后，全國(guó)共有230多家動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)，良莠不齊的現(xiàn)象非常突出。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)動(dòng)力電池排名前十的企業(yè)市場(chǎng)占比已經(jīng)達(dá)到91.9%，今年1~11月裝車(chē)量達(dá)到118.06GWh。寧德時(shí)代不僅引領(lǐng)國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)，更率先進(jìn)入全球動(dòng)力電池第一陣營(yíng)，為寶馬、特斯拉、大眾等跨國(guó)汽車(chē)巨頭供應(yīng)電池。

在動(dòng)力電池回收利用環(huán)節(jié)，行業(yè)也在積極探索可行的道路。近年來(lái)，國(guó)家出臺(tái)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等一系列政策，落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，推動(dòng)構(gòu)建動(dòng)力電池回收利用體系。實(shí)施廢舊動(dòng)力電池綜合利用行業(yè)規(guī)范管理，促進(jìn)資源向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集聚。鼓勵(lì)企業(yè)加大技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)推廣廢舊鋰離子電池清潔高效回收利用等一批先進(jìn)適用技術(shù)設(shè)備。目前，全國(guó)已建成回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)10074個(gè)，覆蓋31個(gè)省級(jí)行政區(qū)。中國(guó)鐵塔等企業(yè)在通信基站備電、儲(chǔ)能等領(lǐng)域廣泛開(kāi)展梯次利用實(shí)踐，建設(shè)了一批梯次利用示范項(xiàng)目，探索形成了梯次電池“以租代售”等創(chuàng)新商業(yè)模式。再利用行業(yè)的鋰鈷鎳等金屬回收率分別達(dá)到92%、98%、98%，突破了短流程提取有價(jià)元素等技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)水平已屬國(guó)際一流

相比于裝車(chē)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，更令行業(yè)鼓舞的是，我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)水平的不斷進(jìn)步。

我國(guó)動(dòng)力電池門(mén)類比較齊全，三元電池、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等主流動(dòng)力電池在國(guó)內(nèi)都有市場(chǎng)，電池的多樣性給我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展提供了有力支撐。且在最主流的三元電池和磷酸鐵鋰電池上，我國(guó)的技術(shù)水平已屬國(guó)際一流，吸引著全球著名汽車(chē)企業(yè)紛紛采購(gòu)。

就技術(shù)而言，目前我國(guó)三元電池產(chǎn)品以532/622材料+石墨體系為主，單體比能量從2012年的150Wh/kg提升到近300Wh/kg。馬小莉說(shuō)：“隨著高鎳技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)三元電池的比能量仍有一定上升空間，產(chǎn)品系統(tǒng)能量密度將超過(guò)200Wh/kg。”

近年來(lái)，磷酸鐵鋰電池普遍受到汽車(chē)企業(yè)的重視，這與磷酸鐵鋰電池技術(shù)進(jìn)步密不可分。“磷酸鐵鋰電池單體比能量從2012年的100Wh/kg提升到現(xiàn)在的180Wh/kg，接近于能量密度的天花板。但這并不意味著磷酸鐵鋰電池技術(shù)沒(méi)有了進(jìn)步空間，寧德時(shí)代研發(fā)的CTP技術(shù)、比亞迪的刀片電池等為其創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇。”馬小莉告訴記者，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度最高能達(dá)到164.5Wh/kg。

動(dòng)力電池領(lǐng)域可謂百花齊放，為了應(yīng)對(duì)鎳、鈷、鋰資源的不足，行業(yè)也在探索動(dòng)力電池的多種可能性。如蜂巢能源未雨綢繆研發(fā)出的無(wú)鈷電池。據(jù)蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新介紹，NMX無(wú)鈷電池循環(huán)壽命可達(dá)2500次，單次充電可滿足880公里的續(xù)駛里程需求。再如鈉離子電池。寧德時(shí)代已發(fā)布第一代鈉離子電池，并表示正加速鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局，在2023年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。中科院物理所研究員、中科海鈉科技有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)胡勇勝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)也在鈉離子電池領(lǐng)域取得了突破。胡勇勝告訴記者：“鈉離子電池已通過(guò)中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中汽中心”)的檢測(cè)，針刺時(shí)不冒煙、不起火、不爆炸，經(jīng)受住了短路、過(guò)充、過(guò)放、擠壓等實(shí)驗(yàn)的考驗(yàn)。”

除了安全性高于鋰電池外，鈉離子電池的經(jīng)濟(jì)性也更突出。據(jù)介紹，鈉離子電池量產(chǎn)之后可以做到比鋰電池成本低30%。鈉離子電池的低溫性能也優(yōu)于鋰電池，工作溫度為-30℃～55℃。目前，鈉離子電池的循環(huán)壽命達(dá)到4500次以上，正在從實(shí)驗(yàn)室走向工程化應(yīng)用。

另外，在固態(tài)電池領(lǐng)域，行業(yè)也在不遺余力地進(jìn)行研發(fā)，并已在半固態(tài)電池方面取得了一定成績(jī)，包括即將上市的蔚來(lái)ET7等車(chē)型表示將在量產(chǎn)車(chē)上搭載半固態(tài)電池。記者也從相關(guān)渠道了解到，國(guó)內(nèi)有多家初創(chuàng)型電池企業(yè)在半固態(tài)電池上取得了進(jìn)展，正在做裝車(chē)測(cè)試工作。

近年來(lái)，我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)屢有突破，助力我國(guó)新能源汽車(chē)加速走進(jìn)千家萬(wàn)戶。

加速“走出去”布局全球

由汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)必須“走出去”。新能源汽車(chē)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)由汽車(chē)大國(guó)到汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路，加快新能源汽車(chē)“走出去”尤為必要。這些年，車(chē)企也積極推進(jìn)新能源汽車(chē)“走出去”，2021年，“歐洲市場(chǎng)”和“新能源汽車(chē)”成為中國(guó)品牌汽車(chē)出口的兩個(gè)關(guān)鍵詞。不過(guò)，相對(duì)于新能源汽車(chē)，我國(guó)動(dòng)力電池則更早走向了全球，不僅產(chǎn)品被認(rèn)可，在標(biāo)準(zhǔn)體系的制定中也有了一定的話語(yǔ)權(quán)。

多年來(lái)，我國(guó)在傳統(tǒng)汽車(chē)領(lǐng)域大多采用國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)體系，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系中難覓中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的身影。進(jìn)入新能源汽車(chē)時(shí)代，這種窘境有所改變。中汽中心檢測(cè)認(rèn)證事業(yè)部總工程師王芳告訴記者：“中汽中心制定的多項(xiàng)動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織采納，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系中有了中國(guó)聲音。”

有了技術(shù)做后盾，一批電池企業(yè)爭(zhēng)相走出國(guó)門(mén)，在國(guó)外建立電池生產(chǎn)工廠，為全球多家汽車(chē)企業(yè)配套供貨。2019年10月，寧德時(shí)代在德國(guó)圖林根州投資18億歐元建設(shè)電池工廠，預(yù)計(jì)2022年可實(shí)現(xiàn)14GWh的電池產(chǎn)能。這家工廠將為奔馳、寶馬、大眾及沃爾沃等汽車(chē)企業(yè)提供電池產(chǎn)品。除此外，欣旺達(dá)新能源科技有限公司也在歐洲建立了電池生產(chǎn)工廠，比亞迪正在籌劃海外建廠……一批批動(dòng)力電池企業(yè)不斷“走出去”，成為中國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)實(shí)力的有力見(jiàn)證。

另外，為彌補(bǔ)我國(guó)鋰資源的不足，國(guó)內(nèi)電池企業(yè)很早就在海外進(jìn)行布局，如贛鋒鋰業(yè)在澳大利亞擁有MountMarion鋰輝石礦山50%的權(quán)益，在阿根廷擁有Cauchari-Olaroz鋰鹽湖51%的權(quán)益、Mariana鋰鹽湖88.75%的權(quán)益等。北京安泰科信息股份有限公司鎳鈷鋰項(xiàng)目部高級(jí)分析師劉磊告訴記者，在鎳鈷鋰資源方面，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)都在全球積極布局，如有19家中企在剛果(金)參與開(kāi)采鈷資源。“鈷原料產(chǎn)量預(yù)計(jì)從2020年的14萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2021年的15.5萬(wàn)噸，其中中國(guó)在剛果(金)的項(xiàng)目貢獻(xiàn)巨大，以洛鉬Tenke項(xiàng)目為代表的中資企業(yè)的增產(chǎn)量預(yù)計(jì)在1萬(wàn)噸左右，中企投資項(xiàng)目產(chǎn)量約為5.1萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)17.6%。”劉磊說(shuō)。

中國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)正在全球進(jìn)行資源布局，這為后續(xù)我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)能的擴(kuò)充提供了保障，也為我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷量的持續(xù)增長(zhǎng)提供了支撐。