安慶衡，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)咨詢(xún)委員會(huì)主任、北汽集團(tuán)原董事長(zhǎng)、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)理事。重點(diǎn)關(guān)注汽車(chē)行業(yè)熱點(diǎn)、痛點(diǎn)問(wèn)題，近期對(duì)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池及循環(huán)利用也做了深入研究，《汽車(chē)專(zhuān)家述評(píng)》（12月刊）“頂層設(shè)計(jì)與政策導(dǎo)向”模塊，特邀請(qǐng)安慶衡主任親自撰文，作為12月刊物的開(kāi)篇文章一起和行業(yè)同仁淺談新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展及循環(huán)利用趨勢(shì)。以下為全文內(nèi)容，百人會(huì)經(jīng)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)咨詢(xún)委員會(huì)授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)如下，以供行業(yè)同仁參考。
動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換裝置的基礎(chǔ)單元，是新能源汽車(chē)的核心零部件，其發(fā)展水平關(guān)乎著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。
據(jù)介紹，2020年全球動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的出貨量大約為213GWh，同比增長(zhǎng)34%。其中電動(dòng)汽車(chē)板塊出貨量192.9GWh，占比90.6%，同比增長(zhǎng)30%。儲(chǔ)能板塊出貨量20GWh，同比增長(zhǎng)81.8%。2021年全球電池出貨量有可能達(dá)到317GWh,同比增長(zhǎng)49%，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
根據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量達(dá)63.6GWh，同比累計(jì)上升2.3%。其中三元電池裝車(chē)量累計(jì)38.9GWh,占總裝車(chē)量61.1%，同比累計(jì)下降4.1%；磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量累計(jì)24.4GWh,占總裝車(chē)量38.3%，同比累計(jì)增長(zhǎng)20.6%，是驅(qū)動(dòng)裝車(chē)量整體同比上升的主要產(chǎn)品。從2020年底起，我國(guó)的動(dòng)力電池產(chǎn)銷(xiāo)已經(jīng)開(kāi)始呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2021年1-10月，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成256.6萬(wàn)輛和254.2萬(wàn)輛，同比均增長(zhǎng)1.8倍，市場(chǎng)滲透率達(dá)12.1%。新能源汽車(chē)滲透率越過(guò)10%的拐點(diǎn)后將迎來(lái)更加快速的市場(chǎng)化發(fā)展，作為新能源汽車(chē)發(fā)展的重要支撐，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)也正駛?cè)霘v史新周期，逐漸由追求“量”的增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;量” 與“質(zhì)” 同步發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年1至10月份，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量累計(jì)107.5 GWh，同比上升168.1%，其中三元電池裝車(chē)量54.1GWh，同比上升100.1%；磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量53.2GWh，同比上升316.4%，磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量上升十分明顯。
在新能源汽車(chē)市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的同時(shí)，動(dòng)力電池的供應(yīng)自然存在缺口。
為了應(yīng)對(duì)全行業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型帶來(lái)的供應(yīng)鏈壓力，今年以來(lái)，動(dòng)力電池企業(yè)紛紛擴(kuò)充產(chǎn)能，在全國(guó)各地新建電池工廠。
據(jù)介紹，今年以來(lái)，包括寧德時(shí)代、比亞迪、中航鋰電、億緯鋰能、國(guó)軒高科、蜂巢能源、孚能科技、捷威動(dòng)力等多家一二線(xiàn)動(dòng)力電池企業(yè)，都宣布了新的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，今年以來(lái)規(guī)劃的新增產(chǎn)能就超過(guò)1000GWh，差不多是今年動(dòng)力電池裝車(chē)總量的10倍，新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
牽一發(fā)而動(dòng)全身，動(dòng)力電池供應(yīng)鏈需求也造成水漲船高。短期來(lái)看，新能源汽車(chē)市場(chǎng)井噴，動(dòng)力電池供應(yīng)鏈缺貨漲價(jià)態(tài)勢(shì)愈演愈烈；面向中長(zhǎng)期，為保障TWh時(shí)代穩(wěn)定供應(yīng)，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈合縱連橫不斷升級(jí),動(dòng)力電池材料循環(huán)利用也受到各方重視。
在此形勢(shì)下認(rèn)真研究新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)十分必要。
01、動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1. 全球電動(dòng)化轉(zhuǎn)型提速，全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)升級(jí)。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng),財(cái)政補(bǔ)貼也即將退出, 我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將依靠市場(chǎng)驅(qū)動(dòng),并隨著對(duì)外開(kāi)放的逐漸深入,正面參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。一方面, LG 化學(xué)、松下等跨國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)不斷開(kāi)拓中國(guó)市場(chǎng),中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。另一方面,中國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)寧德時(shí)代、孚能科技等紛紛調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略，與特斯拉、寶馬、戴姆勒等跨國(guó)整車(chē)企業(yè)合作, 并積極在歐洲布局動(dòng)力電池工廠,加快“走出去”，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)向全球化發(fā)展明顯加速。
2. 長(zhǎng)訂單、大訂單增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定性。在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、電池企業(yè)加大投資擴(kuò)張的的態(tài)勢(shì)下，防范企業(yè)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)自然變得十分必要。因此，動(dòng)力電池大訂單、長(zhǎng)協(xié)定單落地，才能讓新周期動(dòng)力電池市場(chǎng)紅利更具確定性。從車(chē)端來(lái)看，2021-2023年是外資車(chē)企電動(dòng)化車(chē)型密集投放期，自主品牌也在新能源轉(zhuǎn)型上加足馬力。通過(guò)長(zhǎng)單、項(xiàng)目定點(diǎn)、合資合作、入股等多樣化形式，鎖定動(dòng)力電池產(chǎn)能，已經(jīng)成為主機(jī)廠現(xiàn)階段的重要角力點(diǎn)。今年包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、國(guó)軒高科、遠(yuǎn)景動(dòng)力、欣旺達(dá)、孚能科技、萬(wàn)向一二三、捷威動(dòng)力、微宏動(dòng)力等國(guó)內(nèi)電池企業(yè)均拿下了不同程度的長(zhǎng)協(xié)大單或者項(xiàng)目定點(diǎn)。
3. 確定性需求加速動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)新一輪產(chǎn)能躍升競(jìng)賽。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年以來(lái)，國(guó)內(nèi)動(dòng)力及儲(chǔ)能電池投擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目總投資超過(guò)5000億元，粗略估算擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃超過(guò)1.4TWh。從項(xiàng)目投資及產(chǎn)能規(guī)?？?，寧德時(shí)代、比亞迪、中航鋰電、蜂巢能源、國(guó)軒高科、億緯鋰能等頭部企業(yè)仍是動(dòng)力電池?cái)U(kuò)張主力。其中，寧德時(shí)代規(guī)劃投資超1200億，中航鋰電超760億，蜂巢能源超670億，億緯鋰能超440億。與前一輪產(chǎn)能擴(kuò)張的明顯區(qū)別是，頭部動(dòng)力電池企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)模從十GWh級(jí)別向百GWh級(jí)別躍升。
同時(shí)，動(dòng)力電池企業(yè)向上游延伸趨勢(shì)明顯，擴(kuò)建基地注重資源優(yōu)勢(shì)，四川、江西等具備資源優(yōu)勢(shì)的地區(qū)成為動(dòng)力電池企業(yè)入駐的重要考量。湖北、安徽等具有地理優(yōu)勢(shì)及產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)地區(qū)也在成為新能源產(chǎn)業(yè)集聚新高地。
在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，寧德時(shí)代、比亞迪等領(lǐng)先電池企業(yè)開(kāi)始面臨挑戰(zhàn)。作為寧德時(shí)代大客戶(hù)的大眾汽車(chē)未來(lái)十年要在歐洲新建六座動(dòng)力電池超級(jí)工廠；奔馳、吉利、廣汽等公司今年也在紛紛自建動(dòng)力電池工廠，寧德時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在增多、在變強(qiáng)。
在今年5、6月份，美國(guó)明確了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)就是電動(dòng)汽車(chē)，提出1740億美元電動(dòng)汽車(chē)扶持計(jì)劃；美國(guó)能源部也將提供2億美元用于動(dòng)力電池研發(fā)，提供170億美元貸款，推進(jìn)儲(chǔ)能應(yīng)用，中美在電動(dòng)汽車(chē)和動(dòng)力電池方面的競(jìng)爭(zhēng)肯定會(huì)越來(lái)越劇烈。
02、動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1. 動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)呈現(xiàn)車(chē)輛場(chǎng)景化發(fā)展趨勢(shì)。動(dòng)力電池將根據(jù)新能源汽車(chē)的不同技術(shù)路線(xiàn)和使用場(chǎng)景定向提升其技術(shù)指標(biāo)。混合動(dòng)力汽車(chē)的首選技術(shù)是具有高功率特性的鋰離子電池(磷酸鐵鋰電池和三元電池等);中高端新能源乘用車(chē)的首選技術(shù)是具有高能量密度特性的三元電池,眾多動(dòng)力電池企業(yè)在安全技術(shù)發(fā)展的前提下,積極布局高鎳三元電池研發(fā),以滿(mǎn)足長(zhǎng)續(xù)航里程和能耗需求。
商用車(chē)和經(jīng)濟(jì)型乘用車(chē)的主要需求是具有高安全、長(zhǎng)壽命和低成本特性的磷酸鐵鋰電池,并需通過(guò)更換負(fù)極材料及優(yōu)化電池設(shè)計(jì)等,進(jìn)一步提升其性能和經(jīng)濟(jì)性。
然而動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展也在變化。2021年5月份，磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量幾年來(lái)首次超過(guò)了三元鋰電池。比亞迪刀片電池再次創(chuàng)造奇跡，改變了磷酸鐵鋰電池的地位和發(fā)展態(tài)勢(shì)。眾所周知，磷酸鐵鋰電池的安全性相對(duì)優(yōu)于三元鋰電池，出現(xiàn)這種變化，值得為比亞迪高興，也值得為行業(yè)高興。
2. 固態(tài)動(dòng)力電池是新一代動(dòng)力電池的重要技術(shù)方向。以固態(tài)動(dòng)力電池為代表的新一代動(dòng)力電池，是未來(lái)的重要競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域，我們需要給予足夠的重視。我國(guó)在固液混合型固態(tài)電池方面領(lǐng)先于世界，技術(shù)已近成熟并開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化。但全固態(tài)動(dòng)力電池研究，總體上仍處于技術(shù)攻關(guān)階段，產(chǎn)業(yè)化布局尚未開(kāi)始。預(yù)計(jì)2025年以后，才有可能開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前，需要加強(qiáng)政府支持和指導(dǎo)、產(chǎn)學(xué)研合作、上下游合作和市場(chǎng)化產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。
3. 鈉離子電池有望替代鉛酸電池應(yīng)用于低速動(dòng)力車(chē)輛。鈉離子電池的優(yōu)勢(shì)一是安全性高。二是儲(chǔ)量豐富且成本低。三是兼容現(xiàn)有的鋰電設(shè)備。鈉離子電池的工作機(jī)制與鋰離子電池相同，電池公司的現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備可以直接用來(lái)生產(chǎn)鈉離子電池。四是無(wú)過(guò)放電特性。鈉離子電池允許放電到0V，能量密度大于100Wh/kg，而且鈉電成本優(yōu)勢(shì)明顯，有望在大規(guī)模儲(chǔ)能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池。目前，寧德時(shí)代已啟動(dòng)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化布局，2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈，有望成為未來(lái)車(chē)用及儲(chǔ)能動(dòng)力電池的重要備選路線(xiàn)。
4. 退役動(dòng)力電池梯次利用與提高再生利用技術(shù)必要性越發(fā)突出。
隨著電動(dòng)汽車(chē)的持續(xù)發(fā)展，動(dòng)力電池的退役量在逐步攀升。在電動(dòng)車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的同時(shí)，首批投入市場(chǎng)的新能源汽車(chē)動(dòng)力電池使用已經(jīng)超過(guò)10年，面臨“退役”。據(jù)介紹，2025年后，每年退役電池?cái)?shù)量超過(guò)百萬(wàn)量級(jí)，從環(huán)境保護(hù)和解決產(chǎn)業(yè)前端資源實(shí)現(xiàn)能源再生利用兩方面考慮，解決退役動(dòng)力電池梯次利用與再生利用技術(shù)的問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。
低成本是退役動(dòng)力電池梯次利用未來(lái)的核心突破方向,具備經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)是其參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必要條件。當(dāng)前需基于應(yīng)用場(chǎng)景建立統(tǒng)一的殘余價(jià)值評(píng)價(jià)體系,建立基于數(shù)據(jù)訓(xùn)練的電池白箱模型;結(jié)合備電、儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車(chē)等不同應(yīng)用場(chǎng)景, 圍繞電池荷電狀態(tài)、健康狀態(tài)、功能狀態(tài)和安全狀態(tài)等多影響因子,深化對(duì)電池電化學(xué)特性及外特性表征關(guān)聯(lián)關(guān)系的判定。退役動(dòng)力電池再生技術(shù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段以濕法冶煉為主，隨著中國(guó)機(jī)械制造和智能控制水平的提升,火法冶煉技術(shù)與裝備將有望得到進(jìn)一步發(fā)展。此外，基于動(dòng)力電池全生命周期設(shè)計(jì)回收利用流程、開(kāi)發(fā)綠色回收和污染防控技術(shù), 將成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)方向。
03、動(dòng)力電池供應(yīng)鏈發(fā)展趨勢(shì)
1. 供應(yīng)鏈正成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)最大掣肘，“補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈”成為全球動(dòng)力電池企業(yè)的共識(shí)。受到上游原材料產(chǎn)能限制和供給短缺，2021年以來(lái)，需求高漲的動(dòng)力電池領(lǐng)域卻出現(xiàn)了“無(wú)米下炊”的窘境，部分材料缺貨甚至引發(fā)“蝴蝶效應(yīng)”，掣肘動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)能釋放。站在中長(zhǎng)期的視角，面向TWh時(shí)代，頭部動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模普遍向百GWh體量邁進(jìn)，這需要配套材料廠規(guī)模則向十萬(wàn)噸級(jí)別以上邁進(jìn)。這意味著，沿用之前上游供應(yīng)鏈的擴(kuò)張規(guī)模已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需求，這對(duì)于資金投入、產(chǎn)能規(guī)劃、產(chǎn)線(xiàn)部署等都提出更高的要求，也因此倒逼動(dòng)力電池企業(yè)更深度的參與到上游供應(yīng)鏈的布局之中。包括寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、億緯鋰能、LG化學(xué)等國(guó)內(nèi)外電池企業(yè)都明顯加大上游產(chǎn)業(yè)鏈布局，將其作為公司戰(zhàn)略的重心推進(jìn)。電池企業(yè)“親自入場(chǎng)”的目的不言而喻。一是抵御資源斷供風(fēng)險(xiǎn)，二是防范供應(yīng)鏈價(jià)格波動(dòng)，三是更深層次參與到新技術(shù)與產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，四是打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游，部署全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)循環(huán)。
2. 供給結(jié)構(gòu)失衡將可能改變上游資源技術(shù)路徑和定價(jià)機(jī)制。全球市場(chǎng)對(duì)于鋰電池龐大的剛性需求，正在改變最上游鋰、鎳、鈷的供給結(jié)構(gòu)，巨大的供給矛盾缺口將倒逼動(dòng)力電池企業(yè)通過(guò)資本投入、技術(shù)創(chuàng)新等方式來(lái)改變甚至顛覆現(xiàn)有的上游資源技術(shù)路徑和定價(jià)機(jī)制。近日中央政治局會(huì)議在審議國(guó)家安全戰(zhàn)略時(shí)提出要確保能源礦產(chǎn)安全。這是如此高規(guī)格會(huì)議首次把礦產(chǎn)安全和能源安全并列，意味著礦產(chǎn)安全上升到國(guó)家戰(zhàn)略。這一變化背后的原因是全球范圍內(nèi)向清潔能源轉(zhuǎn)型引發(fā)的大量戰(zhàn)略性礦產(chǎn)需求，如動(dòng)力電池需要的鋰、鎳、鈷、錳等。未來(lái)這些礦產(chǎn)供應(yīng)可能難以跟上清潔能源迅速增長(zhǎng)的需求，應(yīng)引起重視。
以鋰為例，2021年4月IEA出版的研究報(bào)告《關(guān)鍵礦物在清潔能源轉(zhuǎn)型中的作用》顯示，隨著各國(guó)逐漸向清潔能源邁進(jìn)，電動(dòng)汽車(chē)取代燃油車(chē)進(jìn)程加速，2040年鋰的需求可能會(huì)比現(xiàn)在高出50倍，這意味著世界將面臨鋰的嚴(yán)重短缺。鑒于鋰資源區(qū)域分布不均以及控制權(quán)高度集中，鋰電市場(chǎng)會(huì)不可避免地受到價(jià)格波動(dòng)、地緣政治的影響。國(guó)內(nèi)鋰資源此前主要來(lái)自于南美鹽湖提鋰和澳洲鋰礦石，而隨著進(jìn)口供給價(jià)格的波動(dòng)、地緣政治等多重因素的影響，加大國(guó)內(nèi)鋰資源的開(kāi)發(fā)（鹽湖提鋰、鋰云母提鋰、鋰輝石提鋰）就成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界的一致選擇。
3. 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)循環(huán)與可持續(xù)發(fā)展，是全球碳中和目標(biāo)下的產(chǎn)業(yè)共識(shí)，也是參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必要。按照歐盟最近的新電池法規(guī)（2020/353）提案，對(duì)歐洲電池產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)施了更為全面的監(jiān)管，包括引入碳排放量、原材料供求、可再利用原材料使用比率等具體環(huán)保規(guī)定。包括寶馬、奔馳、大眾等歐洲車(chē)企在對(duì)于供應(yīng)鏈的選擇上，已經(jīng)針對(duì)電池全生命周期二氧化碳排放（LCA）當(dāng)量提出要求，主要涉及三方面。一是低碳生產(chǎn)，使用清潔能源供電，甚至100%使用綠電；二是材料回收，提高正極材料和金屬的回收比例；三是電池產(chǎn)品全生命周期碳排放（LCA）。對(duì)于動(dòng)力電池企業(yè)而言，只有更深度的參與產(chǎn)業(yè)鏈上游及回收利用環(huán)節(jié)的布局，打造產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展，才能有效參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在減碳、可再生材料利用等領(lǐng)域具備更大的主動(dòng)權(quán)和把控權(quán)。
據(jù)介紹，歐盟自2023年1月1日起，將征收碳關(guān)稅。這勢(shì)必會(huì)提高電池企業(yè)的出口成本，并要求中國(guó)的電池企業(yè)要花時(shí)間、花投資，按照碳排放要求進(jìn)行改造和驗(yàn)證，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越高的碳壁壘。
動(dòng)力電池領(lǐng)域的碳中和是無(wú)法繞開(kāi)的一個(gè)必答題，誰(shuí)越早行動(dòng)，就越能掌控接下來(lái)的主動(dòng)權(quán)，而這也是動(dòng)力電池部署產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的背后邏輯所在。
總之，中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展走在了前面，發(fā)展態(tài)勢(shì)也很好，當(dāng)然也面臨不少挑戰(zhàn)，我們還需努力。
原標(biāo)題： 淺談新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展及循環(huán)利用趨勢(shì)
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