动力电池结构性过剩已来临 固态电池将是未来趋势

新能源汽车产业的发展，与其动力电池产业的成长密不可分。

　　从国内动力电池产业的发展历程看，2014年以来随着新能源汽车产销量的快速提升，车用动力电池的需求持续爆发。根据高工锂电的数据，从2010年至2015年我国动力电池出货量分别为0.15GWh、0.35GWh、0.66GWh、0.79GWh、3.7GWh和15.7GWh。尤其是2014年和2015年两年，2014年首次突破3GWh，市场与新能源汽车的爆发式增长同步。其中，2014年和2015年动力锂电池出货量同比增长更是分别达到了4.1倍和3.2倍，迎来了该项产业的黄金发展期。

　　另一方面，从锂电池应用的性质看，在2015年中国生产的56亿只锂离子电池中，用于汽车等装备的动力型锂电池市场份额首次超过消费型锂电池，占比达到52%，较2014年提升了约39个百分点。这也就预示着，我国锂离子电池产业从2015年开始正式进入以动力锂电池为主导的市场，并且这种趋势还将继续，动力锂电池的市场份额将进一步提升。

　　产能过剩已经悄悄来临

　　从最新的统计数据看，2016年中国汽车动力电池产量达30.8GWh，同比增长82%。虽然同比增长速度落在了倍数以内，但因为2015年基数的庞大，这一接近翻番的产销量与新能源汽车的产销增长相比仍然毫不逊色，动力锂电池的产业规模和基础进一步得以巩固。

　　动力电池是新能源汽车的心脏，是新能源汽车发展的关键，动力电池的技术进步对整个电动汽车发展起着关键性的作用。从技术路线来看，2016年三元动力电池的比例有较大上升，从2015年的23%上升至2016年的28%，受新版补贴将以动力电池组能量密度为调整系数影响，预计2017年三元动力电池的占比将继续上升。

　　从产能来看，2015年国内动力电池产能缺口，供应不足，2016年多家动力电池企业开启扩产计划。针对国内动力电池高速发展的状况，国家863计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长、清华大学教授欧阳明高曾说过，该产业产能有可能在三五年内达到饱和。高工锂电的调研显示，截至2016年年底，国内动力电池新增动力电池产能较同期增加高达42GWh，总量几乎是2015年全年出货量的近2.7倍。这样迅猛的产能扩张，如果没有需求端的跟进，真的有可能在一二年之内即形成全行业的产能过剩。

　　价格降半多元化技术成熟

　　从我国动力电池的技术水平看，依据中国电动汽车百人会的资料，应用材料方面国内正极材料磷酸铁锂容量已达到160mAh/g，负极材料石墨容量可达到360mAh/g，电解液主要技术指标已可达到国际先进水平。

　　成组技术方面，我国车用锂电池成组应用技术和储能电源系统集成关键技术研究，也已经取得了重大进展，干燥注液，化成分容，PACK等技术已经达到国际先进水平。

　　产品性能方面，目前产业化的车用锂离子电池功率密度已经能够达到3500W/kg，三元锂电池能量密度达到180~200Wh/kg，多元复合锂电池成组寿命达到8000次，能够满足车辆整个生命周期的使用。

　　由于规模化的迅速提升，我国已经成为全球车用锂离子动力电池的主要生产基地，电池系统价格从2012年的5元/Wh降到目前的2.5元/Wh左右，相当于价格下降了一半。同时，具有中国特色的磷酸铁锂产业成熟度和规模化国际领先，三元锰酸锂和钛酸锂电池也实现了大规模应用。

　　市场结构性矛盾突出

　　在动力电池产业整体高速大发展的同时，其所存在的问题也是显而易见的。中国电动汽车百人会提供的一份资料就显示，在当前我国车用锂电池产业发展中存在的突出问题主要是以下几项：产能急剧扩张，高端不足、低端过剩；电池公告管理趋紧，企业应对不足；电池单体性能不差，成组技术差距明显；技术路线存争议，部分企业受挫；动力电池自动化装备水平低;安全事故频发，电池安全亟需重视;回收利用存在技术障碍，政策落实执行难度大。

　　以产能扩张来看，据不完全统计，2015年动力电池环节计划投资资金近千亿元，但2016年上半年54家企业发布的投资扩产计划总额已达1160亿元。根据锂电大数据统计，2015年底主要动力电池产能已超过30GWh，规划在建产能超过70GWh，预计到2018年整体产业产能将超过100GWh。

　　由于新能源汽车产业整体持续景气，使得动力电池产业高端优质产能不足、低端产能过剩的问题开始显现，行业结构性风险上升。从市场集中度来看，2015年出货量前10家企业的市场占有率为75.3%，整体动力电池121家企业中，真正能进入整车供应体系的数量不超过20家。用句流行的俗话说，大部分动力电池企业实际上都在“打酱油”，市场中两极分化严重，低水平重复建设问题突出。

　　固态电池将是未来趋势

　　从近期几家国际企业的研发情况看，在市场上混合动力汽车做得风声水起的丰田、氢燃料电池汽车做得不错的宝马等整车公司，在加紧锂离子动力电池的研究。据报道，时隔5年后全新改版的丰田插电式混合动力车“普锐斯PHV”将正式发售。其新款车型的电池容量增加至原来的两倍，在纯电动行驶模式下续航里程达到68公里，混动模式下的燃效也比原来提高了两成。

　　与此同时，丰田汽车和铃木汽车日前共同宣布，两家公司签订备忘录确认将围绕环保、安全及信息技术、采购和新能源汽车领域正式谈判。其中的一个重点即在锂离子电池的开发上。丰田的思路是：第一代锂电池解决了安全可靠性问题，尤其是强调电芯自身的安全性；第二代锂电池，将强调更好的性能、高能量密度和高功率。

　　此外，宝马汽车也透露预计将在2026年实现电池技术突破性进展，生产固态电池，并将其应用于旗下汽车。固态电池的原理与传统的液态锂离子电池相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。

　　据了解，宝马现有电池技术的下一步改进将于2018年实现，并将应用于宝马届时要推出的Mini CooperE和新一代BMWX3纯电动动力版本，宝马固态电池的初始目标是将容量增加15%~20%。实际上，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。

　　对于未来汽车动力电池的发展，中国科学院物理研究所研究员李泓在“中国电动汽车百人会2017”上表示，在远期的2030年很多电池形态将以全固态形式出现，包括金属锂、锂硫和锂空气电池，这些技术路线虽然还在不断修改中，但是包括提高安全性在内的未来大体策略就是固态化。