“鋰想”照亮新能源革命

文/本刊記者 祁娟

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“鋰想”照亮新能源革命

文/本刊記者 祁娟

所謂“成也電池敗也電池”，新能源汽車要發(fā)展，動力電池是關(guān)鍵，核心材料是鋰?？梢?，建立健全完善的鋰資源供給體系，構(gòu)建鋰產(chǎn)業(yè)的新生態(tài)，走可持續(xù)發(fā)展才真正“靠譜”。

能源危機的日益劇烈和汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型，使得新能源車在我國高速發(fā)展，隨之帶動的是動力電池市場需求的猛增，2015年我國動力電池整體出貨量同比增長3倍多，且已延伸至正極、負極和隔膜、電解液等相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)以及上游鋰礦資源產(chǎn)業(yè)，尤其是作為新能源車動力電池關(guān)鍵原料的鋰材料，價格也水漲船高。

鋰資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間究竟有多大？如何促進鋰資源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展？新能源動力電池的未來還將面臨哪些挑戰(zhàn)？6月20日，一場圍繞“鋰產(chǎn)業(yè)—新生態(tài)”主題的國際高峰論壇在青海西寧拉開帷幕。

此次論壇由國家科學技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、中國電動汽車百人會聯(lián)合青海省人民政府共同舉辦。選在鋰資源大省青海舉辦這樣的行業(yè)盛會，其寓意可見：既為青海如何將得天獨厚的優(yōu)勢地位發(fā)展為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)指點迷津，也為完善鋰產(chǎn)業(yè)鏈、助推新能源車產(chǎn)業(yè)發(fā)展添磚加瓦。

需求旺盛的市場

“從資源的角度來講，中國大概占有全球鋰資源的1/5；從動力電池產(chǎn)能上來講，中國的增速是最快的，在全球處于領(lǐng)跑地位；零部件產(chǎn)業(yè)也基本形成。目前，中國占有了全球?qū)⒔?/4的消費市場規(guī)模?！眹鴦?wù)院發(fā)展研究中心企業(yè)所副所長、研究員、中國電動汽車百人會首席專家張永偉介紹了我國電動汽車基本的產(chǎn)業(yè)鏈概況。同時，他提出，我國的新能源汽車以純電動和插電式混合動力兩種技術(shù)路線為主，并呈現(xiàn)多元快速發(fā)展態(tài)勢。

根據(jù)我國新能源汽車發(fā)展規(guī)劃測算，“十三五”期間，國內(nèi)動力電池總需求在170Gwh左右，加上儲能消費電池和電子數(shù)碼產(chǎn)品等需求，合計超過300Gwh。這意味著在“十三五”期間，鋰電池需求年平均增速將達到25%以上。可見，鋰資源產(chǎn)業(yè)正迎來巨大的需求擴張。

比亞迪股份有限公司董事局主席兼總裁王傳福就表示，電動汽車目前主流還是鋰電池驅(qū)動，即使是燃料電池，也需要一塊鋰電池。因此，對鋰資源的需求量必然會越來越大。同時隨著電動汽車的發(fā)展，鋰、鎂、銅等資源會變得較為緊缺。

王傳福還指出，青海的鋰資源儲量約占全國儲量的77%，位居全國首位，豐富的鋰資源必然給青海以鋰電池為首的能源變革帶來新的機遇。

青海省省長郝鵬也認為，鋰產(chǎn)業(yè)是未來發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)和世界競相發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。近年來，青海依托豐富而獨特的資源優(yōu)勢，已初步形成了鹽湖提鋰、碳酸鋰、正負極材料鋰電池制造等上下游一體化的產(chǎn)業(yè)鏈。未來，青海致力于推動新能源汽車及儲能等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動發(fā)展，力爭到2020年把青海打造成全國有影響力的千億元的鋰電產(chǎn)業(yè)基地，實現(xiàn)從鋰資源大省到鋰產(chǎn)業(yè)強省的轉(zhuǎn)變。

不可忽視的挑戰(zhàn)

電動汽車與儲能市場的需求，為鋰離子電池形成了一個嶄新的市場空間。而電池技術(shù)的進步和安全性的完善，則關(guān)系著整個電動汽車市場化的成敗。

中國電動汽車百人會理事長陳清泰認為，中國的電動汽車能否一路走向成熟，還存在著很大的難度。其中，核心的、最難突破的問題就是動力電池。所以，從這個意義上講，電動汽車“成在動力電池、敗也在動力電池”。因此，在實現(xiàn)國家新能源汽車戰(zhàn)略中，電池產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的地位。

他還指出，在利好政策推動下，不少汽車企業(yè)忙著上產(chǎn)量，一定程度上降低了對質(zhì)量的要求。而電池零部件企業(yè)承受著巨大的交貨壓力，為了保供應(yīng)，有些企業(yè)降低了質(zhì)量標準，放松了管理，放緩了對技術(shù)研發(fā)推進的步伐?！跋ＭM入這個行業(yè)的中國企業(yè)，把發(fā)展動力電池作為一個長期戰(zhàn)略，拋棄搭便車的心理。這個行業(yè)前沿競爭的核心就是技術(shù)競爭，要舍得在研發(fā)上投入，一旦實現(xiàn)突破，就能掌握競爭的主動權(quán)，獲取豐厚的收益?！?/p>

下圖：豐富的鋰資源使青海在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上處于得天獨厚的優(yōu)勢地位，如何將優(yōu)勢地位發(fā)展成為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，一直是青海探尋的道路

陳清泰特別強調(diào)說，從中長期看，決定中國電動汽車發(fā)展的首要因素，不是急速擴大的生產(chǎn)能力投入，而是持續(xù)積累的技術(shù)突破，是越來越強的產(chǎn)品競爭力，能站住腳的不一定是今天產(chǎn)能規(guī)模最大的企業(yè)，而是技術(shù)水平最高、技術(shù)能力最強的那些公司。

對于動力電池在設(shè)計時如何考慮好幾個優(yōu)先度，幾大代表企業(yè)負責人也分別發(fā)表了自己的觀點。

天津力神電池股份有限公司副總裁高俊奎指出，應(yīng)該在保證電動汽車安全、高可靠性的前提下，再考慮怎樣提高電池的比能量和續(xù)航里程。他認為，從磷酸鐵鋰到三元材料再到NCA，電池的比能量得到提升，雖然能解決“里程焦慮”，但電池的安全性卻在降低。電動汽車廠要非常清楚地認識到這一點，不要唯高能量是從，采用成熟的體系、選擇可靠的電池才是成功之道。

由此，他總結(jié)道：“動力電池在設(shè)計的時候有幾個優(yōu)先度：首先是安全，然后是可靠性，最后才是里程要求。動力電池的可靠性尤為重要，在保證電動車安全、高可靠的前提下，才應(yīng)該考慮怎么樣提高電池的比能量，提高電池的續(xù)航里程?！?/p>

寧德時代新能源科技股份有限公司總裁黃世霖則認為，從目前來看，電動汽車以及儲能應(yīng)用的要求需要安全、高能量密度、長壽命、低成本，而且具有相當?shù)某墒旒夹g(shù)的產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，以匹配這兩個行業(yè)快速的發(fā)展?，F(xiàn)在來看，鋰離子動力電池是目前最優(yōu)的一個選擇。

黃世霖還表示，動力電池應(yīng)追求五個方面的性能，第一位永遠是安全，其次是能量密度、功率密度、使用壽命和成本。這五個方面若要平衡發(fā)展，需要更大的一個系統(tǒng)來進行全面保障。

可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵

根據(jù)“中國制造2025”制定的戰(zhàn)略目標，到2020年，我國新能源汽車年銷量將突破100萬輛。到2025年，與國際先進水平同步的新能源汽車年銷量達300萬輛。同時，到2020年，動力電池等關(guān)鍵系統(tǒng)達到國際先進水平，在國內(nèi)市場占有率達到80%，到2025年實現(xiàn)批量出口。高速發(fā)展目標之下，如何妥善處理廢舊動力電池，減少資源浪費和環(huán)境污染成為當務(wù)之急。

陳清泰表示，我國亟需改變交通能源結(jié)構(gòu)，化解能源環(huán)境矛盾。而電動汽車是我國迎接新能源革命的一個支撐點，能夠帶動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，也是圓中國人汽車夢的一種可行途徑，因此，國家已經(jīng)把電動汽車的發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略。

尤其是在技術(shù)實現(xiàn)逐一突破、產(chǎn)能逐步得到釋放的當口兒，建立健全完善的鋰資源供給體系，構(gòu)建鋰產(chǎn)業(yè)的新生態(tài)，已成為鋰資源產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

以此次舉辦地青海為例，當?shù)卣褜囐Y源產(chǎn)業(yè)列為五大新興產(chǎn)業(yè)之一，并提出鋰產(chǎn)業(yè)“千億計劃”，目標是在2020年形成集鋰資源開發(fā)、鋰電池材料生產(chǎn)、鋰電池組裝制造為一體的“千億元”規(guī)模的完整鋰產(chǎn)業(yè)鏈，助推我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

前景可期，但問題仍存。北京理工大學能源與環(huán)境材料學科首席教授吳峰認為，在工信部提高準入門檻后，我國動力電池產(chǎn)業(yè)將面臨新一輪的洗牌，從幾千家企業(yè)優(yōu)勝劣汰為上百家。能量密度、安全性、壽命、成本仍然是動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素，材料、電池和工藝有待創(chuàng)新。

中國電子科技集團第18研究所電池檢測中心主任肖成偉指出，通過國內(nèi)外動力電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的比較發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)開發(fā)的鋰離子電池單體的技術(shù)水平與國外基本處于同一水平，但在產(chǎn)品一致性、系統(tǒng)集成技術(shù)、生產(chǎn)線自動化程度方面需要加緊追趕。

他認為，通過政府對新能源汽車的支持，以及各方對鋰電池的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研發(fā)，國內(nèi)與國外的差距在逐步縮小。從動力電池發(fā)展趨勢來看，正極材料有層狀結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)和橄欖石型結(jié)構(gòu)，其中高密度的三元材料現(xiàn)在是研發(fā)產(chǎn)業(yè)化的熱點。而負極材料方面有碳材料、金屬氧化物材料、合金材料，其中在合金類材料里，硅碳負極材料是研發(fā)的熱點。

同樣是對于電池生產(chǎn)工藝，中科院物理研究所研究員黃學杰表示，“從實驗室的概念到實際應(yīng)用需要非常長的時間，所以大家不要對石墨烯電池短期內(nèi)應(yīng)用抱太大的希望?！彼J為，目前國內(nèi)非常關(guān)注動力電池能量密度，但其實有八個以上的指標需要得到關(guān)注和提高，“300瓦時/公斤應(yīng)該成為電池企業(yè)的奮斗目標，但是不要成為新能源汽車的參考目標”。

張永偉 國務(wù)院發(fā)展研究中心企業(yè)所副所長 研究員 中國電動汽車百人會首席專家

郝鵬 青海省省長

王黎明 青海省副省長

陳清泰 中國電動汽車百人會理事長

王傳福 比亞迪股份有限公司董事局主席兼總裁

高俊奎 天津力神電池股份有限公司副總裁

黃世霖 寧德時代新能源科技股份有限公司總裁

對于企業(yè)而言，巨大的投入也意味著一定的風險。北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司董事長高原就認為，當前鋰離子電池生產(chǎn)工藝需要革命性、跳躍性的創(chuàng)新，而這種創(chuàng)新具有很大的風險，企業(yè)可能難以承受，因此需要政府加大這部分的投入，減輕企業(yè)負擔。

“電池是一個新興產(chǎn)業(yè)、朝陽產(chǎn)業(yè)，未來一段時期，電池水平會不斷提高，有望出現(xiàn)新的突破?！标惽逄χ袊履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)未來充滿期待，“希望在全球汽車最大產(chǎn)銷地的中國，能夠生長出具有全球領(lǐng)先技術(shù)的電池和相關(guān)材料、零部件企業(yè)，來支持中國電動汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展?！?/p>

論壇上，德國國際合作機構(gòu)GIZ交通與能源領(lǐng)域主任Sandra Retzer、三星SDI株式會社副社長鄭世雄、LG化學株式會社副總裁金秀玲、北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司副總裁Thorsten Lahrs、Panasonic株式會社AIS社首席技術(shù)官生駒宗久等國內(nèi)外企業(yè)代表和專家也各抒己見，立足自身企業(yè)發(fā)展情況，共探鋰產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展之路。