新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)井噴時(shí)代即將到來

張艷

近日，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定，自2014年9月1日至2017年底，對(duì)獲得許可在中國境內(nèi)銷售（包括進(jìn)口）的純電動(dòng)以及符合條件的插電式（含增程式）混合動(dòng)力、燃料電池三類新能源汽車，免征車輛購置稅。這一政策將對(duì)國內(nèi)新能源汽車銷售帶來商機(jī)，由此對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)也尤為顯著。隨著新能源汽車逐漸被市場(chǎng)認(rèn)可和接受，那么緊隨其后自然帶動(dòng)起新能源汽車動(dòng)力電池的擴(kuò)產(chǎn)熱潮。

眾企牟勁力拼動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)

新能源電動(dòng)汽車最主要的部件就是動(dòng)力電池、電動(dòng)機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，而動(dòng)力電池要實(shí)現(xiàn)快速充電、安全等高性能，是技術(shù)門檻最高，也是利潤最集中的部分。因此在當(dāng)前，新能源汽車逐漸普及的過程中動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)成為熱門行業(yè)。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2014年上半年由于觀望情緒比較濃，動(dòng)力電池投資速度減緩，僅有9%的增速。下半年，在新能源汽車產(chǎn)銷兩旺、國家政策大力支持的形勢(shì)下，無論外資企業(yè)三星SDI、LG，還是國內(nèi)的比亞迪、ATL、天津力神等動(dòng)力電池廠，均會(huì)擴(kuò)產(chǎn)。據(jù)高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所預(yù)計(jì)，2014年下半年動(dòng)力電池生產(chǎn)設(shè)備需求將近20億元，同比增長70.5%。

時(shí)光如果倒退回5年前，當(dāng)時(shí)的新能源汽車動(dòng)力電池行業(yè)還在呼喚著井噴時(shí)代快點(diǎn)到來，而現(xiàn)在，在國家政策推動(dòng)以及行業(yè)發(fā)展中，已然即將迎接這一時(shí)刻。

日前，三星集團(tuán)旗下電池部門三星SDI，與汽車制造商寶馬簽訂協(xié)議，將向?qū)汃R的新能源車提供電池組件。業(yè)內(nèi)分析人士認(rèn)為，特斯拉和寶馬等國際電動(dòng)車企巨頭的相互推動(dòng)，以及國內(nèi)新能源車的政策扶持，全球新能源汽車市場(chǎng)步入加速啟動(dòng)期。當(dāng)然，對(duì)于進(jìn)入三星SDI、寶馬等供應(yīng)鏈的國內(nèi)企業(yè)，亦有望獲得更多的市場(chǎng)訂單。

7月14日上午，歐朗純電動(dòng)轎車下線暨奔騰插電式混合動(dòng)力轎車交車儀式在中國一汽新能源汽車分公司總裝生產(chǎn)線舉行。歐朗EV的電機(jī)、動(dòng)力電池組、整車控制器等核心零部件均為自主技術(shù)，應(yīng)用最新的研發(fā)成果，使其0?50千米加速時(shí)間4.5秒左右，最高車速可達(dá)140km/h。

新能源汽車技術(shù)在不斷更新，作為其核心部件的動(dòng)力電池也在向前邁進(jìn)。從世界范圍來看，新能源汽車將朝著“鎳氫——鋰電——燃料電池”產(chǎn)業(yè)化路徑發(fā)展，短期能夠大范圍使用的只有鎳氫動(dòng)力電池，不過未來5年，在鋰電池技術(shù)成熟后，鎳氫電池市場(chǎng)將被鋰電池逐漸蠶食。

如果完全實(shí)現(xiàn)鋰電池的天下仍需漫長的路要走，但在近期動(dòng)力電池行業(yè)迎來密集的政策扶持之下。分析人士表示，這一系列舉措，尤其是出臺(tái)購置稅減免這一政策，將促進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生深刻變化，甚至可能帶來潛在市場(chǎng)格局趨勢(shì)性變化，對(duì)今年乃至明后年的市場(chǎng)格局都會(huì)產(chǎn)生深刻影響。

為緊跟國家政策的腳步，上市公司也在積極準(zhǔn)備介入新能源汽車的充“電”環(huán)節(jié)。2014年上半年，8家上市公司計(jì)劃通過定增、配售等方式募資85.89億元，加碼動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈。上述公司既包括比亞迪等電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，也有從未涉及該領(lǐng)域的上市公司，例如眾和股份，該公司今年將加大新能源鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展力度，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

研究顯示，無論國內(nèi)還是海外新能源汽車的發(fā)展，均會(huì)對(duì)國內(nèi)部分電池材料帶來巨大的市場(chǎng)需求，雖然大部分電池材料的價(jià)格仍處于下降通道，但下降趨勢(shì)逐漸放緩，出貨量增長抵消價(jià)格下降帶來的影響，價(jià)穩(wěn)量升帶來相關(guān)公司的業(yè)績?cè)鲩L。

近期動(dòng)力電池表現(xiàn)強(qiáng)勁，與新能源汽車?yán)谜哳l出有關(guān)，設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)將首先受益動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)。在上市公司中，七星電子是中國最早一批研發(fā)鋰電池設(shè)備的企業(yè)，并且是唯一一家擁有涂布、輥壓、分切和攪拌等關(guān)鍵動(dòng)力電池設(shè)備的上市公司。目前公司開拓了比亞迪、合肥國軒等100多家鋰電池企業(yè)客戶。預(yù)計(jì)七星電子下半年將獲得超過1.5億元的訂單，環(huán)比上半年將有較大增長。

另外，6月下旬，比亞迪總裁王傳福在股東大會(huì)上表示，為了滿足新能源汽車訂單的及時(shí)交付，比亞迪將在深圳坑梓基地新建一座年產(chǎn)量為6GWh的電池工廠，一期工程于9月份逐步投產(chǎn)，年內(nèi)至少新增可產(chǎn)能1.5GWh，建成后將成為全球最大的動(dòng)力電池工廠之一。

根據(jù)日本研究機(jī)構(gòu)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2014年全球新能源車用鋰電池的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到44億美元，到2020年更有望達(dá)到213億美元。專家認(rèn)為，科技進(jìn)步日新月異，我國的車企及相關(guān)電池企業(yè)應(yīng)該把目光放的長遠(yuǎn)些，投入人力、物力進(jìn)行動(dòng)力鋰電池的研發(fā)，并保持對(duì)燃料電池的技術(shù)跟進(jìn)，為占領(lǐng)更廣闊的新能源汽車市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。

續(xù)航里程及輕量化 有待突破的技術(shù)瓶頸

對(duì)于新能源汽車三大關(guān)鍵零部件電池、電機(jī)、電控，國內(nèi)企業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)就是電池，對(duì)于電池性能、可靠性和產(chǎn)品功能等還在不斷探索之中。事實(shí)上，目前整個(gè)中國汽車行業(yè)都存在著電池瓶頸。

新能源汽車健康發(fā)展很重要的一個(gè)問題就是關(guān)于動(dòng)力電池續(xù)航里程方面，如何在不增加電池重量的前提下提升續(xù)航能力，是新能源汽車動(dòng)力電池期待解決的問題。

續(xù)航里程涉及充電便利性和電池能力兩個(gè)因素。業(yè)內(nèi)人士表示，新能源汽車遇到的困難主要有四個(gè)，一是成本較高、二是配套設(shè)施問題、三是續(xù)航能力、四是動(dòng)力電池的壽命問題。而目前阻礙新能源汽車發(fā)展的最大問題就是續(xù)航里程過短。

與續(xù)航里程密切關(guān)聯(lián)的另一個(gè)因素則是動(dòng)力電池的容量問題，這是一個(gè)兩難問題：如果為了增加航程，就需多加裝電池，那么由于自身重量問題，將使耗電增加引致續(xù)航里程效用遞減，使用成本和制造成本增加。不加裝電池組，將很難達(dá)到續(xù)航要求。

以比亞迪e6為例，其車重達(dá)2.35噸，大大高于一般中級(jí)車的自重，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要原因就是其動(dòng)力電池重量就達(dá)0.9噸，因此車型更輕質(zhì)化成為迫切要求。有車主笑稱，“想要續(xù)航里程提高也很容易，就是在汽車上裝滿電池，但車相應(yīng)就會(huì)笨重很多。”

在成本上，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，新能源汽車首次購車成本高企將是這一市場(chǎng)化的重大難題。按照目前的成本，在私家車層面，由于年行駛里程數(shù)較小，即使在目前的補(bǔ)貼政策下，也很難取得成本上的優(yōu)勢(shì)。因此，降低材料與制造成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)至關(guān)重要。對(duì)此，許多專家和學(xué)者建議降低新能源汽車的門檻。endprint

專家指出，電池在新能源汽車方面所占的成本比較大，差不多占了一半的成本，隨著量的穩(wěn)定和一次性成品穩(wěn)定率的提高，隨著新的材料體系的創(chuàng)新，電池的成本會(huì)逐步下降，很有可能是大幅度的下降。

關(guān)鍵在于如何提高動(dòng)力電池的性價(jià)比？專家認(rèn)為，首先，新能源汽車動(dòng)力電池企業(yè)應(yīng)尋求技術(shù)上的突破，從原理上解決電池的可靠性問題，并提高電池的使用壽命、降低電池的損耗和發(fā)熱。

其次，在應(yīng)用層面上動(dòng)力電池企業(yè)要提供系統(tǒng)解決方案，加強(qiáng)與整車企業(yè)的溝通和協(xié)調(diào)，從提供電池單體向提供電池包轉(zhuǎn)變，包括電池成組、冷卻、防護(hù)等，以集成包的形式向下游企業(yè)提供產(chǎn)品。第三，動(dòng)力電池企業(yè)不但要向下游企業(yè)提供產(chǎn)品，還要向下游企業(yè)提供服務(wù)，為下游企業(yè)及最終用戶提供電池維護(hù)和保養(yǎng)手段及方法，提高電池的使用壽命。

就產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看，由于我國不同車企的電池路線、電池的規(guī)格和對(duì)電池的測(cè)評(píng)要求各不相同，也就造成了電池的型號(hào)過多、使產(chǎn)量過度分散。當(dāng)務(wù)之急，動(dòng)力電池企業(yè)應(yīng)該集結(jié)力量統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提升生產(chǎn)工藝，提高電池的一致性以及技術(shù)水平。在續(xù)航能力以及減輕電池重量方面突破和提升技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為新能源汽車不斷滿足用戶的需求而不斷改進(jìn)技術(shù)。

拭目中國鋰電市場(chǎng)

目前，新能源汽車用鋰電池的正極材料主要是鈷酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰和錳酸鋰等。在動(dòng)力電池正極材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，中、日、韓、美動(dòng)力電池企業(yè)采用不同的材料體系。日、韓企業(yè)是三元材料電池研發(fā)的佼佼者，中國企業(yè)以磷酸鐵鋰電池為主。

在中國已上市和將上市的24款主要車型中，在已上市的11款車型中，除奇瑞QQ3EV使用鉛酸電池外，其余車型均使用了磷酸鐵鋰電池。而在即將上市的13款車型中，長安、一汽、東風(fēng)、比亞迪等車企的5款車型使用了磷酸鐵鋰電池，另外，東風(fēng)啟辰晨風(fēng)、長安福特佳躍兩款車型使用了錳酸鋰電池，特別值得注意的是，北汽、奇瑞、江淮、眾泰等4個(gè)車企的6款車型均使用了三元鋰電池。

由此看來，中國動(dòng)力電池領(lǐng)域以磷酸鐵鋰電池為主的局面將被打破。三元鋰電池的市場(chǎng)打開，其前景如何還看這首批車輛的運(yùn)行情況，但可以肯定三元鋰電池的時(shí)代來臨。

根據(jù)研究顯示，從中國鋰電池正極材料細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，鈷酸鋰的市場(chǎng)份額較大，占比達(dá)到50.16%；其次是三元材料，市場(chǎng)份額為22.80%；錳酸鋰位居第三，市場(chǎng)份額為19.84%；磷酸鐵鋰的市場(chǎng)份額為6.84%，位居第四。

目前，電動(dòng)汽車配備的鋰電池在發(fā)電時(shí)會(huì)因化學(xué)反應(yīng)而發(fā)熱，一旦溫度超過45℃，電池的發(fā)電性能就會(huì)降低，需要冷卻系統(tǒng)進(jìn)行降溫處理。不過，雖然冷卻系統(tǒng)可以讓電池降溫，保證其正常工作，但是也影響了工作效率，導(dǎo)致行駛距離縮短30%左右。

為此日本大金工業(yè)等企業(yè)共同研發(fā)了一種鋰電池高耐熱技術(shù)，這種新型電池技術(shù)可讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航提升40%，擺脫車載鋰電池對(duì)冷卻系統(tǒng)的依賴，不僅能夠減少自身電力消耗，還可以減輕車體重量。這一新技術(shù)使用了氟化合物代替易燃電解液成分，新型電解液即使溫度上升至60℃也能正常工作。其新型電解液制品已經(jīng)提供給汽車和電池廠家試用，而新型電極制品也在試用計(jì)劃中，有望到2020年實(shí)現(xiàn)商品化。

目前，中國正在加速研究基于納米技術(shù)的長續(xù)航動(dòng)力鋰電池，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)下一代鋰電池，以突破新能源汽車的發(fā)展瓶頸。專家介紹，開發(fā)第三代鋰離子電池是中國未來五到十年動(dòng)力電池研發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)。目前，混合動(dòng)力汽車以及純電動(dòng)汽車的電動(dòng)模式下續(xù)航里程在150千米左右，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到300千米以上，為現(xiàn)在的兩倍。這些電池還將在先進(jìn)電子、智能電網(wǎng)、航空航天、機(jī)器人、國家安全等領(lǐng)域獲得進(jìn)一步應(yīng)用。

在國家政策的刺激下，我國鋰離子電池發(fā)展加速，部分企業(yè)為了完善產(chǎn)業(yè)鏈，提高市場(chǎng)競(jìng)爭力，加大資本運(yùn)作，行業(yè)并購開始活躍。一是打通全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)上下游整合。比較典型的有萬向先后收購美國的A123和菲斯科打造電動(dòng)汽車全產(chǎn)業(yè)鏈。二是擴(kuò)大規(guī)模，提升市場(chǎng)地位。較為突出的是天齊鋰業(yè)擬收購銀河鋰業(yè)和泰利森股權(quán)。三是借機(jī)布局，涉足鋰離子電池產(chǎn)業(yè)，如鑫科材料1.2億元參股天津力神進(jìn)軍鋰電。

除此之外，行業(yè)龍頭企業(yè)加快轉(zhuǎn)型步伐。天津力神擬在武漢投60億元建動(dòng)力鋰電項(xiàng)目，蘇州及青島動(dòng)力鋰電項(xiàng)目開工，其他領(lǐng)域企業(yè)也開始涉足動(dòng)力鋰電，瑞恒集團(tuán)宣布攜手神州巨電、華夏基業(yè)投資100億元建設(shè)動(dòng)力鋰電池基地?？鐕髽I(yè)也加大布局力度，三星SDI準(zhǔn)備在西安投資6億美元建設(shè)中國最大動(dòng)力電池基地。

未來生物燃料電池引關(guān)注

2015年將是汽車的研發(fā)制造大踏步向前邁進(jìn)的一年，對(duì)新能源汽車來說，電池至關(guān)重要。鋰電池在新能源汽車上屬于技術(shù)革新當(dāng)中，而生物燃料電池的研發(fā)也不斷獲得突破，成為匹配新能源汽車未來更為看好的動(dòng)力產(chǎn)品。

生物燃料電池自身潛在的優(yōu)點(diǎn)使人們對(duì)它的發(fā)展前景看好，但要作為電源應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)與生活還比較遙遠(yuǎn)。其主要原因是輸出功率密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際要求。盡管生物燃料電池經(jīng)過數(shù)十年研究仍距離實(shí)用遙遠(yuǎn)，但人們?cè)诮?jīng)歷了多年研究低潮后現(xiàn)在又看到了轉(zhuǎn)機(jī)。受到合物膜燃料電池用于電動(dòng)車光明前景的激勵(lì)，燃料電池研究從上世紀(jì)90年代初又成為熱門領(lǐng)域，現(xiàn)在仍在升溫階段，幾種燃料電池已經(jīng)處在商業(yè)化的前夜。

生物燃料電池是一種特殊的燃料電池，其使用酶或產(chǎn)電微生物作為生物催化劑，通過電化學(xué)途徑將生物質(zhì)燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。生物燃料電池因具備反應(yīng)條件溫和、原料來源廉價(jià)、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，具備廣泛的應(yīng)用前景。

蘋果正在與燃料電池公司“Intelligent Energy”合作一個(gè)專案，希望在幾年內(nèi)能夠在行動(dòng)裝置內(nèi)裝入燃料電池。對(duì)于盛傳的將太陽能或燃料電池運(yùn)用在行動(dòng)裝置上，蘋果目前不作任何評(píng)論?！癐ntelligent Energy”的網(wǎng)站上列出該公司主要的產(chǎn)品服務(wù)項(xiàng)目有汽車業(yè)、分布式電源與發(fā)電以及消費(fèi)性電器等。其提供的解決方案包括一套完整集成的燃料電池堆來產(chǎn)生電力。

最近，基于細(xì)菌表面展示酶的生物燃料電池研發(fā)取得重要突破，開發(fā)出具有較高能量輸出和穩(wěn)定性的新型生物燃料電池。該電池在連續(xù)工作55小時(shí)后仍可保持84%的最大輸出功率，表現(xiàn)出很高的穩(wěn)定性。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來其有望作為心臟起搏器電源和便攜式電源得到廣泛應(yīng)用。

幾個(gè)月前，海外研究人員研發(fā)出一種高效的新生物燃料電池原型，能夠通過酶蛋白從糖中獲取能量，理論上效率接近100%，且未來或?qū)⑷〈鷤鹘y(tǒng)鋰電池為手機(jī)等設(shè)備供能。這意味著它的輸出遠(yuǎn)超之前的生物電池，甚至也超過普通的鋰離子電池。

鑒于生物燃料作為接近零排放的綠色能源，在碳稅高企和能源需求上升的推動(dòng)下，世界能源龍頭紛紛進(jìn)軍生物燃料領(lǐng)域。埃克森美孚斥資1億美元投資以藻類為原料的生物能源產(chǎn)業(yè)；杜邦在美國愛荷華州設(shè)立商業(yè)化纖維素乙醇生產(chǎn)基地；除此之外，科技業(yè)巨頭們也表達(dá)了對(duì)該市場(chǎng)的濃厚興趣，比爾·蓋茨早在2006年就向用玉米生產(chǎn)乙醇的Pacific Ethanol公司大手筆注資8400萬美元。蘋果公司位于美國的北卡羅來數(shù)據(jù)中心，則是使用由Bloom Energy制造的電池燃料系統(tǒng)，通過生物代謝物產(chǎn)生沼氣能源。

國內(nèi)方面，政府和企業(yè)也在逐步加大對(duì)生物能源的扶持力度。這其中包括發(fā)改委要求推進(jìn)秸稈綜合利用，表明對(duì)新型生物燃料業(yè)的前景看好。中石油旗下化工研究院等單位聯(lián)合完成了以浮萍為廉價(jià)原料煉制生物燃料的研究。另外，中石化成功研發(fā)以餐飲廢油制造生物航油技術(shù)。減排標(biāo)準(zhǔn)的提高和能源消耗的穩(wěn)步增長，將使得作為零排放的生物燃料行業(yè)迎來市場(chǎng)擴(kuò)容的機(jī)遇。

由于生物質(zhì)能源的缺乏，我國在生物燃料方面應(yīng)當(dāng)積極拓展多元化的非糧食原料生物燃料，發(fā)展的區(qū)域也主要集中在自然生物質(zhì)能源相對(duì)豐富的省事，如云南、廣西等。

雖然新的生物電池系統(tǒng)意味著該領(lǐng)域的重大突破，但是它仍然需要克服諸多障礙。業(yè)內(nèi)專家表示，目前為止，我們還面臨著許多挑戰(zhàn)，這種電池現(xiàn)在的壽命仍然太短，而且無法再充電。隨著科技的不斷進(jìn)步，以及對(duì)生物燃料的開發(fā)，未來新能源汽車必將以生物燃料電池為核心發(fā)電產(chǎn)品，節(jié)能減排早已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)終極目標(biāo)，生物燃料電池的應(yīng)用也將在未來成為主流。endprint