新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)兩旺，工信部回應鈉離子電池標準制定

走好科技自立之路 中國動(dòng)力電池下好創(chuàng )新“先手棋”

自從1890年愛(ài)迪生首次發(fā)明可充電的鎳鐵蓄電池后，化學(xué)體系繁多的電池被廣泛應用于軍事、電子消費、交通出行等各個(gè)領(lǐng)域。但恐怕沒(méi)有哪個(gè)行業(yè)能像新能源汽車(chē)一樣，為全球電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)歷史性的機遇和考驗。

統計數據顯示，今年7月，新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別達到28.4萬(wàn)輛和27.1萬(wàn)輛，市場(chǎng)呈現出“淡季不淡”的特點(diǎn)，產(chǎn)銷(xiāo)環(huán)比和同比繼續保持增長(cháng)，且雙雙創(chuàng )歷史新高?？紤]到通常下半年才是新能源汽車(chē)銷(xiāo)售的旺季，2021年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量有極大的概率超出市場(chǎng)預期。

更重要的是，從上游的大宗原材料到中游的電池、電機，再到下游的充電樁，發(fā)展新能源汽車(chē)可以打通光伏、電池、半導體等核心技術(shù)。從整車(chē)企業(yè)紛紛加快布局新能源汽車(chē)業(yè)務(wù)，到動(dòng)力電池呈現出供不應求的態(tài)勢、電池產(chǎn)業(yè)鏈爭相擴產(chǎn)，再到最近中央部署碳達峰、碳中和工作時(shí)強調，要堅持全國一盤(pán)棋，糾正運動(dòng)式“減碳”……由新能源汽車(chē)引發(fā)的這股熱潮究竟會(huì )流向何方，成為電池賽道的風(fēng)向標。

“從2021年開(kāi)始，全球鋰電池市場(chǎng)需求會(huì )有明顯的提升，但反觀(guān)供給端，目前全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)能供給增長(cháng)相對較慢，有效供給不足?！睂幍聲r(shí)代新能源科技股份有限公司董事長(cháng)曾毓群預測說(shuō)，未來(lái)5年，鋰產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將迎來(lái)井噴期，進(jìn)入TWh時(shí)代。

這意味著(zhù)，在從原材料供應、電池制造、新能源汽車(chē)研發(fā)乃至能源結構調整、發(fā)展綠色儲能的各個(gè)環(huán)節，需要所有參與者齊心協(xié)力，完成高質(zhì)量發(fā)展的“接力跑”。

中國電池企業(yè)為何爭相擴產(chǎn)能

“因動(dòng)力電池供應不足，我們將短暫停產(chǎn)”“電池供貨商給多少，特斯拉就買(mǎi)多少”……這個(gè)夏天，動(dòng)力電池的火熱程度比起高溫也不遑多讓。

據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )的統計，今年7月，我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別達到28.4萬(wàn)輛和27.1萬(wàn)輛，環(huán)比增長(cháng)14.3%和5.8%，同比增長(cháng)1.7倍和1.6倍。今年1-7月，新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別達到150.4萬(wàn)輛和147.8萬(wàn)輛，同比增長(cháng)均為兩倍。

新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的增長(cháng)自然而然的引發(fā)了全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的迅速增長(cháng)。

高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)發(fā)布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈數據庫》顯示，2020年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量約319萬(wàn)輛，同比增長(cháng)44%，動(dòng)力電池裝機量約136.30GWh，同比增長(cháng)了18%。按照GGII的預測，到2025 年，全球新能源汽車(chē)滲透率將提升至 20%以上，動(dòng)力電池出貨量將達到 1100GWh。

新能源汽車(chē)出色的銷(xiāo)量表現和市場(chǎng)預期，導致動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈迅速進(jìn)入投資擴產(chǎn)的熱潮。

其中，動(dòng)力電池行業(yè)龍頭企業(yè)寧德時(shí)代祭出最大手筆，公布了一個(gè)不超過(guò)582億元的募資定增計劃。按照計劃，除了93億元用于補充流動(dòng)資金外，此次巨額定增的大部分資金主要用于擴張產(chǎn)能、推進(jìn)新能源先進(jìn)技術(shù)研發(fā)與應用項目，規劃擴張動(dòng)力與儲能電池產(chǎn)能達137GWh。

事實(shí)上，準備騰出手來(lái)擴充產(chǎn)能的并非只有寧德時(shí)代一家。

公開(kāi)資料顯示，僅在今年第一季度，寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電等電池廠(chǎng)商相繼公布了20多個(gè)動(dòng)力電池相關(guān)新增投建項目，投資高達1600億元，建設年產(chǎn)能超過(guò)350GWh。有證券分析師預計稱(chēng)，到2025年年底，全球電池企業(yè)產(chǎn)能合計將達到2242GWh。

“競爭的王道就是，技術(shù)要比對手更強，產(chǎn)品也要比對手更豐富。所以要一邊加快產(chǎn)能布局，一邊還要不遺余力地提高電池的技術(shù)水平?！敝袊?chē)工程學(xué)會(huì )名譽(yù)理事長(cháng)付于武認為，對于像寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科等頭部電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，抓住眼下的歷史性機遇加大技術(shù)研發(fā)投入，擴張產(chǎn)能布局，“是十分合乎邏輯的”。

GGII的統計數據顯示，2020年全球動(dòng)力電池裝機量約136.30GWh，同比增長(cháng)18%。在裝機量排名前10的電池企業(yè)中，中國企業(yè)占據6席。中國電池企業(yè)在全球市場(chǎng)的份額總和也超過(guò)了韓國、日本，位居第一。

“全球汽車(chē)駛入電動(dòng)化轉型快車(chē)道，而中國動(dòng)力電池已走在了世界前列?！备队谖湓u價(jià)說(shuō)，從需求側來(lái)看，大量整車(chē)企業(yè)對電動(dòng)化的態(tài)度發(fā)生了重大轉變。之前中國汽車(chē)的電動(dòng)化轉型走在了前列，現在包括大眾、奧迪、奔馳等在內的德國車(chē)企也開(kāi)啟了電動(dòng)化轉型步伐，因此動(dòng)力電池需求量激增。從供給側來(lái)看，優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力電池供應商仍然產(chǎn)能不足?！半m然全球范圍內的電池廠(chǎng)不少，一些整車(chē)企業(yè)也在試圖自己掌握電池，但中國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)無(wú)論技術(shù)還是產(chǎn)能，均穩居世界前列?！?/p>

值得注意的是，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)集中度進(jìn)一步上升，有“頭部企業(yè)撐死，其他企業(yè)餓死”的趨勢。2020年，全球動(dòng)力電池裝機量前10的企業(yè)裝機量總和約為126.47GWh，占全球動(dòng)力電池裝機總量的93%，這一占比同比增長(cháng)4%。

“這說(shuō)明動(dòng)力電池的產(chǎn)能存在結構性，高端產(chǎn)能仍然偏緊。今后在各家的擴軍備戰中，落后產(chǎn)能將逐漸被淘汰?！庇袠I(yè)內人士表示，連續4年榮膺動(dòng)力電池裝機量全球第一的寶座后，寧德時(shí)代試圖再次以募資定增下好“先手棋”，一邊加強動(dòng)力與儲能電池產(chǎn)能建設，一邊繼續投入先進(jìn)技術(shù)研發(fā)，這有助于夯實(shí)其在動(dòng)力電池和儲能電池領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

中南財經(jīng)政法大學(xué)數字經(jīng)濟研究院執行院長(cháng)盤(pán)和林認為，得益于中國在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢，不少中國電池企業(yè)在動(dòng)力電池上擁有足夠的技術(shù)儲備，“無(wú)論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，這些中國電池企業(yè)都具備明顯的規模優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)我們也有供應鏈完整的優(yōu)勢?！?/p>

他建議說(shuō)，電池企業(yè)在擴張產(chǎn)能的同時(shí)也要加強技術(shù)升級，多向技術(shù)創(chuàng )新要效益?！袄玟囯姵鼗厥盏膯?wèn)題，鋰電池材料還難言過(guò)剩，電池企業(yè)應十分注意注重資源的循環(huán)應用。這對于企業(yè)和經(jīng)濟社會(huì )的可持續發(fā)展來(lái)說(shuō)都是十分重要的?！?/p>

如何闖過(guò)原材料漲價(jià)、低端產(chǎn)能過(guò)剩的險灘

仔細看看鋰精礦價(jià)格的飆升曲線(xiàn)，就會(huì )明白上述擔憂(yōu)無(wú)不道理。

據了解，與今年1月1日的價(jià)格相比，7月20日的碳酸鋰價(jià)格上漲了66%，氫氧化鋰價(jià)格上漲了96%。

顯然，隨著(zhù)電池產(chǎn)業(yè)擴產(chǎn)潮的到來(lái)，上游電池材料的供應可能出現瓶頸。有測算結果顯示，到2025年，全球鋰資源供應量折合120萬(wàn)噸碳酸鋰當量，而需求為150萬(wàn)噸碳酸鋰當量，將存在約30萬(wàn)噸的缺口。

“全球電池需求量的迅速增長(cháng)，而鋰資源空間分布不均勻，中國電池產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)始面臨鋰資源約束問(wèn)題?！惫獯笞C券的一份行業(yè)研究報告顯示，一方面鋰資源的總量分布有限，地殼豐度僅為 0.006%；另一方面，鋰資源的空間分布不均勻，鋰礦主要分布在澳洲、南美地區，我國的電池生產(chǎn)用鋰對外依存度過(guò)高。

此外，由于之前鋰礦周期下行導致很多礦場(chǎng)關(guān)停，疊加國外新冠肺炎疫情肆虐的不利影響，短期內鋰資源供應很難滿(mǎn)足下游快速增長(cháng)的需求。

毫無(wú)疑問(wèn)，解決原材料短缺的根本出路在于電池技術(shù)革新。寧德時(shí)代不久前發(fā)布的第一代鈉離子電池就驗證了這一思路。

“有人議論說(shuō)，電池的化學(xué)體系已經(jīng)很難創(chuàng )新了，只能在物理結構上做些改進(jìn)。我們認為電化學(xué)的世界就像能量魔方未知遠遠大于已知，我們樂(lè )此不疲地探索其中的奧秘?！痹谷涸诎l(fā)布會(huì )上直言，“多元化的技術(shù)路線(xiàn)是電池產(chǎn)業(yè)長(cháng)期穩定發(fā)展的重要保障?！?/p>

一方面，鈉資源的豐度更高、成本更低；另一方面，鈉離子電池在低溫性能、快充以及環(huán)境的適應性等方面也擁有獨特優(yōu)勢，可以與鋰離子電池相互兼容互補。但由于鈉離子體積較大，在材料結構穩定性和動(dòng)力學(xué)性能方面要求更嚴苛，此前鈉離子電池遲遲難以實(shí)現大規模商業(yè)化應用。

據介紹，基于材料體系的一系列突破，寧德時(shí)代研發(fā)的第一代鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優(yōu)異的熱穩定性、良好的低溫性能與高集成效率等優(yōu)勢。其電芯單體能量密度高達160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上；即使在零下20攝氏度低溫環(huán)境中，它也擁有90%以上的放電保持率；系統集成效率可達80%以上；熱穩定性遠超國家強制標準的安全要求。

“第一代鈉離子電池既可應用于各種交通電動(dòng)化場(chǎng)景，尤其在高寒地區具有突出優(yōu)勢，又可靈活適配儲能領(lǐng)域全場(chǎng)景的應用需求?！睂幍聲r(shí)代研究院副院長(cháng)黃起森表示，為了彌補現階段鈉離子電池在能量密度上的短板，寧德時(shí)代還開(kāi)發(fā)了AB電池系統解決方案，即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進(jìn)行混搭，集成到同一個(gè)電池系統里，通過(guò)BMS精準算法進(jìn)行不同電池體系的均衡控制。

光大證券的分析師認為，在對能量密度要求不高的場(chǎng)景中，鈉離子電池將有著(zhù)廣泛的應用前景。例如儲能、電動(dòng)兩輪車(chē)與A00級新能源汽車(chē)，預計到2025年，這三大領(lǐng)域國內電池需求將達到123GWh。

由于能夠直接決定新能源汽車(chē)的產(chǎn)品性能，動(dòng)力電池被視為新能源汽車(chē)的“靈魂”。

“電池企業(yè)在擴張產(chǎn)能的同時(shí)提高電池技術(shù)水平，是一個(gè)不小的挑戰。因為未來(lái)圍繞電池技術(shù)的競爭會(huì )很激烈?！备队谖涮寡?，無(wú)論是電池生產(chǎn)商還是主機廠(chǎng)，都想“把靈魂掌握在自己手里”，都想牢牢掌握核心技術(shù)。像特斯拉、大眾等跨國車(chē)企已經(jīng)開(kāi)始籌備自建動(dòng)力電池工廠(chǎng)。

“以寧德時(shí)代為代表的中國電池企業(yè)已經(jīng)走在了世界電池產(chǎn)業(yè)的前列，這是一個(gè)極為珍貴的機會(huì )，甚至可以說(shuō)是歷史性的機會(huì )。在下好了先手棋的基礎上，后面還要繼續努力?！彼嬖V記者，要成為世界領(lǐng)先的電池企業(yè)，就必須實(shí)現科技創(chuàng )新，走好科技自立之路?！盁o(wú)論是電池材料技術(shù)革新，還是電池結構的創(chuàng )新、生產(chǎn)工藝的升級，都離不開(kāi)研發(fā)這潭活水。只有電池技術(shù)創(chuàng )新成果源源不斷的涌現，我們才能鞏固好已有的先發(fā)優(yōu)勢?！?/p>

據介紹，圍繞“以可再生能源發(fā)電和儲能替代固定式化石能源、以動(dòng)力電池助力電動(dòng)車(chē)的發(fā)展、以電動(dòng)化和智能化的集成作為一個(gè)創(chuàng )新”的三大戰略方向，寧德時(shí)代打造了材料化學(xué)體系、系統結構以及極限制造和商業(yè)模式的四大創(chuàng )新支撐，形成了從前沿基礎研究到產(chǎn)業(yè)化應用，再到商業(yè)化大規模的推廣快速轉化的能力。

“這一輪電池產(chǎn)業(yè)擴張中暴露出原材料價(jià)格上漲、低端產(chǎn)能過(guò)剩等問(wèn)題，需要盡快加以解決?！毙履茉雌?chē)獨立研究員曹廣平提醒說(shuō)，目前整個(gè)新能源汽車(chē)行業(yè)仍處于逐漸成熟的階段，但有些問(wèn)題需要未雨綢繆?！袄?，等到這一大批動(dòng)力電池該退役的時(shí)候，希望我們已建成了科學(xué)、合理的電池回收體系，讓新能源汽車(chē)能夠真正地為‘碳達峰、碳中和’作出貢獻?！?/p>

值得一提的是，8月25日，工業(yè)和信息化部在答復政協(xié)提案時(shí)表示，將組織有關(guān)標準研究機構適時(shí)開(kāi)展鈉離子電池標準制定，并在標準立項、標準報批等環(huán)節予以支持。工信部將在“十四五”相關(guān)規劃等政策文件中加強布局，從促進(jìn)前沿技術(shù)攻關(guān)、完善配套政策、開(kāi)拓市場(chǎng)應用等多方面著(zhù)手，做好頂層設計，健全產(chǎn)業(yè)政策，統籌引導鈉離子電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

同時(shí)，科技部將在“十四五”期間實(shí)施“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專(zhuān)項，并將鈉離子電池技術(shù)列為子任務(wù)，以進(jìn)一步推動(dòng)鈉離子電池的規?；?、低成本化，提升綜合性能。

“創(chuàng )新是寧德時(shí)代的基因，也是寧德時(shí)代加速發(fā)展的動(dòng)力。我們有超過(guò)5000名研發(fā)人員，大家聚精會(huì )神地搞科研?！痹谷禾寡?，“碳中和”時(shí)代的到來(lái)，意味著(zhù)人類(lèi)社會(huì )生產(chǎn)力深刻的變革，它將給各行各業(yè)帶來(lái)深層次的影響，更推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，給不同技術(shù)提供了施展的舞臺。

有人說(shuō)，“更優(yōu)越的性能、更低的成本、更好的安全性”是動(dòng)力電池發(fā)展過(guò)程中的“不可能三角”。但從某種意義上來(lái)說(shuō)，一部電池發(fā)展史幾乎就是人類(lèi)馴化各類(lèi)化學(xué)元素，不斷探索能源利用率極限的歷史。能源是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的物質(zhì)基礎，而“碳達峰、碳中和”時(shí)代無(wú)疑將加速新能源電池行業(yè)前進(jìn)的車(chē)輪。

來(lái)源|中國青年報

編輯|敬之