動(dòng)力電池發(fā)展面臨問(wèn)題和五點(diǎn)建議 - 協(xié)同創(chuàng)新，做強(qiáng)中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)

　　政策和市場(chǎng)推動(dòng)技術(shù)升級(jí)

　　11月22日，工信部官網(wǎng)披露《汽車動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范條件》（2017年）（征求意見稿），對(duì)動(dòng)力電池（在汽車上配置使用的、能夠儲(chǔ)存電能并可再充電的、為驅(qū)動(dòng)汽車行駛提供能量的裝置，包括鋰離子動(dòng)力電池、金屬氫化物鎳動(dòng)力電池和超級(jí)電容器等，不包括鉛酸類電池）生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行管理。

　　征求意見稿大幅抬高了鋰離子動(dòng)力電池單體企業(yè)產(chǎn)能的門檻。根據(jù)征求意見稿第八條，“鋰離子動(dòng)力電池單體企業(yè)年產(chǎn)能力不低于80億瓦時(shí)，金屬氫化物鎳動(dòng)力電池單體企業(yè)年產(chǎn)能力不低于1億瓦時(shí)，超級(jí)電容器單體企業(yè)年產(chǎn)能力不低于1千萬(wàn)瓦時(shí)。系統(tǒng)企業(yè)年產(chǎn)能力不低于80000套或40億瓦時(shí)。生產(chǎn)多種類型的動(dòng)力電池單體企業(yè)、系統(tǒng)企業(yè)，其年產(chǎn)能力需分別滿足上述要求。”

　　而此前鋰離子動(dòng)力電池單體企業(yè)的年產(chǎn)能門檻設(shè)定在2億瓦時(shí)。門檻一下子被提高到了原來(lái)的40倍，80億瓦時(shí)。門檻提高后，國(guó)內(nèi)能達(dá)標(biāo)的動(dòng)力電池企業(yè)屈指可數(shù)。業(yè)內(nèi)人士指出，2016年產(chǎn)能達(dá)到80億瓦時(shí)的動(dòng)力企業(yè)，只有比亞迪和寧德時(shí)代。

　　國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)能情況

　　倘若此政策實(shí)行，可以預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)將開始“兩極分化”及整合，增長(zhǎng)將主要集中在產(chǎn)能規(guī)模大、流動(dòng)資金多、技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的企業(yè)，投機(jī)者面臨淘汰出局。這將促進(jìn)國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研發(fā)，包括系統(tǒng)集成技術(shù)的研發(fā)。

　　無(wú)論從政策還是市場(chǎng)考量，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池行業(yè)只有走規(guī)?；?、規(guī)范化生產(chǎn)之路，才能更好地保證品質(zhì)，降低成本，提高安全性。而只有通過(guò)排名靠前、技術(shù)實(shí)力雄厚、集中度很高的幾家企業(yè)構(gòu)筑起合理化生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)格局，我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定健康發(fā)展。

　　我國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展面臨問(wèn)題

　　我國(guó)目前汽車動(dòng)力電池技術(shù)路線選擇的是與美國(guó)相同的磷酸鐵鋰路線，但鋰電池技術(shù)整體水平仍落后于美國(guó)、日本。日本電池平均能量密度要高出中國(guó)平均水平的30%-40%，充電次數(shù)也能達(dá)到中國(guó)的幾倍。我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚需克服以下問(wèn)題。

　　1. 專利

　　磷酸鐵鋰的正極材料專利由美國(guó)德州大學(xué)Goodenough團(tuán)隊(duì)在1996年獲得。加拿大H-Q和Phostech則取得其獨(dú)家專利和商業(yè)授權(quán)。目前陸續(xù)發(fā)展出了敷碳、金屬氧化物包覆、納米化等改性和制備技術(shù)，藉此提高磷酸鋰鐵粉體的導(dǎo)電性，并派生出更多專利。專利問(wèn)題是國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰等制造企業(yè)難以避開的問(wèn)題。

　　2.制造一致性

　　電動(dòng)汽車所用的鋰電池都是串聯(lián)或并聯(lián)在一起，如果一致性問(wèn)題得不到有效解決，所生產(chǎn)的鋰電池也就無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽車。

　　3．安全性和壽命

　　大功率充放電的大容量鋰離子動(dòng)力電池組，在苛刻的使用條件下更易誘發(fā)電池某個(gè)部分發(fā)生偏差，從而引發(fā)安全問(wèn)題。 單體磷酸鐵鋰電池壽命可超過(guò)2000次，但由上百塊單體電池串并聯(lián)后，整個(gè)電池組的壽命可能只有500次，必須使用電池管理系統(tǒng)（BMS）對(duì)電池組進(jìn)行合理有效的管理和控制。

　　4．高能量和高功率兼容

　　鋰離子動(dòng)力電池雖然具有高能量密度，可使電動(dòng)汽車勻速行駛更長(zhǎng)時(shí)間，但卻存在著起動(dòng)時(shí)功率不夠，啟動(dòng)加速較慢的問(wèn)題。在電化學(xué)體系中只有超級(jí)電容器才能獲得非常高的充放電倍率，但其能量密度只有鋰電池的1/20。若不輔以超級(jí)電容，尚無(wú)理想的高容量高功率動(dòng)力電池出現(xiàn)。

　　5．原材料篩選

　　目前用于鋰電池生產(chǎn)的原材料不可能全部進(jìn)口，主要還是取自國(guó)內(nèi)。但是國(guó)內(nèi)的原材料要通過(guò)國(guó)際認(rèn)證，生產(chǎn)出的鋰電池才能被國(guó)際認(rèn)可，所以目前還需要解決在原材料認(rèn)證環(huán)節(jié)上所存在的一些問(wèn)題。

　　幾點(diǎn)建議：

　　1．安全第一

　　所有的電池都是危險(xiǎn)品，最怕的是電池?zé)崾Э亍⑿箟?、起火、爆炸。?dòng)力電池所有的一切包括設(shè)計(jì)和驗(yàn)證都要從安全上著手，絕對(duì)不能含糊。動(dòng)力電池通常包括單體電芯、電池組、電池包、電池系統(tǒng)等四個(gè)層級(jí)。每個(gè)層級(jí)都有自己的特點(diǎn)和安全要求。要做好電池安全，需要從設(shè)計(jì)層面對(duì)應(yīng)地分成四級(jí)來(lái)進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和管控，對(duì)每一層級(jí)都要做好安全管理。

　　2.人才培養(yǎng)

　　人才是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，要從全球視野，向國(guó)際化方向，培養(yǎng)和引進(jìn)國(guó)際化人才。制定獎(jiǎng)勵(lì)政策和分配激勵(lì)機(jī)制，大力激發(fā)人才的創(chuàng)新創(chuàng)造才能。

　　3.產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新

　　動(dòng)力電池系統(tǒng)涉及許多學(xué)科，包括材料、化學(xué)、機(jī)械、熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、電學(xué)、系統(tǒng)與控制多個(gè)學(xué)科，其關(guān)鍵技術(shù)包括電池組配技術(shù)、熱管理技術(shù)、電能管理技術(shù)和安全管理技術(shù)等。

　　由于研發(fā)力量分散，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)至今缺少有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)群，尤其在三元鋰電池領(lǐng)域，還處于加速追趕階段。只有基于深刻的分析、理解、創(chuàng)新和合作，才有機(jī)會(huì)把更高性能的鋰離子動(dòng)力電池做得讓用戶放心使用。這就需要融合多學(xué)科、多領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研單位，從材料開發(fā)、電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)集成、商業(yè)模式等多方面進(jìn)行合作探索和突破。

　　4. 走市場(chǎng)化道路

　　由于新能源電動(dòng)汽車有極強(qiáng)的政策外部性，使政府成了產(chǎn)業(yè)化的第一推動(dòng)力，但這是不可持續(xù)的，最終必須走上依托市場(chǎng)自行發(fā)展的軌道。政府補(bǔ)貼情況下的動(dòng)力電池的市場(chǎng)表現(xiàn)，并未反映市場(chǎng)的真實(shí)情況。當(dāng)政府補(bǔ)貼一旦撤火，還會(huì)回到原點(diǎn)。從中長(zhǎng)期看，決定中國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展的首要因素，不是今天急速擴(kuò)大的生產(chǎn)能力投入，而是持續(xù)積累的技術(shù)突破，是越來(lái)越強(qiáng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

　　5.全球布局

　　日韓企業(yè)，普遍在全球布局，以更好的服務(wù)于當(dāng)?shù)氐钠嚻髽I(yè)，如松下在美國(guó)與特斯拉共建超級(jí)電池工廠，LG也在美國(guó)和中國(guó)建立工廠，他們的研發(fā)機(jī)構(gòu)更是遍布全球各地。

　　在國(guó)際化的道路上，國(guó)內(nèi)企業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日韓，除了CATL與寶馬等國(guó)外汽車企業(yè)有部分項(xiàng)目合作之外，國(guó)內(nèi)企業(yè)鮮有成功走出去的案例，進(jìn)不了國(guó)際主流汽車企業(yè)的供應(yīng)鏈體系。

　　小結(jié)：新能源電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求十分苛刻，前沿競(jìng)爭(zhēng)的核心是技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，要舍得在研發(fā)上投入，只有技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，才能掌握競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。希望國(guó)內(nèi)企業(yè)，要把發(fā)展動(dòng)力電池作為一個(gè)長(zhǎng)期戰(zhàn)略，拋棄搭便車的心理。