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這無疑為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入加速期提供了強(qiáng)勁動(dòng)能。無論裝機(jī)量連創(chuàng)新高、技術(shù)百花齊放，還是市場結(jié)構(gòu)變化，都成為當(dāng)下動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特印記。近日，以“供應(yīng)鏈協(xié)同新征程共贏”為主題的2021第十四屆高工鋰電產(chǎn)業(yè)峰會在深圳舉行，來自電池、材料、裝備等產(chǎn)業(yè)鏈上下游細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)代表，聚焦產(chǎn)業(yè)新發(fā)展，共話行業(yè)新未來。
迎來新的增長空間
但供應(yīng)鏈存在壓力
近一段時(shí)間以來，中國、歐洲等新能源汽車市場不斷增長，跨國車企主力電動(dòng)車型密集投放。有數(shù)據(jù)預(yù)測，2021年中國和全球新能源汽車銷量分別將達(dá)200萬輛和550萬輛，帶動(dòng)動(dòng)力電池需求量有望達(dá)到100GWh和230GWh。需求大幅上漲，促使動(dòng)力電池企業(yè)不斷追加產(chǎn)能，頭部供應(yīng)商迎來發(fā)展新機(jī)遇。
高工咨詢董事長張小飛總結(jié)道，2021年上半年，各大動(dòng)力電池廠商已公布的規(guī)劃產(chǎn)能超2000GWh，預(yù)計(jì)到2025年全球與中國市場規(guī)模擴(kuò)大超4倍。新能源汽車銷量持續(xù)增長，帶動(dòng)動(dòng)力電池出貨量飆升。同時(shí)，補(bǔ)貼退坡與平價(jià)周期的到來，迫使車企選擇成本更低的配套產(chǎn)品，磷酸鐵鋰電池以低成本、高安全優(yōu)勢結(jié)合結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，逐步獲得認(rèn)可，市場需求升溫。
不過，與此同時(shí)，供需不平衡加劇導(dǎo)致原材料價(jià)格持續(xù)上漲，給動(dòng)力電池企業(yè)帶來供應(yīng)鏈方面的挑戰(zhàn)和成本壓力，成為今年動(dòng)力電池市場能否保持穩(wěn)定高速增長的“灰犀牛”。
蜂巢能源董事長兼首席執(zhí)官楊紅新指出，今年以來，新能源汽車銷量快速增長，但供應(yīng)鏈發(fā)展滯后于行業(yè)整體發(fā)展，電解液中的添加液VC（碳酸亞乙烯酯）、六氟磷酸鋰、LFP（磷酸鐵鋰）、負(fù)極石墨化、PVDF（聚偏氟乙烯）、SP（導(dǎo)電炭黑）相繼供應(yīng)緊張。他預(yù)計(jì)，這種供需不平衡情況仍將持續(xù)，未來其他物料因擴(kuò)產(chǎn)周期長、化工類擴(kuò)產(chǎn)環(huán)評申報(bào)、設(shè)備產(chǎn)能不足等因素也會出現(xiàn)供應(yīng)緊張。
張小飛也認(rèn)為，今年上半年，正極、負(fù)極、電解液環(huán)節(jié)分別受到產(chǎn)能或原料因素制約，下半年起或出現(xiàn)原料短缺的情況；預(yù)計(jì)2022年，主材供需有望達(dá)到平衡，而部分原材料緊缺仍將持續(xù)。
技術(shù)創(chuàng)新是主推力
百花齊放形成互補(bǔ)
值得關(guān)注的是，動(dòng)力電池原材料中鈷等稀缺金屬供應(yīng)若受制于人，產(chǎn)業(yè)鏈安全將受到挑戰(zhàn)。因此，以無鈷電池為首的多元化技術(shù)路線成為眾多供應(yīng)商布局的方向。比如，除磷酸鐵鋰走熱外，寧德時(shí)代發(fā)布了新型鈉離子電池，蜂巢能源無鈷電池已量產(chǎn)上車等。
近日，科學(xué)技術(shù)部高新技術(shù)司副司長續(xù)超前就表示，要圍繞電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈最關(guān)鍵的動(dòng)力電池，前瞻部署新體系動(dòng)力電池、全固態(tài)金屬鋰電池技術(shù)研究，開展無鈷動(dòng)力電池和工業(yè)混合態(tài)鋰離子電池開發(fā)。
在寧德時(shí)代副董事長黃世霖看來，技術(shù)創(chuàng)新可以助力汽車電動(dòng)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)：首先是快充技術(shù)，即整車充電10分鐘，續(xù)駛300公里；二是電芯高能量密度技術(shù)，能量密度超230Wh/kg，整車?yán)m(xù)駛最高可達(dá)1000公里；三是長壽命技術(shù)，達(dá)到16年或200萬公里；四是高可靠安全技術(shù)；五是耐候、自加熱技術(shù)，-30℃～ 60℃均可使用。
楊紅新表示，動(dòng)力電池技術(shù)更新迭代速度加快，多種化學(xué)體系并行發(fā)展，電池設(shè)計(jì)與工藝創(chuàng)新層出不窮，各項(xiàng)技術(shù)性能與成本指標(biāo)快速提升，動(dòng)力電池企業(yè)需要協(xié)同供應(yīng)商不斷加大合作力度，進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)。
來自天津力神電池研究院的任輝輝博士在會上介紹稱，圓柱鋰電池的發(fā)展趨勢是高能量、高倍率、高安全、高一致性，需要從材料體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制等方面入手進(jìn)行優(yōu)化。
據(jù)悉，目前力神在高功率圓柱電池方面開發(fā)了多種創(chuàng)新技術(shù)和材料體系優(yōu)化，并針對性地開發(fā)了多款21700、18650高功率電池。在高功率圓柱電池的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面，力神使用高孔隙率、高強(qiáng)度的陶瓷隔膜，在提升電池容量的同時(shí)保證倍率和高安全性，另外，還以膨脹膠帶解決電池振動(dòng)失效；通過定向爆破技術(shù)，在模組層面有效抑制熱擴(kuò)散；多極耳技術(shù)使電流密度分布更加均勻，降低直流阻抗；與集流體直接鏈接，降低電池內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)了大電流特性，在電池高容量的前提下提高功率密度。
現(xiàn)階段，國內(nèi)外有近20家企業(yè)對鈉離子電池進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)業(yè)化布局，我國比較有代表性的企業(yè)包括中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、星空鈉電等企業(yè)。中科海鈉董事長胡勇勝在演講中提到，鋰在地殼中儲量17ppm,70％資源主要分布在南美。我國80％鋰資源依賴進(jìn)口，會有“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。但我國鈉儲量豐富、分布廣泛、成本低廉，可用于支撐大規(guī)模儲能技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。而與鋰離子電池相比，鈉離子電池在成本、低溫放電性能與充電時(shí)間上有較為明顯的優(yōu)勢。他透露，中科海鈉研制的高容量、長壽命、超低成本、環(huán)境友好新型軟碳負(fù)極材料——裂解無煙煤，為鈉離子電池負(fù)極材料實(shí)用化奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)，發(fā)明專利已在中國、美國、日本獲得授權(quán)。
不過，鈉離子電池的商業(yè)化也面臨諸多挑戰(zhàn)，比如，能量密度較低導(dǎo)致整車?yán)m(xù)駛里程有限。行業(yè)分析認(rèn)為，鈉離子電池未來應(yīng)用場景或主要集中在儲能、低速新能源汽車等領(lǐng)域，或與鋰離子電池形成互補(bǔ)。
材料企業(yè)加強(qiáng)探索
自主發(fā)展成果顯現(xiàn)
從另一個(gè)方面講，動(dòng)力電池產(chǎn)能的加速擴(kuò)張，給上游材料的發(fā)展帶來新空間。如何緊跟市場需求，做好供給側(cè)的技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新，成為上游材料企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
在新能源汽車補(bǔ)貼政策一度傾向高能量密度動(dòng)力電池的背景下，高鎳電池進(jìn)入了快速發(fā)展階段。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年上半年，全球高鎳電池裝機(jī)同比增長276％，國內(nèi)高鎳材料市占率達(dá)40.9％，同比增長373.7％；海外高鎳正極市場占比提升至38％，高鎳化趨勢愈發(fā)明顯。從終端市場來看，2021年上海車展上，高鎳車型占比超50％。容百科技總裁助理佘圣賢介紹稱，其高鎳正極產(chǎn)品有NCM811和NCA，超高鎳的Ni90、Ni96正處于研發(fā)階段。據(jù)悉，今年以來，容百科技高鎳材料月供貨量快速上升，9系高鎳產(chǎn)品完成產(chǎn)業(yè)化評估；高鎳正極產(chǎn)能規(guī)劃2021年達(dá)12萬噸，2035年超30萬噸。目前，容百科技在華東、華中、西南及韓國設(shè)立多處先進(jìn)生產(chǎn)基地，并圍繞正極材料回收再利用布局產(chǎn)業(yè)鏈。
中潤化學(xué)董事長丁龍奇在演講中提出，NMP（N-甲基吡咯烷酮）作為鋰電池粘結(jié)劑是必不可少的溶劑，被廣泛應(yīng)用于鋰電池中，是理想的鋰電溶劑。NMP未來將向高純化、低鐵、環(huán)保等方向發(fā)展。據(jù)介紹，中潤化學(xué)所有原材料實(shí)現(xiàn)了隔墻供應(yīng)，以降低材料采購成本，并采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，過程管控智能化，實(shí)現(xiàn)降本增效。目前，產(chǎn)品性能中純度、水份指標(biāo)居于行業(yè)領(lǐng)先水平、國內(nèi)第一家將游離胺將至3ppm以下，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。
在上游原材料領(lǐng)域，鋁塑膜也一直面對“卡脖子”的挑戰(zhàn)。目前，鋁塑膜市場發(fā)展提速，而且未來空間巨大。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國鋁塑膜市場規(guī)模在2020年達(dá)到41萬平方米，今年年底有望達(dá)到49萬平方米，實(shí)現(xiàn)16％的同比增長，2025年或達(dá)89萬平方米。然而，我國高端鋁塑膜90％依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化率相對較低，導(dǎo)致成本居高不下。
現(xiàn)階段，國內(nèi)鋁塑膜企業(yè)紛紛在自主創(chuàng)新上下功夫。鋰盾材料總經(jīng)理夏文進(jìn)在會上說，與日本D-152、Z-152版本相比，其創(chuàng)新研發(fā)的鋰盾鋁塑膜LD-152版本熱耐強(qiáng)度更大，更耐高溫高壓高濕度，更能抵御電解液，更耐腐蝕，絕緣阻燃性能優(yōu)秀，強(qiáng)度也更大。
隨著動(dòng)力電池的技術(shù)發(fā)展，隔膜產(chǎn)品也不斷創(chuàng)新迭代。藍(lán)科途技術(shù)副總經(jīng)理劉鵬表示，隔膜產(chǎn)品主要有幾大發(fā)展方向，一是耐高溫隔膜方面，200℃以上使用溫度下具有一定強(qiáng)度的隔膜，150℃以上溫度使用下尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的基膜；二是復(fù)合隔膜；三是以功能涂覆為主超薄基膜為輔的復(fù)合隔膜；四是阻燃隔膜，包括高氧指數(shù)隔膜和高抗氧指數(shù)隔膜。據(jù)介紹，科途科技正就高孔低透超高強(qiáng)度隔膜及涂覆技術(shù)持續(xù)進(jìn)行探索。
生產(chǎn)工藝追求精益求精
設(shè)備企業(yè)要高質(zhì)量交付
在大批量生產(chǎn)模式下，市場對動(dòng)力電池高性能、高質(zhì)量、高效率、低成本的訴求更加突出。而更高能量密度、更高安全性、更低成本的要求，促使動(dòng)力電池企業(yè)在加工工藝與設(shè)計(jì)上精益求精。
捷威動(dòng)力技術(shù)中心電芯開發(fā)部總工程師馬華介紹稱，在軟包電池上，通過優(yōu)化電芯尺寸，體積利用率顯著提升，電芯長度、電芯厚度均有2倍提升，電芯體積利用率提升10％；采用高穩(wěn)定高電壓正極，使用復(fù)合負(fù)極形成短程快擴(kuò)散通道，利用多功能電解液構(gòu)筑分級界面，能量密度可達(dá)310Wh/kg。
斯萊克董事長安旭表示，目前動(dòng)力電池精密結(jié)構(gòu)件的主要制造工藝方法一般沿用傳統(tǒng)汽車零件的單機(jī)或半自動(dòng)制造方法，效率比較低，工藝還有待提升。據(jù)悉，斯萊克的易拉罐整線生產(chǎn)工藝具備高速生產(chǎn)、高精度、高自動(dòng)化、高可靠性的優(yōu)勢，而圓柱電池結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)工藝和模式與易拉罐生產(chǎn)類似，該公司的設(shè)備和技術(shù)可以延伸應(yīng)用于圓柱形電池殼生產(chǎn)制造。
中國鋰電池企業(yè)走向產(chǎn)業(yè)國際舞臺，與國際巨頭面對面競爭，需要在生產(chǎn)產(chǎn)能、產(chǎn)品品質(zhì)上有更高水平的發(fā)展。也需要材料、動(dòng)力電池與生產(chǎn)及設(shè)備配套企業(yè)協(xié)同合作，齊頭并進(jìn)。
智佳能董事、合伙人蔣沛良認(rèn)為，在第二輪鋰電池?cái)U(kuò)產(chǎn)帶動(dòng)下，未來中國鋰電設(shè)備年新增市場規(guī)模有望超500億元，裝備企業(yè)要做到高質(zhì)量交付。而調(diào)度系統(tǒng)、物流輸送線和物流線體三個(gè)方面，展現(xiàn)了化成分容物流自動(dòng)化發(fā)展歷程國產(chǎn)化、低成本化、效率化的基本趨勢。
大族集團(tuán)副總裁黃祥虎指出，極限制造已悄然成為鋰電池產(chǎn)業(yè)的必然選擇，工藝及裝備智造是實(shí)現(xiàn)極限制造的關(guān)鍵。目前，大族激光正在積極擴(kuò)大產(chǎn)能，確保具備超強(qiáng)鋰電設(shè)備交付和產(chǎn)能需求，設(shè)備產(chǎn)品涵蓋勻漿、攪拌、軋壓、卷繞/疊片、電芯組裝、化成分容、包藍(lán)膜、模組組裝和PACK組裝等系列新能源產(chǎn)品設(shè)備，通過數(shù)字化管理，智能化升級，實(shí)現(xiàn)整線的有效銜接。
商業(yè)模式兩大創(chuàng)新方向
駛?cè)?ldquo;供應(yīng)鏈為王”時(shí)代
“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要在能源生產(chǎn)端與消耗端分別采取相應(yīng)措施，能源生產(chǎn)端快速推進(jìn)能源清潔化，能源消費(fèi)端向電動(dòng)化及智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提升生產(chǎn)效率。
黃世霖指出，儲能成本本質(zhì)上是度電的綜合儲存成本，類似發(fā)電的度電成本。動(dòng)力電池成本在過去5年降幅超75％，直接帶動(dòng)儲能系統(tǒng)成本的持續(xù)下降，其中儲能電池成本、使用壽命、儲能PCS（變流器）價(jià)格、轉(zhuǎn)換效率是儲能度電成本的關(guān)鍵因素。總結(jié)來看，在現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展水平上，儲能技術(shù)的廣泛應(yīng)用是能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，其中電化學(xué)儲能具備最佳競爭力。
根據(jù)國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲能發(fā)展指導(dǎo)意見》，到2025年中國新型儲能裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)30GW。而按照此前規(guī)劃，到2035年中國新能源汽車占汽車總銷量將達(dá)到50％以上。
除了大力發(fā)展儲能外，在商業(yè)模式創(chuàng)新上，黃世霖認(rèn)為，可以從兩個(gè)方向進(jìn)行發(fā)力。一是租賃模式，降低一次投入，提升全周期價(jià)值、消除可靠性擔(dān)憂、有利于梯次利用和回收；二是新基建為電動(dòng)化提供便利，如新型光儲充檢平臺，提供充電＋監(jiān)測＋維保服務(wù)等，具有高效、便利、舒適的特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化的多贏局面。
近日，中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會副理事長歐陽明高提出，純電動(dòng)汽車的一個(gè)重要趨勢就是快充補(bǔ)電、慢充車網(wǎng)互動(dòng)（V2G）。對于商用車來說，多元化發(fā)展的趨勢更為明顯。換電重卡的商業(yè)模式是電池租賃，電池和電的總消耗相當(dāng)于柴油車的油耗，按照柴油6元/升，完全可以與之競爭。而不帶電池的換電卡車目前價(jià)格可與國六排放柴油車競爭。因此，換電重卡目前基本具備了與柴油車競爭的商業(yè)可行性。換電重卡是一個(gè)新的“藍(lán)海”，增長速率會比較快，將處于商業(yè)推廣期。
在楊紅新看來，中國新能源汽車市場歷經(jīng)了探索的“萌芽期”、百花齊放的“膨脹期”和格局重塑的“低谷期”，正迎來蓬勃向上的“加速期”。因此，行業(yè)應(yīng)通過加深和不斷完善上中下游的垂直布局，逐漸加強(qiáng)供應(yīng)鏈的協(xié)同效應(yīng)，增強(qiáng)韌性、降低成本。
與會行業(yè)人士形成共識，動(dòng)力電池行業(yè)正步入“TWH時(shí)代”，同時(shí)也將駛?cè)?ldquo;供應(yīng)鏈為王”的時(shí)代，需要打破以往單純的買賣關(guān)系，打造新型合作伙伴關(guān)系，更大范圍、更深層次開展戰(zhàn)略合作，推動(dòng)供應(yīng)鏈協(xié)同發(fā)展，重塑新型供應(yīng)鏈模式。
原標(biāo)題：技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力 供應(yīng)鏈協(xié)同打通動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)“任督二脈”
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