車用動力電池產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)
日期：2024-10-16 10:20:37 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：505作為新能源汽車的核心支柱，車用動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展直接影響著新能源汽車產(chǎn)品的技術(shù)水平和應(yīng)用前景，是決定新能源汽車產(chǎn)業(yè)能否實現(xiàn)商業(yè)化、市場化的關(guān)鍵。
對于當(dāng)前車用動力電池的發(fā)展?fàn)顩r，新出版的《中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2015)》指出，中、日、韓、美、德等國家是目前車用動力電池研發(fā)產(chǎn)業(yè)化及國 際標(biāo)準(zhǔn)化的主要推動者與參與者。其中，中、日、韓三國在消費類電子用小型鋰離子電池方面處于技術(shù)和市場的主導(dǎo)地位，而目前鋰離子動力電池的生產(chǎn)也主要集中 在中、日、韓三國。此外，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度看，日本在技術(shù)方面領(lǐng)先，韓國在產(chǎn)值方面最大，中國則在產(chǎn)能方面最大并最具有市場潛力。
單從中國的角度來觀察，來自中國電子科技集團公司第十八研究所的研究員肖成偉博士在前不久舉辦的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會上介紹，我國目前具有眾多的鋰離 子電池及關(guān)鍵原材料研發(fā)機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)制造裝備技術(shù)日漸成熟，形成了全球最為完善的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈體系，培養(yǎng)了眾多熟練的產(chǎn)業(yè)技術(shù)工人，積累了豐 富的鋰離子電池生產(chǎn)經(jīng)驗。
記者也注意到，作為我國電動汽車“三縱三橫”技術(shù)體系中的“第三橫”，動力電池和電池組管理系統(tǒng)，實際上一直就是國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)——節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)中拖底的那重要一“橫”。
大規(guī)模商業(yè)化基礎(chǔ)已具備
從各式電動汽車的結(jié)構(gòu)來看，四種主要型式的電動汽車中，混合動力汽車(HEV)、插電式混合動力汽車(PHEV)的動力裝置均含有內(nèi)燃發(fā)動機和驅(qū)動電機， 而純電動汽車(EV)、燃料電池汽車(FCEV)則不含有燃油發(fā)動機，只靠驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，只不過后者的能量來源是氫氣。從電池的角度看，盡管四種電動汽車 的動力裝置與能量來源各異，但均需要動力電池系統(tǒng)，這也正是為什么說動力電池是電動汽車最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的核心部件。
再從各式電動汽車對動力電池的技術(shù)要求來看，從微混、中混、全混到插電式、純電動、燃料電池汽車，其主要指標(biāo)的要求是漸進的。如在典型電壓方面，微混只需 普通的12伏電壓系統(tǒng)即可，中混要求36～120伏電壓，從全混往后則需要200～400伏的高電壓;能量需求方面，微混的指標(biāo)是0.6～1.2千瓦時， 到了純電動則需要10～30千瓦時的能量;電池體系本身也從鉛酸到鎳氫再到鋰離子的高能量電池，電池壽命所要求的循環(huán)次數(shù)也從30萬次上升到30萬次循 環(huán) 3000次深循環(huán)。
肖成偉博士表示，滿足轎車使用的鋰離子電池2010年已經(jīng)具有基本的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化能力，能量密度與功率密度也在逐漸提高，以鋰離子電池為代表的新型動力電池將使電動汽車實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。
一直走在規(guī)范發(fā)展的路上
記者注意到，在工信部發(fā)布的《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》中指明，國家鼓勵汽車動力蓄電池企業(yè)做優(yōu)做強，建立產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)范和質(zhì)量保證體系，加強技術(shù)和管理創(chuàng)新，提高產(chǎn)品研發(fā)和制造水平，提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量，滿足新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。
與此相對應(yīng)，我國在新能源汽車動力電池的標(biāo)準(zhǔn)制訂和行業(yè)規(guī)范管理方面的工作已經(jīng)大面積展開。從車用動力電池的標(biāo)準(zhǔn)體系來觀察，我國目前已在電動汽車用動力 蓄電池性能要求、安全要求、循環(huán)壽命要求及各自的試驗方法方面有了國家推薦標(biāo)準(zhǔn)，并且在電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)方面有了相應(yīng)的國家推薦標(biāo)準(zhǔn)。 中國汽車技術(shù)研究中心新能源汽車室主任孟祥峰博士表示，對于動力電池的測評，應(yīng)該從整車集成和實際使用出發(fā)，通過對電池深入細(xì)致有效的測試評價，將性能良 好的電池通過集成技術(shù)的疊加，進一步提升其安全性和綜合性能，以推動動力電池產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，從而促進電動汽車產(chǎn)業(yè)化進程。
產(chǎn)業(yè)崛起態(tài)勢已經(jīng)形成
肖成偉介紹，2015年，全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)投資總計在100億～120億美元，產(chǎn)能超過500億瓦時，投資平均強度為250美元/千瓦時，折合成人民幣 計價為1.6元/瓦時。而在國內(nèi)，目前已形成珠三角、長三角、京津地區(qū)、中原地區(qū)四大產(chǎn)業(yè)集聚群，產(chǎn)業(yè)總況是近100億元的產(chǎn)業(yè)資金投入，近200億瓦時 的年產(chǎn)能，以及近100家動力電池企業(yè)。肖成偉說，我國目前已經(jīng)實現(xiàn)了鎳氫電池、鋰離子電池、超級電容器及關(guān)鍵材料(錳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元材料、碳負(fù)極 材料、隔膜)以及生產(chǎn)裝備的產(chǎn)業(yè)化，整體動力電池產(chǎn)業(yè)崛起的態(tài)勢已經(jīng)形成。
從各主要汽車動力電池生產(chǎn)國的電池國家計劃和中國的動力電池路線圖可以發(fā)現(xiàn)，動力電池作為中國新能源汽車發(fā)展最為關(guān)鍵的零部件，得到了高度重視和重點關(guān) 注。目前的動力電池模塊能量密度為100～150瓦時/公斤，循環(huán)壽命為1200次，成本為3～4元/瓦時，承擔(dān)的是萬輛級別的電動汽車產(chǎn)業(yè);2015年 的規(guī)劃目標(biāo)是模塊能量密度在150瓦時/公斤之上，循環(huán)壽命達2000次，成本為2元/瓦時，承擔(dān)的是50萬輛級別的電動汽車產(chǎn)業(yè);到2020年時，動力 電池模塊的能量密度則要達到300瓦時/公斤以上，循環(huán)壽命達3000次，電池成本為1.5元/瓦時，承擔(dān)的將是500萬輛級別的電動汽車產(chǎn)業(yè)。與當(dāng)前相 比，2020年時動力電池的能量密度是現(xiàn)在的2～3倍，循環(huán)壽命是目前的2.5倍，成本只是當(dāng)前的37.5%～50%。按此數(shù)據(jù)可以粗略地估算，到 2020年時電動汽車動力電池的綜合性價水平將是當(dāng)前的5倍左右，屆時的電動汽車總量達到當(dāng)前(以2014年的全國銷量7.85萬輛計)的5倍即接近40 萬輛應(yīng)該一點不成問題。