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动力电池企业“国家目标”预测:产品性能易达 成本难降

2017-05-03 10:18
水墨黯月
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近8年来,我国新能源汽车产业发生了翻天覆地的变化,市场推广取得了长足的成效,技术也实现了重大进步,但是仍面临着后补贴时代的政策变化、补贴阶梯退坡、里程继续焦虑状态等问题,新能源汽车的“热度”将直接决定于汽车动力电池的技术革新程度。国家四部委颁布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的产品性能、成本目标能否按期实现,将直接影响新能源汽车产业发展的景气度。这个问题成了决定新能源汽车能否规模化进入寻常百姓家,动力电池能不能取得实质性产业化突破的关键。笔者将从产品、成本维度提出些动力电池产业发展的看法,以抛砖引玉。

一、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》概况

2017年2月底,国家工信部会同发展改革委、科技部、财政部等有关部门联合印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》(以下简称《行动方案》),提出了新能源汽车动力电池的发展方向,以加快提升我国汽车动力电池产业发展能力和水平,推动新能源汽车产业健康可持续发展。

《促进汽车动力电池产业发展行动方案》,明确指明了动力电池产业发展方向和路径,给出了重要里程碑节点。围绕“大幅提升产品性能、促进产业规模合理发展、培育龙头企业”为核心,进一步细化了动力电池的产品性能和产销规模要求。到2020年,新型锂离子动力电池单体比能量超过300Wh/kg;系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/瓦时以下,使用环境达-30℃到55℃,可具备3C充电能力。到2025年,新体系动力电池技术取得突破性进展,单体比能量达到500Wh/kg。2020年行业总产能1000亿瓦时、形成产销规模400亿瓦时以上的龙头企业。

二、《行动方案》产品战略目标能否实现?

笔者将通过对国内外动力电池产品的发展计划、产品技术研发、产品成本等进行横向与纵向对比分析,试图回答这一问题。首先,结合我国新能源汽车产业发展的国情和环境来看下具体情况。

动力电池相关规划及政策法规

《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,提出动力电池产品的发展目标。2015年动力电池模块比能量达到150Wh/kg以上,成本降至2元/瓦时以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;到2020年,动力电池模块比能量达到300Wh/kg以上,成本降至1.5元/瓦时以下。

《汽车动力电池行业规范条件》,特别提出动力电池的产能要求,引导企业往大而强的方向发展。同时,要求锂离子动力蓄电池单体企业年产能力不得低于2亿瓦时,金属氢化物镍动力蓄电池单体企业年产能力不得低于1000万瓦时,超级电容器单体企业年产能力不得低于500万瓦时。系统企业年产能力不得低于10000套或2亿瓦时。

《锂离子电池行业规范条件》,则进一步对锂电子电池生产准入的产能规模、工艺要求及产品质量提出明确要求,能量型单体电池能量密度≥130Wh/kg,电池组能量密度≥100Wh/kg,循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%,功率型单体电池功率密度≥3000W/kg,电池组功率密度≥2100W/kg,循环寿命≥2000次(其中电动自行车用电池组≥1000 次,电动工具用电池组≥500 次)且容量保持率≥80%。

《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》,要求轿车动力电池的单体比能量在2015年底达到200Wh/kg,2020年达到300Wh/kg。而磷酸铁锂电池的理论极限能量密度在150Wh/kg左右,无法满足这一要求,未来轿车动力电池将转向并加速三元锂电池的研发应用。

《节能与新能源汽车技术路线图》,提出了三大阶段的发展目标:2020年之前,新型锂离子电池实现产业化,能量型锂离子电池单体比能量达到350Wh/kg,能量功率兼顾型动力电池单体比能量达到200Wh/kg。2020年到2025年,能量型电池单体比能量达到400Wh/kg以上,接轨国际先进水平。2025年到2030年,新体系电池实现实用化,电池单体比能量达到500Wh/kg以上,成本进一步下降。

《汽车产业中长期发展规划》,提出到2020年,新能源汽车年产销达到200万辆,动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/瓦时以下。到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上,动力电池系统比能量达到350Wh/kg。

动力电池未来技术水平判断及论证分析

综合国家《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《汽车动力电池行业规范条件》、《锂离子电池行业规范条件》、《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》、《节能与新能源汽车技术路线图》、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》、《汽车产业中长期发展规划》以及当前国内动力电池技术水平情况,笔者判断动力电池的技术水平,动力电池单体比能量应该是在150~300Wh/kg之间;系统电池组能量密度150瓦时~260Wh/kg,成本在于1元/瓦时左右。

这下可能读者可能会问,你又不是神仙,估计是瞎拍砖。但是,我想有以下几个理由支撑。

1、动力电池发展环境持续提升

正如《汽车产业中长期发展规划》提的“优环境”,中国正已步入法制社会,政府公信力不断提升,这么多规划、政策和法规不同场合不同时间都提出了明确目标,且目标基本一致性强,应该是有根有据的。结合国际上对动力电池产业发展现状及趋势的发展评估,一定程度上国家已经从“战略引导”向“战术引导”转变,既有政策上的鼓励和相关支持,又有法规的要求,更多是“无形之手”推动市场需求端、供给端的调整与优化,最终想表明“高性能的动力电池是要拿来产业化的,关键在于实用”。

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