汽车纵横封面故事专题报道:未来动力电池产业发展趋势未来发展趋

编者按

11月10日至12日,中国汽车供应链大会暨第二届中国新能源智能网络汽车生态大会在武汉经济开发区成功举行。作为汽车供应链领域的顶级活动,围绕供应链安全布局、新供应链建设、传统供应链升级、全球化发展等热点话题举办了11场高端会议。“政、产、学、研、用金”为了促进汽车供应链的高质量发展,各界力量共商破局创新之道。围绕会议内容,本期特作《汽车纵横》“封面故事”专题报道。本专题报道共12篇,今日发布第3篇,敬请关注。

汽车纵横封面故事专题报道:未来动力电池产业发展趋势未来发展趋

中国电力电池产业不断提高质量和升级,形成了完整的产业链,在技术创新方面取得了重大突破,但也面临着国际竞争、绿色低碳等挑战。如何保持先发优势已成为业界共同关注的话题。

十一月十日至十二日,由中国汽车工业协会和武汉市人民政府联合主办“2023年中国汽车供应链大会暨第二届中国新能源智能网络汽车生态大会暨第二届中国新能源智能网络汽车生态大会”在武汉经济开发区举行。本次供应链大会以此为准“艰苦奋斗,攻坚克难——建立安全、坚韧、绿色的汽车供应链”设置为主题“战略峰会1场,会议论坛1场,主题论坛9场”共11场会议,深入交流讨论供应链安全布局、新车供应链建设、传统供应链升级、全球化发展等热点话题,寻找建设世界级汽车供应链的对策、方法和路径。

其中,在11月11日下午举行“动力电池——前瞻性突破,引领发展”在主题论坛上,许多行业专家和企业高级管理人员就电力电池行业的政策、趋势、市场前景、电池技术和安全等行业的关键和热点问题进行了充分的交流和分享,聚集了行业发展的共识,探索行业发展的新思路、新趋势。

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未来动力电池产业发展趋势未来发展趋势

全球范围内,我国初步建立了动力电池产业发展的领先优势,产业体系不断完善,竞争力不断增强。但与此同时,我国动力电池产业的发展也存在一些风险和挑战。

就行业和企业而言,中国银行国际证券新能源行业首席分析师吴佳雄认为,电力电池行业存在四个障碍:一是行业障碍高,资本投资大,全球集中度很高;其次,技术更新迭代快,磷酸锂升级到高镍三元、高镍三元;第三,客户绑定深,一旦确定了供应商,汽车就不会轻易更换;第四,规模经济效益特别强,产能越大,共享单位成本越低。

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武佳雄,中国银行国际证券新能源行业首席分析师

以上四大壁垒使得后进入者难以与先发企业竞争,但也形成了较好的竞争格局,即市场份额一直集中在龙头企业。从全球来看,去年全球前五大企业的市场份额达到76%,今年前三季度达到79%。其中,中国电池企业保持领先优势,基本接近全球60%。总的来说,目前国内的格局是“一超多强”。

虽然我国动力电池行业具有多种先发优势,但仍面临产能过剩等问题。据预测,到2025年,中国所需的动力电池产能约为1T至1.2T,但目前行业产能规划已达到4.8T。与此同时,今年电池价格大幅下跌。吴佳雄认为,该行业的高库存和产能过剩扩大了其价格下跌,价格战是不可避免的。

因此,降低成本和技术仍然是电池行业未来发展的主题。吴佳雄建议,企业必须继续降低成本,优化成本,然后保持利润,才能通过这一轮产能过剩带来的周期性波动。另一方面,技术创新带来的产品体验最能赢得汽车企业的青睐。例如,今年宁德时代推出的神兴超充电池和麒麟电池在汽车企业中获得了很好的声誉。未来,电池企业仍需不断寻找汽车企业的痛点,找到汽车企业需要的产品,不断提高产品的竞争力。

蜂巢能源科技有限公司董事长办公室总经理赵金爽认为,未来动力电池的技术路线和发展趋势有四个方向:一是追求终极安全;二是快速持续提高快速充电;三是追求终极成本;四是追求终极高能密度。为了满足这些需求,电池端主要通过大圆柱形和热电分离提高电池或车辆电压平台,如从400伏到800伏,以及低成本钠电和钴去除,包括C2P电池组水平的优化,以及制造工艺的优化。

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蜂巢能源科技有限公司

赵金爽董事长办公室总经理办公室总经理

赵金爽结合自己的实践,认为未来动力电池的技术方向主要是短刀铁锂 三元大圆柱,低成本将成为800伏市场的主流趋势,未来铁锂将超过70%。基于这一需求和判断,蜂巢能源将通过移动存储全球平台和铁锂短刀规划电池产品。

什么样的技术有机会和能力促进下一个动力电池行业的发展周期?广州凌顶能源科技有限公司创始人兼首席执行官梅伦认为,从汽车工业和动力电池的发展历史来看,可能有两个要素:一是不以牺牲性能为代价降低成本的电池技术,实际上是继续提高性价比;二是以材料和结构为基础的创新技术。只有满足这两个条件,才能成为有机会促进下一个产业发展的技术。

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广州凌顶能源科技有限公司创始人兼首席执行官梅迪

从用户的角度来看,深蓝汽车科技有限公司动力电池开发总监牟丽莎认为,目前动力电池用户更关心的一些痛点是安全、成本、耐久性和补充能源的便利性。电池企业需要根据用户的痛点重点研究以下问题:如何解决低温、高速场景对耐久性的影响?如何通过高压快充解决用户补能的便利性?云大数据电池管理如何保证用户最基本的安全问题?若解决了这些问题,动力电池行业将迎来更好的发展前景。

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深蓝汽车科技有限公司动力电池开发总监牟丽莎

谁能在下一代电池中脱颖而出?

氢燃料电池是下一代动力电池技术的研究和探索中备受关注的技术。氢燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的装置,其最大的优点是可以在不充电的情况下通过燃料和氧化剂的反应产生电能。同时,氢燃料电池能量密度高,充电速度快,使用寿命长,环保性高。然而,氢燃料电池的制造成本较高,其运行所需的氢和氧化剂的供应也需要有效保证。

为了平衡上述矛盾,上海重塑能源集团有限公司总监邹华认为,氢燃料电池在汽车领域的应用应以商用车为基础,解决三个核心技术问题:一是开发高经济系统设计和控制技术;二是解决冷启动和无损低温启动问题;三是长寿命,更适合商用车应用。

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邹华,上海重塑能源集团有限公司董事

事实上,燃料电池技术的研发已经取得了不断的突破。就功率而言,燃料电池系统从30千瓦和40千瓦开始,现在已经达到260千瓦,其中180千瓦今年可以大规模生产。其使用寿命已达到3万小时,功率密度也在不断提高。因此,只要燃料电池处理了大功率、长寿命、低温冷启动等方面,其性能就可以与传统的柴油机相媲美。

此外,固态电池也是下一代最受关注的动力电池技术之一。与传统的锂离子电池相比,固态电池具有更高的能量密度和更快的充电速度。同时,由于采用了固体电解质,安全性也大大提高。然而,固态电池的寿命和稳定性仍需进一步提高,其制造成本也需要有效控制。

国联汽车动力电池研究院有限公司副总经理王建涛认为,这些方向可以通过全固态电池实现,是动力电池发展的关键方向。固态电池可以从安全性、能量密度和长循环寿命的角度引发下一代电池革命。

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国联汽车动力电池研究院有限公司

王建涛副总经理

然而,与燃料电池不同,全固态电池仍处于工业化的早期技术积累阶段,存在关键材料、界面匹配、电极设计、工艺选择等诸多挑战,甚至全固态电池制备的关键核心设备也没有完全解决。

此外,全固态电池的成本也是一个非常重要的问题。人们普遍认为,全固态电池的成本必须比液体贵,因为它的电解质材料比液体贵,电解质材料的用量比液体多,固态电解质材料的锂含量高于电解质中的锂,这是未来成本控制需要考虑的问题。

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此外,由于全固态电池没有液体作为界面润湿剂或过渡界面,界面问题在全固态电池的研发中一直是一个困难的问题。目前,大多数研究机构主要关注关键材料的开发和界面的研究。因此,从这些问题来看,未来2027年全固态电池的规模需要克服很多问题。

杨续来,合肥学院教授,安徽锂离子动力与储能电池产业共性技术研究中心主任“电池技术可以重构”进行了研究。他认为,如果电池技术真的可以重构,大量使用电子元件,通过开关,通过电路控制,那么无论是新的还是旧的,不同类型的电池都可以混合在一起,将完全解决传统串联并联模式中的电池一致性问题。特别是在储能领域取得了重大突破。动态可重构电池储能技术有望提高电池储能系统的安全性和能源效率,为大规模、长寿命、低成本电池储能系统的建设提供了新的途径。

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合肥学院教授,

安徽省锂离子动力与储能电池产业

共性技术研究中心主任杨续来

建议发展动力电池产业

新能源汽车产业的快速发展离不开动力电池的有力支撑。近年来,我国动力电池产业不断提高质量和升级,形成了完整的产业链,在技术创新方面取得了重大突破,但也面临着国际竞争、绿色低碳等挑战。目前,新能源汽车的发展对动力电池技术创新、质量性能和动力电池产业合作提出了更高的要求。

为此,中国汽车工业协会副秘书长杨中平提出了三个建议:一是加强电力电池产业链的合作,加强供应链管理与材料供应商、电池生产企业的沟通合作,实现优化资源配置、提高整体效率的目标;二是坚持创新驱动,储备下一代电池技术,实现电池与汽车的更好整合,重点关注固态电池技术的研发和新材料系统电池的工业应用;三是促进电力电池绿色低碳的发展,加强顶层规划,从电池前端设计考虑后端回收,加快适合中国国情的电力电池碳足迹评价体系的建设。

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中国汽车工业协会副秘书长杨中平

现阶段,我国动力电池产业的先发优势来之不易,那么下一步该如何巩固和发展呢?中国汽车技术研究中心有限公司中国汽车战略与政策研究中心副主任方海峰提出了四点建议:一是建议全行业进一步加强资源保障,采取多种措施提高锂、镍、钴等资源安全保障能力,合理开发国内资源,引导海外资源布局,创新开发新材料,加强资源再生利用和关键资源战略储备。

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中国汽车技术研究中心有限公司

中国汽车战略与政策研究中心副主任方海峰

二是建议进一步加强技术创新,加强关键原材料前瞻性技术研究,加强对基础材料技术研究的支持。全面加强新一代动力电池技术突破,鼓励先进企业加快国内外部分相关专利布局。

第三,促进绿色循环,加快完善电力电池绿色循环系统建设,发挥国家体系优势,制定更具约束力的回收政策法规,加强相关政策法规,加强全生命周期碳会计,以碳足迹为核心的国际电力电池法规将对我国电力电池产业国际化产生重大影响,需要全行业充分关注。

第四,建议进一步扩大国际合作,支持电力电池优势企业全面参与全球市场竞争,加强国际发展的支持和指导,全面加强全产业链的国际布局,促进标准协调和国际认可。

资源的回收利用是电力电池系统中非常重要的一部分,世界上许多国家都在通过立法引导行业建立回收经济体系。虽然中国已经初步形成了一些法律体系和市场环境,但仍然相对薄弱。中国汽车工业协会副秘书长李少华建议,更多的动力电池企业,包括汽车企业,可以从技术、产品设计开发等环节与资源回收企业进行更充分的合作,提高资源的回收利用率。

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李邵华,中国汽车工业协会副秘书长

武汉动力电池再生技术有限公司总经理助理李晓龙对此深有感触。他认为,未来解决资源瓶颈的有效途径之一是做好电池回收和原材料回收工作。电池回收企业可以做很多事情。例如,对于退役电池,他们可以开发梯级电池,对回收的原材料进行材料端再造,并为企业提供一些ESG碳足迹方面的技术支持。

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武汉动力电池再生技术有限公司

总经理助理李晓龙

图片:来自会议

文章:汽车纵横

排版:汽车纵横

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