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董扬:电动化转型分“上下半场”产业生态雏形渐显

2022-09-22 10:56:54来源:中国汽车报

“电动汽车的‘下半场’刚刚开始!”在不久前召开的第四届世界新能源汽车大会(WNEVC 2022)上,中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬强调,尽管汽车产业转型“上半场”是电动化、“下半场”是智能化已成为行业共识,但必须意识到,电动化转型本身也分“上下半场”。

在董扬看来,如今我国电动汽车市场已初具规模,初期技术有所进步,产业生态雏形渐显,但一切只是刚刚开始。他称:“内燃机发展至今已历经130多年,而现代意义上的电动汽车目前仅发展了三四十年,(离最终产业发展至臻完善)至少还需要150年。电动汽车产业的“创业”之难,既已往矣,而面对“守成”之难,产业链上下游企业如何才能做到有备无患?

产业生态亟待完善

经历了从无到有的起步阶段,电动汽车如何翻越从有到好、由大及强的高山?在董扬看来,下半场的发展中,产业生态的完善,尤其是电池回收等领域的体系建设至关重要。“现在哪里生产、谁来检测、用完给谁、怎么回收等问题都还没彻底解决,整个电池产业的闭环体系远未建成,电池回收行业十分混乱。”他直言。

伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉告诉《中国汽车报》记者,由于电池生产标准尚未明确,导致回收环节难以对电池进行标准化处理。只有从生产端开始强化回收意识,保证动力电池全产业链的标准化,才能为后续电池回收提供便利。此外,在他看来,当前废旧电池总量还不足以支撑建立大规模、标准化的电池回收体系。相关数据显示,2021年,我国废旧动力电池理论回收量为29.4万吨,其中大部分在回收过程中流入小作坊,正规的电池回收企业大多无法真正盈利。吴辉表示,若想让电池回收产业变得有利可图,一家龙头企业至少需要处理10万吨/年的废旧电池,这就需要废旧电池总量达到60万吨/年以上。

针对电池回收问题,工信部最近召开了新能源汽车动力电池综合利用工作座谈会,提出要研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业急需标准,健全动力电池回收利用体系。对此,宁德时代方面在接受记者采访时称,希望政府能从政策上明确回收主体,并在售后、维保、整车保费环节建立强有力的管控和惩罚机制。

事实上,动力电池产业链上下游企业早已围绕回收利用环节加强布局。据悉,宁德时代的镍、钴和锰的回收率已达99.3%,锂的回收率也超90%。今年一季度,宁德时代共计回收2.13万吨废旧电池,并利用这些废旧电池生产了1.8万吨电池前驱体。国轩高科也布局了锂电池回收产线,并在合肥肥东建设包括上游原材料及电池回收在内的生产基地。此外,比亚迪、宝马、广汽埃安等整车企业也相继参与到电池回收产业中。

“未来电池银行正式推向市场后,电池回收的局面会逐渐向好。”汽车行业资深专家邵元骏称,将电池作为独立资产管理的电池银行模式,除了能在消费端降低购车门槛,使用端减少由于车辆和电池性能衰退周期不匹配造成的损失,还能更好地推进退役电池回收利用,真正从电池全生命周期完善动力电池体系建设。目前,国家电网、南方电网、特来电、蔚来汽车、上汽、宁德时代等产业链上下游多方均已开始布局电池银行业务,摸索如何在企业、用户和电池资产公司之间形成商业闭环。如何以电池银行模式盘活整个动力电池生态圈,将是电动汽车“下半场”全产业链要解决的一大关键课题。

邵元骏还向记者表示,电动汽车产业进入“下半场”,维保服务、整车保值、保险等广阔的汽车后市场的发展也需要紧跟步伐,快速顺应电动化转型大势。有市场研究报告指出,与传统燃油车需对发动机、变速器、底盘三大零部件进行定期维修保养不同,新能源汽车一年仅需保养2次左右,这势必对未来汽车维保市场提出巨大挑战。面对车辆维保频次减少的特点,后市场必须重新发掘用户新需求,加大对汽车美容、改色、智能化相关功能服务以及新能源汽车金融服务等方面的重视程度。

电池技术路线仍需细化

电动汽车“下半场”的发展,既要“大”到产业生态的日趋完善,又要“小”到技术路线的不断细化。工信部副部长辛国斌指出,近年来,我国新能源汽车产业技术创新步伐加快,新型成组技术、高镍无钴电池、半固态电池等突破应用,新技术、新模式、新业态不断涌现。新兴电池技术的不断涌现,彰显了电动汽车“下半场”电池技术路线进一步细化的趋势。

宁德时代方面回复记者称,随着电池研发投入加大,动力电池技术将沿着“长寿命、真安全、超快充、高比能”的市场需求实现更快速的迭代。以宁德时代近期推出的麒麟电池为例,该款产品完成了从CTP1.0到2.0再到3.0的持续迭代,体积利用率突破72%。据介绍,麒麟电池可将三元电池系统能量密度提升至255Wh/kg,磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160Wh/kg,整车可实现1000公里续驶。在整合了最高集成度、4倍大面积水冷等性能优势的同时,麒麟电池还具备强大的兼容性,不仅适用于方壳,还适用于软包。

另据中创新航高级副总裁谢秋介绍,该公司研发的One-stop高锰铁锂电池已完成中试,目前正在搭载配套车型进行可靠性实验,计划2024年左右面市。据悉,第二代One-stop开发的过程中,采用了TPP 2.0技术,行业首创热电分离技术,以确保动力电池高安全性。该电池能量密度将达180Wh/kg,续驶里程700公里,循环使用寿命可达到2500次。

比克电池方面在接受记者采访时提出,未来5~10年,工艺简单、高标准化、成本较低的大圆柱电池,将成为中高端电动汽车的最优解和提高电动汽车渗透率的突破口。为此,比克电池全面布局了全极耳大圆柱电池,现已有46系和26系两个系列产品。其中,46系电芯2021年开始陆续有样品批量交付,26系采用的26105铝壳电芯计划于2024年量产,届时能量密度将高达285Wh/kg。

日前,孚能科技最新发布了从电芯到系统、制造到回收的动力电池解决方案SPS,集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四大创新技术于一体。据了解,SPS使电池系统部件减少50%,材料成本降低33%,提升体积利用率到75%。此外,孚能科技还计划在2023年推出钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等第一代产品。

“无论是刀片电池,还是麒麟电池,主要是实现了结构的创新,而更重要、更本质的应该是材料体系的变化。”吴辉认为,当前电池企业多围绕结构创新“大秀肌肉”,而为了本质上提升能量密度,在电动汽车的“下半场”,电池材料的变化恐怕才是焦点。为控制产品成本,保证高能量密度,动力电池行业将持续减少对锂、钴等贵金属的依赖,通过高镍或半固态、固态的方式提升能量密度,这就对动力电池的技术迭代提出了更严峻的挑战。针对钠离子电池,吴辉表示,结合钠离子电池的基本属性,其未来将更多应用于电动两轮车、低速电动汽车和储能等领域。不过,当前钠离子电池产业链布局尚不完善,生产设备、制备工艺尚不成熟,估计完全装机出货至少在2023年初,实现产业化发展将在2025年之后。

中国科学院物理研究所研究员黄学杰同样指出,化学体系的迭代是动力电池行业发展的核心。在他看来,未来动力电池需在安全性、可靠性得到保障的基础上,能量密度可提升50%、成本下降30%。对此,在当前磷酸铁锂电池和三元锂电池的基础上,黄学杰明确了第三代动力电池发展方向:高电压镍锰酸锂电池和1000Wh/L高能量密度电池,分别较磷酸铁锂电池和三元锂电池能量密度可提升50%。“到2030年,市场上大多数汽车会是电动汽车,大多数电动汽车仍将采用锂离子电池,大多数锂离子电池多为第三代锂离子电池,大多数充电的电力将来自于清洁能源。”他说道。

而在固态电池的过渡产品半固态电池上,行业也有一些最新进展。9月14日,国轩高科在互动平台上表示,360Wh/kg的三元半固态电池,通过最为严格的针刺测试,电池包能量密度260Wh/kg,续驶里程1000公里,预计今年量产,今年年底实现装车,明年批量交付。9月9日,孚能科技董事长王瑀在公司战略及新品发布会上透露,孚能科技将在本月量产半固态电池。

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