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6月22日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出支持新能源汽車消費(fèi)。7月29日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議部署進(jìn)一步擴(kuò)需求舉措，明確提出延續(xù)免征新能源汽車購(gòu)置稅政策。這也是中國(guó)第三次對(duì)免征新能源汽車購(gòu)置稅政策進(jìn)行延長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，今年上半年中國(guó)新能源汽車?yán)塾?jì)銷量260萬輛，同比增長(zhǎng)115%，市場(chǎng)占有率達(dá)到21.6%。中汽協(xié)預(yù)計(jì)，2022年中國(guó)新能源汽車銷量將達(dá)到500萬輛，同比增長(zhǎng)42%。

動(dòng)力電池是新能源汽車的核心部件，成本約占整車的40%，直接影響著電動(dòng)汽車的續(xù)航和安全性。目前，中國(guó)電動(dòng)汽車主要采用鋰離子動(dòng)力電池。可以預(yù)計(jì)，巨大的市場(chǎng)將推動(dòng)鋰離子動(dòng)力電池行業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展。

中國(guó)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)量穩(wěn)居全球第一

據(jù)工業(yè)和信息化部賽迪研究院近日發(fā)布的《中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)白皮書》顯示，2021年全球鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模約為545GWh。其中，中國(guó)鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模為324GWh，約占全球市場(chǎng)的59.4%，連續(xù)五年成為全球最大的鋰電池消費(fèi)市場(chǎng)。

鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等材料構(gòu)成。其中，正極材料是影響鋰電池電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素，決定著電池的能量密度及安全性，進(jìn)而影響電池的綜合性能。從成本角度看，正極材料占鋰電池材料成本的比例達(dá)30%～40%，是電池整體成本控制的重要因素。當(dāng)前，鋰電池正極材料主要分為錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、鈷酸鋰(LCO)以及三元正極材料(NCM/NCA)。

2018年以來，憑借高能量密度優(yōu)勢(shì)，三元正極材料在新能源乘用車市場(chǎng)快速發(fā)展，其占動(dòng)力電池比重在2019年、2020年均超過60%。進(jìn)入2021年后，隨著比亞迪刀片電池和寧德時(shí)代電池?zé)o模組化技術(shù)(CTP)等的出現(xiàn)，以及國(guó)內(nèi)財(cái)政補(bǔ)貼退坡，磷酸鐵鋰憑借高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)在乘用車市場(chǎng)有所回暖，特別是比亞迪漢、特斯拉Model3、宏光MINI等爆款車型涌現(xiàn)拉動(dòng)磷酸鐵鋰裝機(jī)量逐步回升。

在未來較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池將繼續(xù)作為動(dòng)力電池的兩條主要技術(shù)路線存在，電池系統(tǒng)能量160Wh/kg以下的純電動(dòng)車以磷酸鐵鋰電池為主，電池系統(tǒng)能量160Wh/kg以上的高端車型以三元鋰電池為主。

在充電基礎(chǔ)設(shè)施方面，中國(guó)已建成全球最大的充換電網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2022年6月，中國(guó)已累計(jì)建成392萬臺(tái)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施。2025年將滿足超過2000萬輛電動(dòng)汽車的充電需求。據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟最新統(tǒng)計(jì)，截至2022年6月，公共充電樁保有量為152.8萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)65.55%，緊隨新能源車銷量增速。

動(dòng)力鋰電行業(yè)依然存在發(fā)展瓶頸

一是爆燃事故頻發(fā)。據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局統(tǒng)計(jì)，全國(guó)電動(dòng)車2021年發(fā)生的火災(zāi)事故有3000余起，按照去年800萬輛的新能源車保有量計(jì)算，電動(dòng)汽車著火概率約為0.03%。有數(shù)據(jù)顯示，今年一季度新能源汽車火災(zāi)共計(jì)640起，同比增長(zhǎng)32%，高于交通工具火災(zāi)平均8.8%的增幅。通常情況下，導(dǎo)致鋰離子電池發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的直接原因是電池?zé)崾Э?。電池?zé)崾Э睾髸?huì)產(chǎn)生大量可燃?xì)?，其中以氫氣為主。另外，隨著天氣越來越炎熱，也會(huì)增加電池的安全隱患。

二是里程憂慮。目前，市場(chǎng)上純電動(dòng)汽車的續(xù)航一般在300公里到700公里。在電池技術(shù)沒有實(shí)質(zhì)性突破的情況下，靠“堆砌電池”實(shí)現(xiàn)里程攀登，不僅擠壓車內(nèi)空間，還會(huì)增加車身重量，提高耗電量。這與新能源汽車“節(jié)能減排”的初衷相違背。另外，續(xù)航的提高，伴隨著電池成本的提高，購(gòu)車成本也會(huì)相應(yīng)提高，這將影響電動(dòng)車的消費(fèi)意愿。

三是充電、換電不便利。充電時(shí)間過長(zhǎng)是充電技術(shù)的明顯短板。此外，規(guī)劃建設(shè)不平衡、信息統(tǒng)計(jì)不完善、運(yùn)營(yíng)平臺(tái)不聯(lián)通制約充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的難點(diǎn)和堵點(diǎn)尚未有效解決，導(dǎo)致居民建樁難、高速公路充電站平假日“冷熱不均”、用戶找樁難等問題突出。相比之下，換電效率高出不少，但換電技術(shù)本身也有很多不足。首先是換電站的成本投入很高，是建設(shè)同等體量充電站的1~3倍。其次，換電站占地面積較大，單個(gè)換電站通常需要3~4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車位，同時(shí)要儲(chǔ)備1.5倍于服務(wù)車數(shù)量的電池。再次，在換電模式下，車主每次使用的都是陌生電池，由于不了解電池屬性，衍生出了新的“補(bǔ)能焦慮”。最后，新能源電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)是電池和車身一體化，動(dòng)力電池從最初的模組包裝(VDA)到去模組或減少模組(CTP)，再到現(xiàn)在將電池跟底盤結(jié)合在一起(CTC/CTB)，電池的拆卸變得越來越難。

四是回收利用迫在眉睫。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電回收產(chǎn)業(yè)的運(yùn)營(yíng)模式總體還處于摸索階段，缺乏以動(dòng)力鋰電生產(chǎn)公司或電動(dòng)汽車公司為主體的回收體系，大量退役動(dòng)力電池流入小作坊等非正規(guī)渠道，帶來安全和環(huán)境隱患。此外，歐盟各國(guó)也推出日益嚴(yán)苛的碳排放監(jiān)管政策，向中國(guó)新能源車企提出了針對(duì)低碳生產(chǎn)、材料回收、LCA(電池全生命周期碳排放)等方面的明確要求。

五是技術(shù)短板亟待補(bǔ)齊。在全固態(tài)的全球電池專利方面，日本、韓國(guó)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯；在電池基礎(chǔ)理論研究方面，美國(guó)的實(shí)力不容小覷；在電池設(shè)計(jì)制造等方面，歐洲也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。專利調(diào)查和分析機(jī)構(gòu)Patent Result的數(shù)據(jù)顯示，截至2022年3月，全固態(tài)電池專利數(shù)前十名中，有日本企業(yè)6家、韓國(guó)企業(yè)4家，沒有一家中國(guó)企業(yè)上榜。

多措并舉推動(dòng)動(dòng)力鋰電行業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)

第一，提升安全性。一是電池本體安全，即從材料和工藝等角度提升電池安全性，比如開發(fā)難燃或不可燃電解液，更高熔點(diǎn)的有機(jī)隔膜、無機(jī)隔膜和高穩(wěn)定性正極材料等。二是電池使用過程中的安全，主要是強(qiáng)化熱失控預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)。目前已有技術(shù)可對(duì)動(dòng)力電池火災(zāi)進(jìn)行三級(jí)預(yù)警，包括故障預(yù)警、熱失控預(yù)警和火災(zāi)報(bào)警。三是消防安全，主要是研發(fā)高效滅火和抗復(fù)燃技術(shù)。目前，已開發(fā)出兼具化學(xué)滅火功能和物理降溫功能的滅火劑，并針對(duì)動(dòng)力電池火災(zāi)的特性，開發(fā)出滅火藥劑釋放程序控制方法。

第二，實(shí)現(xiàn)千里續(xù)航轉(zhuǎn)折點(diǎn)。圍繞最大化提升電池包體積利用效率，各動(dòng)力電池企業(yè)紛紛推出創(chuàng)新設(shè)計(jì)，軟包、硬殼、圓柱、CTP、CTC、長(zhǎng)刀、短刀等各具優(yōu)勢(shì)，并取得一定成果。目前，已有動(dòng)力鋰電通過材料創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，提升系統(tǒng)集成效率和能量密度，實(shí)現(xiàn)一千公里續(xù)航。要從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)一千公里續(xù)航一般會(huì)采用高壓電氣構(gòu)架、高比能量高鎳三元鋰電，部分廠家還可能嘗試固液混合的高鎳三元鋰電，這將帶動(dòng)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速，對(duì)快充技術(shù)及安全技術(shù)的要求也會(huì)更高。實(shí)現(xiàn)千里續(xù)航不僅是鋰電池技術(shù)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也是電動(dòng)汽車快速增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。

第三，加快充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。一是統(tǒng)籌做好新能源汽車與能源協(xié)同發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，分析不同汽車技術(shù)路線的能源需求和減碳潛力，明確新能源汽車和能源系統(tǒng)協(xié)同的基本路徑、總體目標(biāo)和任務(wù)。二是系統(tǒng)提升充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)能力，加強(qiáng)充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布局，推進(jìn)社區(qū)充電設(shè)施建設(shè)，大力推廣有序充電，提升高速公路沿線充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)水平。三是提高充電基礎(chǔ)設(shè)施接入電網(wǎng)能力，做好電網(wǎng)規(guī)劃與充電設(shè)施規(guī)劃的銜接，構(gòu)建以“車樁網(wǎng)”為載體的“源網(wǎng)荷”互動(dòng)體系，推進(jìn)新能源汽車與電力系統(tǒng)、綠色能源融合技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。在充電效率沒有突破性的進(jìn)展之前，可鼓勵(lì)在公共領(lǐng)域積極探索換電模式，在局部范圍內(nèi)開展換電模式的試點(diǎn)示范運(yùn)行。

第四，建立規(guī)范高效的回收系統(tǒng)。一是改進(jìn)動(dòng)力鋰電回收利用政策。動(dòng)力鋰電回收機(jī)制要與新能源汽車獎(jiǎng)補(bǔ)政策結(jié)合，主要依靠信息化手段，輔以行業(yè)管理規(guī)范，約束相關(guān)責(zé)任主體行為。二是建立動(dòng)力鋰電信息化監(jiān)管平臺(tái)，分別對(duì)回收溯源、梯級(jí)利用、再生利用進(jìn)行編碼和管理。三是建立廢舊動(dòng)力鋰電回收體系。報(bào)廢汽車拆解企業(yè)要與汽車生產(chǎn)企業(yè)、動(dòng)力鋰電生產(chǎn)企業(yè)、回收利用企業(yè)建立合作網(wǎng)絡(luò)。四是保證儲(chǔ)運(yùn)的安全。廢舊動(dòng)力鋰電貯存運(yùn)輸要按危險(xiǎn)貨物管理，保證安全。五是先梯級(jí)利用后再生利用。按照相關(guān)要求，輕度報(bào)廢電池經(jīng)過篩分、拆解、重組后貼上梯級(jí)利用標(biāo)簽，可再用于儲(chǔ)能系統(tǒng)、路燈、UPS電源、低速電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。重度報(bào)廢電池(電池性能下降到原性能的50%以下)通過拆解再生，回收其中的電極材料，尤其是鈷(Co)、鎳(Ni)、鋰(Li)等貴金屬。

第五，有針對(duì)性地補(bǔ)齊技術(shù)短板。一是加快技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，在確保安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高能量密度和壽命。提升電池組本身的BMS(電池管理系統(tǒng))、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電芯質(zhì)量、工藝管理等。加強(qiáng)鋰離子電池包回收技術(shù)研發(fā)，支持快速檢測(cè)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)。二是聚焦產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合。鼓勵(lì)行業(yè)機(jī)構(gòu)及企業(yè)開展有序充電、V2G等技術(shù)應(yīng)用示范，加快柔性充電、無線充電、自動(dòng)充電等先進(jìn)技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)新能源汽車與電力系統(tǒng)、綠色能源融合技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)“人—車—樁—網(wǎng)”各環(huán)節(jié)的融合銜接，支持運(yùn)營(yíng)企業(yè)增大雙向充電樁的建設(shè)力度，實(shí)現(xiàn)以科技創(chuàng)新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

原標(biāo)題：中國(guó)鋰離子動(dòng)力電池如何突破千里續(xù)航轉(zhuǎn)折點(diǎn)