中國儲能網(wǎng)訊:新能源汽車正處于高速增長的通道。今年上半年,我國新能源汽車銷量實(shí)現(xiàn)115%的增長,市場占有量達(dá)到21.6%。整體來看,全行業(yè)已經(jīng)開始從量變進(jìn)入到質(zhì)變階段。一些國際汽車巨頭紛紛發(fā)布停售燃油車的時(shí)間表,部分國內(nèi)車企也提出到2025年全面停售燃油車的計(jì)劃。在創(chuàng)新方面,2021年,我國汽車專利公開量為32萬件,其中新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車專利占比達(dá)43.4%。
種種跡象表明,汽車產(chǎn)業(yè)格局正在發(fā)生重大變化。新能源汽車正在從過去作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的先鋒力量,進(jìn)一步發(fā)展成為汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主導(dǎo)性力量。這種趨勢是不可逆的,并呈現(xiàn)加速發(fā)展的態(tài)勢。
電池革命推動(dòng)汽車革命
在汽車電動(dòng)化發(fā)展過程中,電池技術(shù)創(chuàng)新起到了主體作用。正是因?yàn)殡姵馗锩?,推?dòng)了汽車革命。2011年主流動(dòng)力電池比能量僅在100瓦時(shí)/千克左右、系統(tǒng)成本為4元/瓦時(shí),電池占到了整車成本的一半以上。到2021年,動(dòng)力電池技術(shù)指標(biāo)發(fā)生重大改變,單體比能量達(dá)到300瓦時(shí)/千克,系統(tǒng)成本降到1元/瓦時(shí)以內(nèi),電池占整車成本降低到1/3左右。10年前,日本、韓國電池公司占市場主導(dǎo)地位,現(xiàn)在中國已經(jīng)進(jìn)入了第一梯隊(duì),2021年中國有6家電池企業(yè)市場規(guī)模進(jìn)入全球前十,更是出現(xiàn)了寧德時(shí)代、比亞迪等世界級電池公司,中國電池企業(yè)開始走出國門,在海外建廠、進(jìn)入國際供應(yīng)鏈體系。過去我們國家主要是電池集成,現(xiàn)在形成了從材料研發(fā)、電池生產(chǎn)、回收利用到設(shè)備支撐的全球產(chǎn)業(yè)鏈最全、規(guī)模最大的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)體系,正極、負(fù)極、電解液和隔膜四大原材料基本擺脫進(jìn)口依賴,鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率也已經(jīng)達(dá)到90%以上,其中關(guān)鍵工序的裝備國產(chǎn)化率達(dá)到80%以上。在這期間,電動(dòng)汽車性價(jià)比快速提升,其中續(xù)駛里程從過去的100多公里發(fā)展到目前600-800公里甚至更高,部分車型成本相對燃油車開始具備競爭力,過去擔(dān)心的安全、充電等問題也不斷改善,電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展對電動(dòng)汽車被市場接受起到了關(guān)鍵性的作用。
同時(shí),電池革命未來也將推動(dòng)能源革命進(jìn)程。未來的汽車,將是能源互聯(lián)網(wǎng)體系中的一個(gè)個(gè)單元,是存儲和消納間歇性可再生能源的強(qiáng)大載體。新能源汽車可通過有序充電、車網(wǎng)互動(dòng)、換電、退役電池儲能等方式對高比例可再生電力系統(tǒng)的靈活性資源形成補(bǔ)充,解決以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源發(fā)電受季節(jié)、氣象和地域條件影響的不連續(xù)性和不穩(wěn)定的問題,支撐能源體系轉(zhuǎn)型。據(jù)估算,2040年中國大概會有3億輛電動(dòng)車,如果每輛車平均是65度電,3億輛車可以裝200億度電,通過V2G及有序充電靈活性調(diào)節(jié),將滿足海量可再生能源發(fā)電的調(diào)峰需求。在某種程度上,電池成了一種新的“能源”。
持續(xù)推動(dòng)電池革命的幾個(gè)重要問題
1、加快布局下一代電池。我國電池產(chǎn)業(yè)在上一階段取得了不錯(cuò)的成績,但需注意到美國、日本、韓國、歐洲正在加大對下一代電池的支持,我國依然存在因技術(shù)變革而導(dǎo)致被甩掉的風(fēng)險(xiǎn)。如美國計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池和鋰金屬電池規(guī)?;慨a(chǎn);日本計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn);韓國將在2023-2028年投入3066億韓元,爭取提前實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池、鋰硫電池、鋰金屬電池的商業(yè)化應(yīng)用;歐盟委員會已批準(zhǔn)向參與電池項(xiàng)目的7個(gè)成員國提供32億歐元援助,用以支持電池技術(shù)研究和項(xiàng)目創(chuàng)新。從全球主要國家或地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃看,2030年是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),預(yù)計(jì)2030年前后固態(tài)電池、鋰硫電池等下一代電池都將大規(guī)模進(jìn)入市場。當(dāng)前,我國應(yīng)加大對下一代電池的研發(fā)投入,完善新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),并尋求適宜的應(yīng)用場景以推動(dòng)技術(shù)落地和迭代。
2、緊盯電池原始創(chuàng)新。鋰電池技術(shù)起源于歐美,之后日韓將鋰電池產(chǎn)品化,中國實(shí)現(xiàn)了鋰電池工業(yè)化成熟應(yīng)用。雖然目前歐美企業(yè)想要在現(xiàn)有格局下去挑戰(zhàn)中日韓三國巨頭電池企業(yè)的地位有一定難度,但動(dòng)力電池技術(shù)并非完美,仍有很大的發(fā)展空間,歐美的基礎(chǔ)研究能力強(qiáng),極有條件涌現(xiàn)大量顛覆性創(chuàng)新。我國應(yīng)該由生產(chǎn)引領(lǐng)向基礎(chǔ)創(chuàng)新領(lǐng)域延伸,加強(qiáng)化學(xué)、物理、材料等基礎(chǔ)研究能力建設(shè)。同時(shí),隨著動(dòng)力電池向TWh時(shí)代的邁進(jìn),也要高度關(guān)注電池制造技術(shù)和制造工藝創(chuàng)新,提高良品率、降低生產(chǎn)成本。
3、重視國內(nèi)電池產(chǎn)能水平快速擴(kuò)張帶來的風(fēng)險(xiǎn)。2021年以來,各動(dòng)力電池企業(yè)紛紛進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2022年一季度國內(nèi)動(dòng)力電池新投建項(xiàng)目近30個(gè),規(guī)劃產(chǎn)能超過800GWh,合計(jì)總投資超過3000億元。上產(chǎn)能本質(zhì)上是需求驅(qū)動(dòng),尤其是優(yōu)勢企業(yè)有優(yōu)勢產(chǎn)品,急于鞏固市場地位。令人比較擔(dān)心的是產(chǎn)能擴(kuò)張帶來的資源緊張、惡性生產(chǎn)、重復(fù)建設(shè)問題。尤其是與地方高額投資補(bǔ)貼互動(dòng)綁定但明顯缺乏技術(shù)優(yōu)勢和市場競爭力的產(chǎn)能擴(kuò)張,不論是對企業(yè)還是地方政府,都存在較大風(fēng)險(xiǎn)。
4、電池必須率先實(shí)現(xiàn)自身綠色化。當(dāng)前動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)请妱?dòng)汽車全生命周期碳排放主要來源之一,電池生產(chǎn)碳排放一般占車輛全生命周期總排放量的20%左右,電池產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展是必然趨勢。歐盟《新電池法規(guī)》通過對電池碳足跡的聲明、分級及限額要求逐步構(gòu)建起“碳壁壘”,未來我國動(dòng)力電池企業(yè)若要順利出海歐洲,需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)力降低產(chǎn)品碳足跡。因此,我國有必要通過構(gòu)建動(dòng)力電池低碳管理體系和行動(dòng)指南,促進(jìn)動(dòng)力電池從資源開采、材料制造、電池生產(chǎn)、回收利用等全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)低碳化發(fā)展,提高我國產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)國際競爭力。
5、加緊“電池護(hù)照”相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定,掌握國際話語權(quán)。為提高動(dòng)力電池全生命周期數(shù)據(jù)透明度,有效追蹤電池含量及碳足跡等信息,歐洲相關(guān)企業(yè)和組織正計(jì)劃在近些年推出“電池護(hù)照”。若未來廣泛推廣“電池護(hù)照”,制定標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵。目前我國擁有較完整且具國際競爭力的動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈,應(yīng)積極參與并主導(dǎo)“電池護(hù)照”相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。一方面,企業(yè)越早參與標(biāo)準(zhǔn)制定,越能夠更好把握未來發(fā)展方向,提前布局。另一方面,能夠更好促進(jìn)我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參與國際競爭,提高國際話語權(quán)。政策層面,盡快完善我國動(dòng)力電池全生命周期碳足跡核算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系,并推進(jìn)國際互認(rèn)。行業(yè)層面,重視碳足跡盤查相關(guān)人才培養(yǎng),加強(qiáng)國際交流,開展相關(guān)數(shù)據(jù)平臺建設(shè)。企業(yè)層面,加強(qiáng)環(huán)境、社會和公司治理(ESG)信息的披露與實(shí)踐。
6、重視上游資源戰(zhàn)略地位并積極布局。我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈在冶煉、電池材料、電池加工等環(huán)節(jié)優(yōu)勢明顯,但核心上游資源儲量有限且對外依存度高。其中鋰資源儲量占全球的6%左右,但稟賦較差、開發(fā)成本高,對外依存度超過70%;鎳和鈷資源儲量均僅占全球的2%左右,對外依存度更是長期在80%以上。近年來,我國政府和企業(yè)雖然加大了對海外相關(guān)礦產(chǎn)資源的收購布局,但歐美大型跨國巨頭企業(yè)長期間接掌握大量優(yōu)質(zhì)鋰、鈷、鎳礦產(chǎn)資源,一旦在全球形成國家層面的資源戰(zhàn),將加大我國企業(yè)資源獲取成本,降低我國動(dòng)力電池產(chǎn)品成本競爭力。建議將動(dòng)力電池上游關(guān)鍵資源納入戰(zhàn)略資源考量,加大相關(guān)資源的勘探和開發(fā)力度,在資源配置、財(cái)政收入、重大項(xiàng)目、礦業(yè)用地等方面加強(qiáng)引導(dǎo)和差別化管理。大力支持企業(yè)在全球布局鋰、鎳、鈷等資源,加強(qiáng)對企業(yè)在海外稀缺資源收并購中的政策扶持力度。
7、加快推進(jìn)動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)業(yè)化。2018年我國動(dòng)力電池開始進(jìn)入退役高峰期,2021年退役量超過30GWh,預(yù)計(jì)到2025年退役量將超過100GWh。從資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)效益角度考慮,加快關(guān)鍵材料再利用迫在眉睫。目前歐盟電池法規(guī)已經(jīng)對電池活性材料中再生原材料的含量提出了要求,到2035年回收的鋰、鎳、鈷在活性材料中的最小份額不低于10%、12%和20%。我國也應(yīng)加快建立新電池生產(chǎn)中回收材料使用率的管理體系,既可以使資源能夠高效循環(huán)利用,又可以催生新產(chǎn)業(yè),據(jù)測算2030年我國動(dòng)力電池回收規(guī)模將超過1000億元。同時(shí),要加強(qiáng)梯次利用和再生利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),通過技術(shù)創(chuàng)新提高回收經(jīng)濟(jì)性;支持在電池設(shè)計(jì)、制造時(shí)就將電池回收的便利性考慮進(jìn)來,減少安全隱患;鼓勵(lì)利用現(xiàn)有社會資源,實(shí)現(xiàn)退役電池的就近安全處理。在關(guān)注回收的同時(shí),也要高度重視電池修復(fù)技術(shù)進(jìn)步,電池修復(fù)技術(shù)對提高電池使用壽命意義重大。
8、鼓勵(lì)電池運(yùn)營模式創(chuàng)新。電池資產(chǎn)運(yùn)營管理為當(dāng)下電動(dòng)汽車購買門檻高、保值率低、電池回收難等問題提供了新的解決思路。通過車電分離模式,首先能夠降低電動(dòng)汽車初始購置成本,5-10萬的A級車也將實(shí)現(xiàn)低于燃油車的購置價(jià)格;其次電動(dòng)汽車的殘值率有望改善,目前殘值率偏低的主要原因是動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步以及電池衰減帶來的整車貶值,實(shí)現(xiàn)車電分離后,整車部分殘值理論上將與燃油車相同;最后有利于動(dòng)力電池全生命周期管理,車電分離模式下,動(dòng)力電池產(chǎn)權(quán)歸屬于電池資產(chǎn)管理公司,一方面能夠在專業(yè)公司的管理、維護(hù)下提高電池使用壽命,另一方面能夠解決動(dòng)力電池回收難的問題,并對退役電池進(jìn)行統(tǒng)一的梯次利用和再生利用。
(作者系中國電動(dòng)汽車百人會副理事長兼秘書長、首席專家)