鋰電池發(fā)展存在的問題及措施探討

姜成武，溫正方，黃偉明

（東莞市德瑞精密設(shè)備有限公司，廣東 東莞 523127）

0 引 言

在全球能源技術(shù)變革的推動下，鋰電池作為當(dāng)前最重要的動力能源，獲得了強(qiáng)勁發(fā)展動力。我國目前是最重要的鋰電池生產(chǎn)與應(yīng)用國家之一。作為電動汽車、混合動力電動汽車、大中型電動工具、電子通信、航天、國防等領(lǐng)域的重要供電需求，鋰電池的發(fā)展已上升到戰(zhàn)略發(fā)展高度。因此，如何利用先進(jìn)儲能材料生產(chǎn)能量密度高、使用壽命長、安全可靠、綠色環(huán)保的鋰電池，已成為技術(shù)研究的重點(diǎn)。

1 鋰電池發(fā)展存在的問題

1.1 技術(shù)研發(fā)存在阻礙

2011年以來，在能源技術(shù)變革和新興科技的帶動下，全球鋰電池產(chǎn)量進(jìn)入飛速增長期。在利益驅(qū)使下，我國鋰電池制造進(jìn)入了快速增長階段。但是，由于技術(shù)研發(fā)能力不足，多數(shù)企業(yè)都是低效率重復(fù)生產(chǎn)，且在制造工藝和設(shè)備上難以形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不僅加大了鋰電池標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的阻礙，更影響了鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)是技術(shù)創(chuàng)新的基本保障，但是目前我國鋰電池技術(shù)自主研發(fā)方面的知識產(chǎn)權(quán)申請與保護(hù)依然存在諸多漏洞，嚴(yán)重影響了技術(shù)創(chuàng)新的積極性。此外，原材料篩選難以獲得國際認(rèn)可。目前，我國鋰電池的生產(chǎn)原料主要來自國內(nèi)，但是由于國內(nèi)電池生產(chǎn)與國際標(biāo)準(zhǔn)之間存在差距，原材料通過國際認(rèn)證的難度較大，影響了鋰電池技術(shù)的研發(fā)、認(rèn)證與投產(chǎn)。

1.2 在國際市場缺乏競爭力

新能源汽車目前已經(jīng)成為我國七大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。國家和地方政府在新能源汽車生產(chǎn)方面給予了多方政策支持，促進(jìn)新能源汽車實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和規(guī)?；目缭桨l(fā)展。鋰電池是新能源汽車的主要動力能源，因此在新能源汽車行業(yè)強(qiáng)勢發(fā)展的推動下，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢崛起，并在國內(nèi)電池市場中迅速占據(jù)大量份額。但是，這一強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭在國際市場中沒有得到延續(xù)。目前，全球動力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，中國雖然有寧德時代這樣的“黑馬”鋰電池海外市場在開拓上占據(jù)優(yōu)勢，但是從整體市場占有份額來看，松下、三星SDI等日韓企業(yè)市場占有率更高，且品牌效應(yīng)更加明顯。

1.3 安全性難以保證

近幾年，鋰電池爆炸新聞時有發(fā)生，因此人們愈發(fā)關(guān)注鋰電池的安全性。目前，我國鋰電池在技術(shù)研發(fā)層面尚處于初始階段，在安全性方面依舊存在諸多問題。例如，2016年5月31日江蘇南通啟東的江蘇海四達(dá)電源有限公司發(fā)生鋰電池火災(zāi)爆炸事故，事故造成1名消防人員和1名海四達(dá)員工死亡。經(jīng)調(diào)查，事故原因?yàn)殡姵貎?nèi)部短路導(dǎo)致電池升溫，同時影響相鄰的電池發(fā)生變化引發(fā)爆炸。目前，在市場利益驅(qū)動下，資本紛紛進(jìn)入鋰電池市場，一些“雜牌”鋰電池生產(chǎn)企業(yè)在原材料選擇與制造工藝設(shè)計上缺乏嚴(yán)格監(jiān)督，存在巨大的安全隱患，給民眾的人身財產(chǎn)安全造成了巨大威脅，同時影響行業(yè)的健康發(fā)展。

1.4 環(huán)境污染情況嚴(yán)峻

鋰電池本身屬于節(jié)能環(huán)保能源，相較于其他動力能源，環(huán)保效果更好，但是在生產(chǎn)、制造鋰電池的過程中會產(chǎn)生六氟磷酸鋰、聚丙二乙烯等化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)如果不進(jìn)行科學(xué)處理肆意排放到環(huán)境中，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。此外，隨著鋰電池行業(yè)的“火爆”，鋰電池的廢棄回收問題逐漸受到關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計，2018年首批鋰電池陸續(xù)進(jìn)入廢棄回收環(huán)節(jié)，預(yù)計到2020年廢棄動力鋰電池將超23萬噸。如此龐大的廢棄量不僅會產(chǎn)生大量的固體垃圾，而且電池中的鈷、鋰、鎳、銅、鋁等金屬物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了巨大威脅[1]。因此，如何做好鋰電池的科學(xué)回收，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，成為政府、行業(yè)需要面臨的嚴(yán)峻問題。

2 推動鋰電池發(fā)展的相關(guān)措施

2.1 政府發(fā)揮主導(dǎo)作用，引導(dǎo)行業(yè)規(guī)范發(fā)展

鋰電池作為新興產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展初期必然面臨諸多亂象。政府應(yīng)充分發(fā)揮宏觀調(diào)控職能，出臺行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，優(yōu)化市場競爭環(huán)境，推動鋰電池行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。例如，2015年8月1號政府出臺《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》，形成強(qiáng)制性的鋰電池規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；2015年8月31日，工信部發(fā)布《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》，從戰(zhàn)略發(fā)展高度，對鋰電池產(chǎn)業(yè)布局、項目設(shè)立、生產(chǎn)規(guī)模、工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量及性能、資源開發(fā)與利用、環(huán)境保護(hù)、安全管理、社會責(zé)任、監(jiān)督管理等執(zhí)行了系統(tǒng)規(guī)范，從宏觀與微觀角度對鋰電池行業(yè)提出標(biāo)準(zhǔn)化要求；2016年11月，工信部發(fā)布《鋰離子電池綜合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系》，對鋰電池技術(shù)研發(fā)水平與標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系的構(gòu)建提出了預(yù)期規(guī)劃，并修訂、完善基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)制性標(biāo)與準(zhǔn)薦性標(biāo)準(zhǔn)，推動鋰電池技術(shù)研究與行業(yè)發(fā)展的進(jìn)一步規(guī)范；2017年12月25日，化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會發(fā)布了《鋰離子電池企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范》，對鋰電池生產(chǎn)安全提出了明確規(guī)范，提高了我國鋰電池安全生產(chǎn)控制水平。行業(yè)的健康發(fā)展離不開健全、嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)范，政府在宏觀調(diào)控中不僅要注重行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺，更要注重行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)，利用監(jiān)督、激勵等措施促使標(biāo)準(zhǔn)“落地”，避免陷入“上有政策，下有對策”形式化誤區(qū)，在公平競爭中實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展繁榮。

2.2 完善供需鏈條，體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)帶動效應(yīng)

鋰電池是電動汽車、混合動力電動汽車、大中型電動工具、電子通信、航天、國防等領(lǐng)域的重要供電需求。這些領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成的強(qiáng)大市場需求，必然會帶動鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如，近年來我國新能源汽車保持了逐年遞增的良好發(fā)展勢頭，統(tǒng)計顯示2017年我國新能源汽車總量已經(jīng)達(dá)到了78.2萬輛，2018年僅1—3月，新能源汽車產(chǎn)量就達(dá)到了15萬輛[2]。不僅市場發(fā)展勢頭良好，政府在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也給予了大力支持，補(bǔ)貼政策的落實(shí)成為拉動新能源汽車生產(chǎn)與消費(fèi)需求的重要因素。在此條件下，動力鋰電池產(chǎn)業(yè)為配合新能源汽車生產(chǎn)也獲得了新的市場空間。同時，國家關(guān)于功率型與能量型電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)測試規(guī)程的制定與落實(shí)，也為產(chǎn)業(yè)對接提供了條件，從而為鋰電池產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展形成了巨大的帶動效應(yīng)。

2.3 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高鋰電池生產(chǎn)質(zhì)量

技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)是促進(jìn)鋰電池健康發(fā)展的源頭。目前，在市場帶動下，在政府支持下，我國鋰電池行業(yè)的資本投入規(guī)模已經(jīng)居于世界領(lǐng)先位置，但是在技術(shù)自主研發(fā)與創(chuàng)新方面的局限卻成為電池市場質(zhì)量不高、國際市場占有份額不足的主要原因。因此，相關(guān)部門應(yīng)綜合推進(jìn)，為技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造良好環(huán)境。例如，政府應(yīng)制定出臺嚴(yán)格的知識產(chǎn)權(quán)保障機(jī)制，保證技術(shù)研發(fā)成果，調(diào)動技術(shù)人員參與創(chuàng)新；企業(yè)應(yīng)積極開展與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作，打通產(chǎn)、學(xué)、研鏈條，實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)與人才培養(yǎng)的良性循環(huán)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展動力；推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同，利用上游產(chǎn)業(yè)技術(shù)要求推動鋰電池市場的細(xì)化，推動動力電池、儲能電池以及消費(fèi)電池的技術(shù)研發(fā)。

2.4 推動鋰電池科學(xué)回收，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)

目前，鋰電池的回收已經(jīng)成為政府、行業(yè)發(fā)展中需要面臨的重要問題。一方面政府應(yīng)出臺嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施，利用環(huán)保法律法規(guī)推動鋰電池回收工作的順利開展，嚴(yán)格控制環(huán)境污染問題；另一方面，企業(yè)應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展出發(fā)，建立運(yùn)營公司[3]，將鋰電池運(yùn)營與回收利用融為一體，回收廢棄電池中的金屬能源，打造綠色、環(huán)保的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)鋰電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié) 論

雖然在市場經(jīng)濟(jì)推動下，我國鋰離子電池在技術(shù)研發(fā)中取得了明顯進(jìn)步，電池的能量密度和功率密度都有了顯著提高，但在關(guān)鍵材料的開發(fā)與運(yùn)用、制造技術(shù)研究與創(chuàng)新方面，與國際先進(jìn)水平相比依然存在較大差距，國民對國產(chǎn)鋰電池的認(rèn)可程度偏低?；诖?，政府在行業(yè)調(diào)控方面應(yīng)積極發(fā)揮作用，從知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)到創(chuàng)新技術(shù)研究，再到行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，應(yīng)給予大力支持，促進(jìn)我國鋰電池發(fā)展在國際競爭中獲得優(yōu)勢地位。