當前國內三元動(dòng)力電池單體能量密度170-190Wh/kg,整車(chē)續航里程150-200km,遠低于傳統燃油車(chē)的500-600km續航里程。在充電樁等配套設施仍然不完善的當下,提高續航里程成為當前發(fā)展電動(dòng)車(chē)的主要任務(wù)之一。
從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)看,提高電動(dòng)車(chē)續航里程的途徑主要有三個(gè):一是增加電池組容量,二是提升電池能量密度,三是通過(guò)結構優(yōu)化等手段實(shí)現整車(chē)輕量化。而根據科技部新能源汽車(chē)試點(diǎn)專(zhuān)項及國內主要動(dòng)力電池企業(yè)的規劃,到2020年國內單體動(dòng)力電池能量密度將達到200Wh/kg。相比較而言,通過(guò)提高電池能量密度的方式來(lái)提高電動(dòng)車(chē)續航里程的空間更大。
那么提高電池能量密度的途徑又在哪?記者認為,動(dòng)力電池材料對于提升電池能量密度起到至關(guān)重要的作用。而厘清國內動(dòng)力電池材料行業(yè)呈現出的明顯特征,針對性地進(jìn)行研發(fā)投入及改進(jìn),將有助于提升材料企業(yè)制造水平。
通過(guò)記者梳理發(fā)現,目前國內動(dòng)力電池材料主要呈現以下三大特點(diǎn):
1、國產(chǎn)化率大幅提升。數據顯示,當前動(dòng)力電池用四大關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化率均超過(guò)80%,其中負極、電解液的國產(chǎn)化率高達98%,正極材料的國產(chǎn)化率超過(guò)95%,電池隔膜國產(chǎn)化率超過(guò)80%。
國產(chǎn)化率大幅提升主要因為:1)國內動(dòng)力電池體系開(kāi)發(fā)較早,且綜合性能要求相對較低,國產(chǎn)材料水平近幾年穩步提升,在一致性、批次穩定性方面進(jìn)步較快,能滿(mǎn)足國內電池企業(yè)需求;2)國內當前70%的動(dòng)力電池為磷酸鐵鋰電池。中國從2004年開(kāi)始研發(fā)、生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池,其配套的磷酸鐵鋰材料、石墨負極材料等較成熟;3)當前動(dòng)力電池用材料價(jià)格普遍較低,進(jìn)口材料的競爭力不強。
2、供需失衡,價(jià)格大幅增長(cháng),擴產(chǎn)潮開(kāi)啟。2014年9月份至2016年第一季度,國內動(dòng)力電池迅速發(fā)展,規模同比增長(cháng)超過(guò)200%。數據顯示,2015年中國動(dòng)力電池產(chǎn)值380億元,同比增長(cháng)262%。動(dòng)力電池大幅增長(cháng),主要受?chē)壹哟髮π履茉雌?chē)行業(yè)的政策支持影響。
新能源汽車(chē)終端需求大幅增長(cháng),而上游材料及電池的供應量增速偏慢,導致供需失衡。2015年下半年至今,國內鋰電中上游多種材料處于價(jià)格大幅增長(cháng)態(tài)勢,比如碳酸鋰、六氟磷酸鋰、銅箔、磷酸鐵鋰、濕法隔膜等。
而伴隨材料價(jià)格的大幅增長(cháng),材料毛利率也大幅回升,進(jìn)而吸引多家企業(yè)積極擴產(chǎn)及新進(jìn)入者。數據顯示,2016年1-9月,國內四大材料的投資額超過(guò)350億元,其中正極材料(含上游礦產(chǎn)資源)、隔膜成投資熱點(diǎn)。
3、各大材料制造水平良莠不齊,高性能材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展偏慢。中國已經(jīng)成為全球最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)與需求大國,但國內動(dòng)力電池與日韓相比仍存在差距,主要體現在能量密度、產(chǎn)品一致性、產(chǎn)品穩定性、故障率等。
舉例來(lái)看,特斯拉的主力供應商松下穩定量產(chǎn)的18650動(dòng)力電芯,單顆容量已經(jīng)達到3.1Ah,而國內單顆18650電芯容量以2.2Ah及2.4Ah為主,只有少數幾家能達到2.6Ah。這與國內各種類(lèi)材料不匹配、電池設備自動(dòng)化水平低等息息相關(guān)。國內正極材料廠(chǎng)商能量產(chǎn)動(dòng)力型NCM622,但受制于高鎳電解液不成熟、電芯廠(chǎng)制造水平低等因素,當前還無(wú)法大批量使用NCM622。