新能源汽車作為我國戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè),不僅是集聚經(jīng)濟發(fā)展新動能,引領(lǐng)經(jīng)濟增長的重要支撐,更肩負著我國新能源汽車實現(xiàn)跨越式發(fā)展的偉大使命。
新能源汽車總體專家組責任專家,中國科技集團第18研究所研究員肖成偉,介紹了動力電池十三五規(guī)劃情況。
以下為發(fā)言實錄:
肖成偉:很高興應(yīng)邀參加這個論壇,我的PPT在不同的場合也講過,講的不對的地方請大家批評指正。
大概分為三個方面,一個是電動汽車發(fā)展概況及趨勢,第二個是動力電池技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀以及趨勢,第三個是對動力電池市場做了一個預(yù)測。
中國新能源汽車快速發(fā)展其實跟中國整個的能源環(huán)境密切相關(guān),包括跟整個汽車的保有量,或者說汽車的產(chǎn)銷量也是有一個比較直接的關(guān)系,同時對整個對中國乘用車企業(yè)的燃油消耗值的要求也是密切相關(guān)的,比如2015年到6.9,2020年到5升的百公里油耗,這是對新能源汽車發(fā)展的很重要的促進作用。
上午各部委的領(lǐng)導,包括一些專家也講了一下,實際上還是得益于中國政府的強大的財政的支持,也就是說補貼的支持,推動了中國新能源汽車的產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,尤其是在2015年,呈現(xiàn)出一個爆發(fā)式的增長態(tài)勢,達到37.9萬輛,整個從2009到2015年,累計銷售接近50萬輛,原來目標也是50萬輛,統(tǒng)計的數(shù)據(jù)大概差一兩千輛,還是比較圓滿的完成了國家規(guī)劃設(shè)定的目標。
再看一下應(yīng)用的一些領(lǐng)域,應(yīng)用領(lǐng)域我個人的看法是新能源車在這些領(lǐng)域應(yīng)用的規(guī)模比較大,發(fā)展態(tài)勢比較好。一個是微型電動車,這與中央倡導的與城鎮(zhèn)化相結(jié)合的,提高老百姓出行便利性方面,包括車的購置價格和運營成本等等,在國家補貼的情況下,這個市場會有比較大的發(fā)展。
還有一個就是上午各位專家說的比較中高端的電動車,會用在出租車里面,用在公務(wù)車里面,包括車的共享這一塊等等,也會有一個比較大的市場。再一個,在專用車里面,尤其是物流車里面,會有一個比較大的發(fā)展,這個還要跟國家的補貼目錄掛鉤,目前補貼目錄還沒有出來,目前還沒有一個比較大的數(shù)量的提升,今年在補貼發(fā)布之后,我想這個市場,就是物流車市場的數(shù)量會有比較大的提升。
再有一個就是在客車領(lǐng)域,這個還是維持著一個比較良好的態(tài)勢,但是今年我個人感覺會有一個比較大的影響,就是補貼的調(diào)整和補貼的完善,最后補貼的金額的調(diào)整會對大巴車市場有一個比較大的影響,最重要看調(diào)整的幅度會有多大。這里面首當其沖的是6到8米的車,大家一定要對于這個市場給予高度的關(guān)注,一定要做一些調(diào)整,因為這6到8米的車問題是最多的。
再看一下電池的情況,前面提了,無論是我們的乘用車還是商用車這一塊,動力電池在里面不是非常關(guān)鍵的產(chǎn)品,無論是鉛酸還是鎳氫的還是鋰電池,在里面都會有應(yīng)用,但是從產(chǎn)品發(fā)展方向來看,還是鋰電池是未來十年,甚至到十五年主流的產(chǎn)品趨勢。從價格的角度來說,鋰電池在規(guī);芰ι仙,或者市場規(guī)模上升的情況下,有可能接近鉛酸的價格,這需要鋰電池生產(chǎn)企業(yè),無論是在技術(shù)還是產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
目前豐田系的一些混合動力車里面,也在逐步增加鋰離子電池的占比,世界各國對鋰電池技術(shù)都給予大力的支持和產(chǎn)品開發(fā),無論是美國、日本、德國、韓國,都做了大力度的規(guī)劃,來推動鋰電池的發(fā)展,從電池的材料到電池的標準體系,到系統(tǒng)集成、回收利用等等,包括新體系、新材料的一些開發(fā),也都在規(guī)劃里面有相應(yīng)的涵蓋。
而中國這一塊,上午孫校長說了一下,其實中國里面會涉及幾個規(guī)劃,一個是科技部牽頭的新能源汽車重點研發(fā)專項,它在里面按照三縱三橫進行研發(fā)布局,三橫里面電池是非常關(guān)鍵的一個零部件,按照它規(guī)劃的內(nèi)容涉及六個方面。它是從兩個大的緯度進行,一個是產(chǎn)業(yè)化,一個是基礎(chǔ)研究。
在整個的鋰電池經(jīng)費的占比,大概是接近整個總經(jīng)費的25%,也就是在30億的總經(jīng)費的大盤子里面,大概25%是用來支持動力電池的研發(fā)。
再一個是節(jié)能與新能源汽車的國家規(guī)劃,現(xiàn)在根據(jù)各個家上報的一些驗收材料來看,基本上達到指標,就是單體達到180瓦時每公斤,模塊達到150瓦時每公斤。2026年希望達到300瓦時每公斤的模塊,這個是有相當大的技術(shù)難度的。
同時在中國制造2025里面也提了一個動力電池的目標,這個目標是做到350瓦時每公斤,要達到這樣一個目標,在2026年,希望能配上一百萬輛車,這個目標其實我個人覺得提的還是非常有競爭力的,對生產(chǎn)企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)提出了一個很好的努力目標。
從研發(fā)的投入來看,到目前為止,科技部支持的經(jīng)費現(xiàn)在已經(jīng)超過了8億元人民幣。工信部啟動的創(chuàng)新工程電池內(nèi)支持經(jīng)費達到12億元人民幣,同時各個部委也在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)振興等項目進行支持,一般支持經(jīng)費是批產(chǎn)投入的10%到15%。
在國家大力支持下,看一下鋰離子電池的發(fā)展變化及趨勢,這與國家倡導的技術(shù)路線是相匹配的,負極材料以人造石墨為主,正極材料向著高匹能的趨勢發(fā)展。
而作為安全性這一塊,現(xiàn)在材料本體上有一個安全性,再一個,系統(tǒng)集成還有一個安全性,所以鋰離子電池的安全性還是比較好的,整體模塊是滿足了要求,在系統(tǒng)集成性上還需要做進一步的技術(shù)提升,三元這一塊需要在單體和模塊以及安全性方面都要做技術(shù)攻關(guān),從安全性的角度來說,三元材料還要做很多的技術(shù)開發(fā)。
把國內(nèi)外的這樣一些產(chǎn)品情況做這樣一個對比,國內(nèi)的電池,各個企業(yè)的電池的容量來看,大小容量都有,有的從幾安時到幾十安時,有的到上百安時,整個發(fā)展趨勢還是向三元材料的方向發(fā)展。
在國外的這一塊,基本上以三元材料的材料體系為主,負極材料仍然以石墨為主,從它的密度來看,大多數(shù)在110到180瓦時每公斤,這些都是在車上應(yīng)用的產(chǎn)品,一部分產(chǎn)品已經(jīng)做到兩百瓦時每公斤,快充的還是以碳酸鋰的為主,它的密度基本上也是在90瓦時每公斤的水平。
把國內(nèi)外的產(chǎn)品做對比,其實大家看到,能量密度比較高的還是185的產(chǎn)品,它的能量密度大概是在兩百瓦時每公斤左右,而其他容量比較大一些的,基本上在一百三到一百八十瓦時每公斤左右的這么一個水平,但是從單體的角度來說,國內(nèi)外的這樣一個產(chǎn)品,基本上應(yīng)該是差不多的。
再看一下世界各個國家在鋰電池領(lǐng)域的技術(shù)對比,對比情況來看,中日韓從三個國家的市場份額來看,韓國現(xiàn)在處于一個比較平穩(wěn)的階段,中國現(xiàn)在處于上升的階段,日本處于下降的階段,各個國家的市場變化或者各個公司對市場的一個應(yīng)對的方式是密切相關(guān)的,同時按照在企業(yè)的銷量,在全球的排名來看,中國很多的企業(yè)已經(jīng)進入到世界的前十的行列,像力神、比亞迪、光宇這樣一些企業(yè),已經(jīng)排到世界前列里去。整體的情況應(yīng)該這么看,國內(nèi)開發(fā)的單體的技術(shù)水平與國外基本處于同一水平,但是在產(chǎn)品的一致性方面還需要做技術(shù)提升。
現(xiàn)在關(guān)注的焦點應(yīng)該是在硅碳的材料里,我們把前面幾類材料做配對,其實可以看一下,最左邊一欄,有一些產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品,而中間這一塊,目前來說是產(chǎn)業(yè)化,大家采用的技術(shù)路線,最右邊這一塊,應(yīng)該是為了下一代做一些基礎(chǔ)性研究的動力電池的選擇路線。
前面配對完以后及,再細化一下,2026年可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的電池體系,前面最左邊配對的基本上實現(xiàn)了規(guī);a(chǎn),藍色這一欄,基本上是大家研究的熱點和焦點,包括這兩天大家正在答辯的科技部發(fā)布的指南項目,電池企業(yè)大部分選擇的是這條技術(shù)路線。
后面這幾類大家也在做一些研發(fā),包括五氟的鎳錳酸鋁。
另外一個關(guān)注點提醒大家,就是18650的基礎(chǔ)上,實際上也是在放大的容量,我們相當于把它的直徑和高度再把它放大一點,比如21700,比如特斯拉采用的是21700,在大規(guī)模的生產(chǎn)基礎(chǔ)上可以有效降低成本,在這個基礎(chǔ)上,把它的容量再放大一點,比如大概做到4.5或者5安時的水平,可以充分利用它的裝備能力,這對它的成本控制是非常有利的。
最后一個看看這個市場的趨勢,現(xiàn)在在美國、德國包括在東亞,做動力電池比較多的一些企業(yè),比較聚集,在中日韓這三個國家,是現(xiàn)在和未來鋰電池產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),無論是對中國還是對日本,以及對韓國來說是非常好的形勢,因為這一塊做電動汽車的市場,我覺得將來還是聚集在中國的領(lǐng)域是比較多的,也就是中國的市場是全球最大的市場,中日韓三個國家相互鄰近,對于推動市場的發(fā)展還是非常有利的。
再看看投資擴產(chǎn)的情況,基于電動車的良好預(yù)期,全球鋰離子產(chǎn)業(yè)投資非常大,13到14年整個投資達到100到120億美元,產(chǎn)能包括500億瓦時,僅僅比亞迪、CATL和特斯拉三家公司投資就達到70億美元,從投資強度來看,也是大幅度提升。
而在中國這一塊,我個人的看法是中國現(xiàn)在形成了比較完善的動力電池的產(chǎn)業(yè)鏈,包括正畸、負極和隔膜材料、裝備、回收利用、梯級利用、資源回收等環(huán)節(jié)產(chǎn)生了非常好的產(chǎn)業(yè)鏈,在長三角、珠三角、京津冀地區(qū)和中原地區(qū)是四大極具去,總體概況是1000億的產(chǎn)業(yè)資金投入,2015年近400億瓦時年產(chǎn)能,近100家動力電池企業(yè)。
這個就是羅列了國內(nèi)部分主流電池企業(yè)的產(chǎn)能統(tǒng)計,在15年年底的時候,這九家企業(yè)的產(chǎn)能接近兩百億瓦時,但是這個并不算真正的產(chǎn)能,為什么說15年會出現(xiàn)電池供不應(yīng)求的局面?當時看著產(chǎn)能挺大,但是為什么供不過來,也就是在生產(chǎn)過程中還有一些瓶頸,還有一些瓶頸沒有給它打破,這九家企業(yè)兩百億瓦時,真正發(fā)揮的產(chǎn)能也就百分之五十到六十。
同時還有一塊是18650鋰離子電池企業(yè)產(chǎn)能統(tǒng)計,我們通過一些供給策略的調(diào)整,我們會進一步提高它的循環(huán)壽命,并且它的能量密度要高,所以18650在微型車市場和物流車市場里面有比較大的應(yīng)用,在國內(nèi)基本上是2.2到2.5和2.6為主。
另外再說說這個標準,這個標準現(xiàn)在已經(jīng)被引用了,現(xiàn)在就看實施的時間,目前說的是今年的7月1日實施,這個最主要是作為一個配套電動汽車強制性標準,一個是電性能的標準,一個是安全性的標準,再有一個是循環(huán)壽命的標準,再有一個就是電池包的安全性能標準,這幾項都應(yīng)用了,這六項標準在里面是應(yīng)用了,如果電池的產(chǎn)品在電動汽車上進行配套,必須通過這樣一些標準規(guī)定的測試項目,才能在汽車上應(yīng)用。
再看一下動力電池相關(guān)的政策。第一個是補貼的調(diào)整,現(xiàn)在補貼調(diào)整,無論是對汽車企業(yè)、對電池企業(yè)都有比較大的影響,再一個是新建的新能源汽車資質(zhì)的核準這一塊,北汽新能源已經(jīng)成為國內(nèi)第一家核準的汽車企業(yè),16年的時候預(yù)計會有兩到四家,昨天顧處長也提到,長江客車有可能是國內(nèi)第二家獲得核準的新能源汽車企業(yè),再有一個就是中國制造2025里面動力電池路線圖即將發(fā)布。動力電池行業(yè)管理規(guī)范現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布了三批的企業(yè)名單,同時新能源汽車的企業(yè)產(chǎn)品準入管理規(guī)則現(xiàn)在正在調(diào)整和完善,近期也會做一個公布,這里面大家原來比較關(guān)注的,對電池會有一個分類,目前這個都已經(jīng)刪掉了,沒有給它做一些具體的要求,只要符合標準法規(guī)的電池產(chǎn)品,都可以在新能源汽車里面進行相應(yīng)的應(yīng)用,這個跟三元電池在新能源客車里面,這個是兩回事,因為三元電池在新能源客車暫停使用是跟補貼相關(guān)的,而這個是跟產(chǎn)品的準入相關(guān),這兩個是不一樣,所以大家一定要區(qū)分一下,同時還有一個叫車用的動力電池的行業(yè)發(fā)展指導意見,上午孫校長提的,這個近期也要發(fā)布,這個其實也是萬吉來牽頭,給工信部準備的一些管理的文件,這一塊建議大家去關(guān)注一下。
斗膽做一個預(yù)測,預(yù)測有可能不會太準,就是2016年純電動汽車銷售大概在60萬輛左右,動力電池需求大概在300到400億瓦時,我一般預(yù)測都不太準,去年預(yù)測比達到的小了一半。
還有一個再強調(diào)一下,就是電動汽車安全這一塊,我想無論是哪一類電池在里面應(yīng)用,都有可能會遇到安全的問題,這些安全的問題,無論是從電池系統(tǒng),電池單體,包括整車設(shè)計角度都要做很多的工作,尤其是在電池系統(tǒng)的熱擴散這一方面,因為其他的安全性的測試都通過一些標準,一些項目的設(shè)置都進行了比較深入的評估,但是獨獨就缺失這一塊,就是在電池系統(tǒng)里面有一只或幾只單體發(fā)生內(nèi)短路之后,對周邊電池有一個熱的影響,在這個情況下,整個電池系統(tǒng)的安全性是一個什么樣的情況,需要做一個深入的評估,這種情況是什么樣?我們當然希望在這種情況發(fā)生的時候,系統(tǒng)是沒有問題,也就是安全性可以通過的,再有一個,即便安全性問題出現(xiàn),我可以跟整車相關(guān),可以做隔離,只要發(fā)生了爆炸,只要中間有一段時間可以有規(guī)定出來,允許,比如說五分鐘或者十分鐘,通過這樣一個實驗,車上的乘務(wù)員可以有時間逃生就可以了。并不是說熱擴散之后,電池就不能發(fā)生爆炸和燃燒的情況,當然我們希望它不發(fā)生,只要發(fā)生了以后乘務(wù)員有時間逃生就可以了,我強烈建議,無論是做整車的還是做電池的,還是做電池系統(tǒng)的,這個事情一定要多做一些實驗,積累一些數(shù)據(jù),這個有可能在下一階段,國家做一些國家標準的時候,做熱擴散的國家標準。再看一下動力電池相關(guān)的政策。第一個是補貼的調(diào)整,現(xiàn)在補貼調(diào)整,無論是對汽車企業(yè)、對電池企業(yè)都有比較大的影響,再一個是新建的新能源汽車資質(zhì)的核準這一塊,北汽新能源已經(jīng)成為國內(nèi)第一家核準的汽車企業(yè),16年的時候預(yù)計會有兩到四家,昨天顧處長也提到,長江客車有可能是國內(nèi)第二家獲得核準的新能源汽車企業(yè),再有一個就是中國制造2025里面動力電池路線圖即將發(fā)布。動力電池行業(yè)管理規(guī)范現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布了三批的企業(yè)名單,同時新能源汽車的企業(yè)產(chǎn)品準入管理規(guī)則現(xiàn)在正在調(diào)整和完善,近期也會做一個公布,這里面大家原來比較關(guān)注的,對電池會有一個分類,目前這個都已經(jīng)刪掉了,沒有給它做一些具體的要求,只要符合標準法規(guī)的電池產(chǎn)品,都可以在新能源汽車里面進行相應(yīng)的應(yīng)用,這個跟三元電池在新能源客車里面,這個是兩回事,因為三元電池在新能源客車暫停使用是跟補貼相關(guān)的,而這個是跟產(chǎn)品的準入相關(guān),這兩個是不一樣,所以大家一定要區(qū)分一下,同時還有一個叫車用的動力電池的行業(yè)發(fā)展指導意見,上午孫校長提的,這個近期也要發(fā)布,這個其實也是萬吉來牽頭,給工信部準備的一些管理的文件,這一塊建議大家去關(guān)注一下。
斗膽做一個預(yù)測,預(yù)測有可能不會太準,就是2016年純電動汽車銷售大概在60萬輛左右,動力電池需求大概在300到400億瓦時,我一般預(yù)測都不太準,去年預(yù)測比達到的小了一半。
還有一個再強調(diào)一下,就是電動汽車安全這一塊,我想無論是哪一類電池在里面應(yīng)用,都有可能會遇到安全的問題,這些安全的問題,無論是從電池系統(tǒng),電池單體,包括整車設(shè)計角度都要做很多的工作,尤其是在電池系統(tǒng)的熱擴散這一方面,因為其他的安全性的測試都通過一些標準,一些項目的設(shè)置都進行了比較深入的評估,但是獨獨就缺失這一塊,就是在電池系統(tǒng)里面有一只或幾只單體發(fā)生內(nèi)短路之后,對周邊電池有一個熱的影響,在這個情況下,整個電池系統(tǒng)的安全性是一個什么樣的情況,需要做一個深入的評估,這種情況是什么樣?我們當然希望在這種情況發(fā)生的時候,系統(tǒng)是沒有問題,也就是安全性可以通過的,再有一個,即便安全性問題出現(xiàn),我可以跟整車相關(guān),可以做隔離,只要發(fā)生了爆炸,只要中間有一段時間可以有規(guī)定出來,允許,比如說五分鐘或者十分鐘,通過這樣一個實驗,車上的乘務(wù)員可以有時間逃生就可以了。并不是說熱擴散之后,電池就不能發(fā)生爆炸和燃燒的情況,當然我們希望它不發(fā)生,只要發(fā)生了以后乘務(wù)員有時間逃生就可以了,我強烈建議,無論是做整車的還是做電池的,還是做電池系統(tǒng)的,這個事情一定要多做一些實驗,積累一些數(shù)據(jù),這個有可能在下一階段,國家做一些國家標準的時候,做熱擴散的國家標準。
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