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董扬:中国动力电池产业取得阶段性领先

作者:魏岚 来源:新能源汽车报 发布时间:2024-04-12 浏览:

中国储能网讯:

导读

  经过多年的探索,我国新能源汽车产业发展取得积极成效,动力电池强力驱动着新能源汽车向前狂飙。在新年伊始,产业发展也面临着新的挑战与机遇,作为汽车产业变革和动力电池产业发展的见证者,中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬接受了《新能源汽车报》记者的专访,对产业热词逐一解读,一同展望未来动力电池产业发展。

01 智能网联新能源汽车是新质生产力的具体体现

  2024 年全国两会期间,牢牢占据两会热词“C 位”的当数“新质生产力”。在今年政府十项重点工作任务中,“大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力”列于首位。

  董扬认为,新质生产力和新型工业化的概念在本质上是相近的,都强调的是在发展过程中追求高质量的增长。这种增长不仅仅是量的扩张,更重要的是质的提升,即通过创新来引领发展,而非仅仅是生产的规模化。这一发展模式还应兼顾绿色发展和产业链的健康成长,这与传统的发展模式有所区别。

  “在过去,由于技术水平相对落后,我国主要采取的方式是学习和引进国外的先进技术。然而,在当前的国际环境下,我们需要加强自主创新,因为国外也不再拥有绝对领先的技术。”董扬表示。

  同时,他强调,一方面,中国的创新不应与经济全球化或技术的全球流通相对立,创新同样包括对全球的贡献。过去,我们利用他国的创新技术;现在,我们的创新技术也应该为全球所用,只要符合知识产权的要求。另一方面,在发展过程中,强调绿色发展至关重要,不能为了发展而牺牲环境和生态。另外,发展不仅要关注技术本身,还要考虑与相关产业的关系以及产业安全等问题。

  董扬表示,新能源汽车和智能网联汽车正是新质生产力的典型代表。新能源汽车不仅仅是传统能源汽车的简单替代或升级,智能网联汽车也不仅仅是传统汽车功能的简单增强,而是代表了一种新的发展方向,符合当前新的发展阶段,是新质生产力的具体体现。

02 中国动力电池产业取得阶段性领先

  2019 年,诺贝尔化学奖授予了 三 位 科 学 家:约 翰·B. 古 迪纳 夫(John B. Goodenough)、M. 斯 坦 利· 威 廷 汉(M. StanleyWhittingham) 和 吉 野 彰(Akira Yoshino),以表彰他们在锂离子电池研发领域所做出的贡献。这一发明对于无线电子产品的发展起到了基础性的作用,并且为实现无化石燃料社会提供了可能性。

  诺贝尔化学奖为何颁给锂离子电池?董扬表示,动力电池是本世纪非常重大的产品和产业。不仅是产品本身的储能性能将来成本可能会更低,应用范围可能会更广,而且由于它的应用使人类进入了储能时代,使得碳中和更容易实现。因此动力电池不仅对于汽车动力,甚至对于整个人类社会的能源形态和碳中和目标的实现都会起到巨大的作用。

  人类最大的动力系统和能源系统是电网,第二是油气管网,但是电网比油气管网大了很多。目前,氢是第三个能源系统,但是还处在最初阶段。

  但电网的短板和痛点就是储存成本会很贵,储存量不大。他谈道:“在锂离子电池发明以前,这种储存都是用于特殊的、小量的领域,比如医院的 ICU 病房电力不能中断,所以采用储能电池,再比如手机这些小的设备。比较大的设备不能实现,因为成本太高。但是有了锂电池之后就可以实现了,所以动力电池的发展是对于人类社会有重大影响的技术进步。”

  董扬表示,中国政府高度重视动力电池产业,尽管初期研究和许多核心专利源自西方国家,但通过持续的技术创新和政策支持,中国已在锂电池领域取得领先地位。科研人员的不懈努力和市场需求的推动,加速了中国动力电池技术的发展和产业的成熟。

  董扬认为,中国的动力电池产业在全球范围内已取得阶段性领先的地位。这一成就得益于国家体制的支持和市场对产业化技术的推动作用。整个产业仍在向前发展,但目前中国在动力电池领域已经展现出明显的优势。

  他表示,中国的领先表现在多个方面。第一,中国的动力电池产量和销量均居世界首位,产业链条完整。不仅电池产量占全球的60%,材料供应可能高达 70%。第二,中国在电池产业的上游材料、电池产品本身、生产装备以及应用经验等方面都具备了丰富的资源和经验。第三,电动汽车的发展也带动了充电系统的建设,使得中国的充换电设施成为世界领先且规模最大的系统。第四,这一完善的体系还意味着中国在电动汽车和电池产业的从业人员数量众多,产业收入巨大,且每年投入研发的比例也最大。科学家和研发人员的关注集中在关键领域,这些因素共同保证了中国在这一领域的持续领先。“

  中国的动力电池产业得益于国家体制和市场机制的双重推动,已经实现了全球范围内的阶段性领先。展望未来,中国有望保持这一领先地位相当长的时间。”他说道。

03 10 万元到 20 万元之间,合理锂价有利于产业持续发展

  动力电池的成本可以达到整车成本的三分之一,随着新能源汽车的迅猛发展,一直以来,原材料价格的波动牵动着动力电池产业乃至新能源汽车产业的神经。

  随着动力电池从小众产品转变为大众产品,其需求量呈现出数倍甚至成千上万倍的增长,导致锂材料的供需关系发生了剧烈变化。董扬表示,在产业初期发展阶段,由于供应系统的不适应和市场中的囤货行为,锂价出现了价格的大幅波动。这一现象是小产业发展成为大产业过程中常见的现象。

  他表示,在产业快速发展和供不应求的情况下,价格主要由供需关系而非成本来决定。这解释了为何锂价有时会远超人们的预期,从 5 万元飙升至 60 万元,这是供需失衡导致的。展望未来,当供需关系稳定后,价格也将趋于稳定,届时成本将成为价格的主要决定因素。目前,锂价经历了一段不合理的高位后,已经迅速回落至 10 万元左右。这是一个正常的过程。

  董扬认为,锂价在 10 万元到20 万元是一个合理的区间。这个价格范围既能保证新能源汽车和储能领域的良好发展,又不至于因为价格过高导致其他产品销售受阻。如果锂价过低,虽然汽车销售可能良好,但材料制造商的利润将受到压缩,这也不利于产业的持续发展。未来,尽管锂价仍可能出现波动,但这些波动将会是一个逐渐衰减的过程。虽然不排除将来某个时候锂价可能再次升至 30 万元或跌至 5 万元,但整体上将呈现出衰减的震荡趋势。

04 大发明转向小发展,技术正逐步走向稳定状态

  随着新能源汽车产业 10 多年的发展,人们普遍感受到技术突破的消息变得不再频繁。这种现象反映了产业发展的一个必然阶段,即当技术尚未产业化时,是进步最快的;而一旦进入产业化阶段,技术则必须达到一个稳定的状态以形成产业基础。在技术未稳定前,不断涌现的新技术会使得前期投资难以回收,因此技术的稳定是产业成熟的标志。

  董扬将技术发展视为一个单调递增函数,他表示,产业必须要有一个稳定的技术基础,稳定的市场环境,才有足够长的生产周期,才能分摊成本,才能使生产可持续发展,所以技术逐步走向稳定是产业成熟的标志。目前,仍有很多细小的发展,但都是由大发明转向小发展。

  过去十几年里,产业经历了不同材料体系和物理设计的演变,如磷酸铁锂到三元材料再到磷酸锰铁锂,小圆柱到大圆柱、方形、软包电池,以及无模组技术的发展和电池包内散热、温控和安全控制的改进等。目前,技术正逐步走向稳定状态。

  特别值得关注的是固态电池的发展。全球对固态电池技术寄予厚望,包括中国在内的许多国家和企业都在积极布局。

  董扬表示,固态电池有潜力在性能上全面超越现代锂电池,例如可能更高的安全性和充放电速率等。然而,目前这些潜在优势还未完全实现。固态电池可能在安全性、充放电速率等方面具有优势,但目前尚未全面解决成本和制造工艺问题。固态电池与常规液态锂电池相比,并没有明显的综合优势。固态电池的市场前景将取决于其相较于现有液态锂电池的性能提升程度,只有在性能、成本和使用便利性全面超越现有技术时,固态电池才可能全面取代目前的电池技术。

05 竞争是正常现象,未来将走向平衡

  当前锂电池产业面临激烈竞争,众多企业在此领域进行人员调整甚至出现亏损情况,而部分企业如宁德时代和比亚迪弗迪电池则实现了盈利。尽管如此,产业发展仍处于初期阶段,企业更关注于发展速度和潜在高度,而非短期盈利。新产品开发的初期往往伴随着效率不高和盈利能力不足的问题。

  市场经济的规律表明,没有利润的企业活动是不可持续的,但同时,如果一个企业赚取过多的利润,其他企业将会跟进,导致竞争加剧,最终谁也不可能独占市场。董扬表示,动力电池产业已经过了初期阶段,进入了规模化产业。尽管初期可能存在亏损,但未来将走向平衡。企业间的竞争将导致发展速度和效率的差异,一些企业可能因研发或投资失误而出现波动,这是正常的。

  他认为,目前,一些企业因应市场竞争压力而不得不调整人员和战略步骤。尽管近期有些企业可能需要放慢速度,但基于中国近年来的发展势头和政府支持,预计中国的发展速度将继续保持。与欧美相比,中国的电动汽车价格更具竞争力。去年,有企业提出“油电平价”,近日,又提出“电比油低”的口号,尽管有夸张的成分,但也反映出我国电动汽车与燃油车在价格方面持平。在市场推动下,电动汽车因其维护简单、运行成本低等优势而受到青睐。尽管政策优惠的取消可能会影响市场,但只要条件维持,中国电动汽车市场的快速发展是可以期待的。

  “在这个过程中,我们很幸运见证了一个新产业的诞生和成长,同时也看到了行业内的竞争现象,如裁员、亏损等,这些都是产业发展过程中的正常现象。”董扬说道。

06 技术发展 市场推动,动力电池标准逐渐形成

  2024 年全国两会期间,动力电池领域的标准化问题被频繁提及。目前,推动电池标准的速度尚未达到预期。董扬对此持有不同观点,他认为电池的统一标准对于换电、减少规格和技术发展都是有利的,但这在实际操作中却面临着诸多挑战。

  他表示,首先,由于早期从油车向电车的转型,各家厂商的电池形状和大小都各不相同,这就导致了电池规格的混乱。其次,早期的电池生产技术并不成熟,没有现在的比亚迪的刀片电池或宁德时代的CTP 设计。这些都是在我们发展的过程中,逐步将生产技术和尺寸发展起来的。

  董扬举例表示,以电池的大小为例,有人认为 21700 的圆柱电池太小,必须使用 4680。然而,现在许多企业仍在使用 21700,这并不意味着小的电池就不能被制造。特斯拉是第一个使用圆柱电池的公司,当时全世界都认为这是一个疯狂的想法,但事实证明他们是正确的。这并不是说小的电池不能用,而是取决于你是否有管理 7000 颗电池安全的技术。

  再比如,许多人认为大于 100安时的电池不安全,但现在已经证明电池可以做到超过 100 安时甚至200 安时。此外,我们原本认为必须通过电池包的中间阶段,必须有模组,现在发现在技术安全管理提高后,我们可以取消模组。

  因此,董扬表示,电池规格多样的原因来自两方面:一是从油车到电车的转型使得电池尺寸杂乱;二是电池相关技术尚未成熟。

  现在,随着技术的发展和市场的推动,我国正在努力实现电池尺寸的标准化。中国汽车动力电池产业创新联盟积极推进动力电池团体标准体系建设,发布《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》团体标准,对电动汽车用动力蓄电池单体规格尺寸要求进行了推荐。新车的设计越来越集中统一,整车厂和电池厂都希望自己的规格尽量少,只用一种或两种电池就能满足所有车型的需求。这是市场选择的结果,现在市场正在推动技术的成熟,督促尺寸的归一化演进。

  有了标准的尺寸后,回收工作会更容易进行。董扬表示,但回收不仅仅是标准的问题。现在动力电池回收面临着许多问题,回收严重依赖规模产业和产业化过程的实现。

  例如,如何让电池进入正规的回收体系是一个问题。尽管我们国家对传统汽车产品有回收制度,但每年进入正规回收渠道的不到一半。同样,家电产品的回收比例也不高。我们希望电池能够大比例回收,因为它涉及材料的循环利用,但回收体系的建立是个问题。

  另外,现在的动力电池被胶粘到底盘上,越来越难以拆卸。如果这需要两个工人一天才能拆一辆车,成本太高。因此,需要发展容易拆装、容易回收的制造技术。而电池的规格只是影响回收的一个因素,但不是最主要的。


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关键字:动力电池

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