被喻为新能源车“心脏”的动力电池亟待哪些方面变革

　　新能源汽车正处于高速增长的通道。今年上半年，我国新能源汽车销量实现115%的增长，市场占有量达到21.6%。整体来看，全行业已经开始从量变进入到质变阶段。一些国际汽车巨头纷纷发布停售燃油车的时间表，部分国内车企也提出到2025年全面停售燃油车的计划。在创新方面，2021年，我国汽车专利公开量为32万件，其中新能源汽车、智能网联汽车专利占比达43.4%。

　　种种迹象表明，汽车产业格局正在发生重大变化。新能源汽车正在从过去作为产业转型的先锋力量，进一步发展成为汽车产业创新发展的主导性力量。这种趋势是不可逆的，并呈现加速发展的态势。

　　电池革命推动汽车革命

　　在汽车电动化发展过程中，电池技术创新起到了主体作用。正是因为电池革命，推动了汽车革命。2011年主流动力电池比能量仅在100瓦时/千克左右、系统成本为4元/瓦时，电池占到了整车成本的一半以上。到2021年，动力电池技术指标发生重大改变，单体比能量达到300瓦时/千克，系统成本降到1元/瓦时以内，电池占整车成本降低到1/3左右。10年前，日本、韩国电池公司占市场主导地位，现在中国已经进入了第一梯队，2021年中国有6家电池企业市场规模进入全球前十，更是出现了宁德时代、比亚迪等世界级电池公司，中国电池企业开始走出国门，在海外建厂、进入国际供应链体系。过去我们国家主要是电池集成，现在形成了从材料研发、电池生产、回收利用到设备支撑的全球产业链最全、规模最大的动力电池产业体系，正极、负极、电解液和隔膜四大原材料基本摆脱进口依赖，锂电设备国产化率也已经达到90%以上，其中关键工序的装备国产化率达到80%以上。在这期间，电动汽车性价比快速提升，其中续驶里程从过去的100多公里发展到目前600-800公里甚至更高，部分车型成本相对燃油车开始具备竞争力，过去担心的安全、充电等问题也不断改善，电池产业发展对电动汽车被市场接受起到了关键性的作用。

　　同时，电池革命未来也将推动能源革命进程。未来的汽车，将是能源互联网体系中的一个个单元，是存储和消纳间歇性可再生能源的强大载体。新能源汽车可通过有序充电、车网互动、换电、退役电池储能等方式对高比例可再生电力系统的灵活性资源形成补充，解决以风电、光伏为代表的可再生能源发电受季节、气象和地域条件影响的不连续性和不稳定的问题，支撑能源体系转型。据估算，2040年中国大概会有3亿辆电动车，如果每辆车平均是65度电，3亿辆车可以装200亿度电，通过V2G及有序充电灵活性调节，将满足海量可再生能源发电的调峰需求。在某种程度上，电池成了一种新的“能源”。

　　持续推动电池革命的几个重要问题

　　1、加快布局下一代电池。我国电池产业在上一阶段取得了不错的成绩，但需注意到美国、日本、韩国、欧洲正在加大对下一代电池的支持，我国依然存在因技术变革而导致被甩掉的风险。如美国计划到2030年实现固态电池和锂金属电池规模化量产；日本计划到2030年实现全固态电池量产；韩国将在2023-2028年投入3066亿韩元，争取提前实现固态电池、锂硫电池、锂金属电池的商业化应用；欧盟委员会已批准向参与电池项目的7个成员国提供32亿欧元援助，用以支持电池技术研究和项目创新。从全球主要国家或地区的发展规划看，2030年是关键节点，预计2030年前后固态电池、锂硫电池等下一代电池都将大规模进入市场。当前，我国应加大对下一代电池的研发投入，完善新技术产业链环节，并寻求适宜的应用场景以推动技术落地和迭代。

　　2、紧盯电池原始创新。锂电池技术起源于欧美，之后日韩将锂电池产品化，中国实现了锂电池工业化成熟应用。虽然目前欧美企业想要在现有格局下去挑战中日韩三国巨头电池企业的地位有一定难度，但动力电池技术并非完美，仍有很大的发展空间，欧美的基础研究能力强，极有条件涌现大量颠覆性创新。我国应该由生产引领向基础创新领域延伸，加强化学、物理、材料等基础研究能力建设。同时，随着动力电池向TWh时代的迈进，也要高度关注电池制造技术和制造工艺创新，提高良品率、降低生产成本。

　　3、重视国内电池产能水平快速扩张带来的风险。2021年以来，各动力电池企业纷纷进行产能扩张。据不完全统计，2022年一季度国内动力电池新投建项目近30个，规划产能超过800GWh，合计总投资超过3000亿元。上产能本质上是需求驱动，尤其是优势企业有优势产品，急于巩固市场地位。令人比较担心的是产能扩张带来的资源紧张、恶性生产、重复建设问题。尤其是与地方高额投资补贴互动绑定但明显缺乏技术优势和市场竞争力的产能扩张，不论是对企业还是地方政府，都存在较大风险。

　　4、电池必须率先实现自身绿色化。当前动力电池产业链是电动汽车全生命周期碳排放主要来源之一，电池生产碳排放一般占车辆全生命周期总排放量的20%左右，电池产业低碳化发展是必然趋势。欧盟《新电池法规》通过对电池碳足迹的声明、分级及限额要求逐步构建起“碳壁垒”，未来我国动力电池企业若要顺利出海欧洲，需要产业链上下游企业协力降低产品碳足迹。因此，我国有必要通过构建动力电池低碳管理体系和行动指南，促进动力电池从资源开采、材料制造、电池生产、回收利用等全产业链实现低碳化发展，提高我国产业链企业国际竞争力。

　　5、加紧“电池护照”相关标准制定，掌握国际话语权。为提高动力电池全生命周期数据透明度，有效追踪电池含量及碳足迹等信息，欧洲相关企业和组织正计划在近些年推出“电池护照”。若未来广泛推广“电池护照”，制定标准是关键。目前我国拥有较完整且具国际竞争力的动力电池全产业链，应积极参与并主导“电池护照”相关标准的制定。一方面，企业越早参与标准制定，越能够更好把握未来发展方向，提前布局。另一方面，能够更好促进我国动力电池产业链企业参与国际竞争，提高国际话语权。政策层面，尽快完善我国动力电池全生命周期碳足迹核算相关标准体系，并推进国际互认。行业层面，重视碳足迹盘查相关人才培养，加强国际交流，开展相关数据平台建设。企业层面，加强环境、社会和公司治理(ESG)信息的披露与实践。

　　6、重视上游资源战略地位并积极布局。我国动力电池产业链在冶炼、电池材料、电池加工等环节优势明显，但核心上游资源储量有限且对外依存度高。其中锂资源储量占全球的6%左右，但禀赋较差、开发成本高，对外依存度超过70%；镍和钴资源储量均仅占全球的2%左右，对外依存度更是长期在80%以上。近年来，我国政府和企业虽然加大了对海外相关矿产资源的收购布局，但欧美大型跨国巨头企业长期间接掌握大量优质锂、钴、镍矿产资源，一旦在全球形成国家层面的资源战，将加大我国企业资源获取成本，降低我国动力电池产品成本竞争力。建议将动力电池上游关键资源纳入战略资源考量，加大相关资源的勘探和开发力度，在资源配置、财政收入、重大项目、矿业用地等方面加强引导和差别化管理。大力支持企业在全球布局锂、镍、钴等资源，加强对企业在海外稀缺资源收并购中的政策扶持力度。

　　7、加快推进动力电池回收利用产业化。2018年我国动力电池开始进入退役高峰期，2021年退役量超过30GWh，预计到2025年退役量将超过100GWh.从资源循环利用、环境保护以及经济效益角度考虑，加快关键材料再利用迫在眉睫。目前欧盟电池法规已经对电池活性材料中再生原材料的含量提出了要求，到2035年回收的锂、镍、钴在活性材料中的最小份额不低于10%、12%和20%。我国也应加快建立新电池生产中回收材料使用率的管理体系，既可以使资源能够高效循环利用，又可以催生新产业，据测算2030年我国动力电池回收规模将超过1000亿元。同时，要加强梯次利用和再生利用关键技术研发，通过技术创新提高回收经济性；支持在电池设计、制造时就将电池回收的便利性考虑进来，减少安全隐患；鼓励利用现有社会资源，实现退役电池的就近安全处理。在关注回收的同时，也要高度重视电池修复技术进步，电池修复技术对提高电池使用寿命意义重大。

　　8、鼓励电池运营模式创新。电池资产运营管理为当下电动汽车购买门槛高、保值率低、电池回收难等问题提供了新的解决思路。通过车电分离模式，首先能够降低电动汽车初始购置成本，5-10万的A级车也将实现低于燃油车的购置价格；其次电动汽车的残值率有望改善，目前残值率偏低的主要原因是动力电池技术进步以及电池衰减带来的整车贬值，实现车电分离后，整车部分残值理论上将与燃油车相同；最后有利于动力电池全生命周期管理，车电分离模式下，动力电池产权归属于电池资产管理公司，一方面能够在专业公司的管理、维护下提高电池使用寿命，另一方面能够解决动力电池回收难的问题，并对退役电池进行统一的梯次利用和再生利用。

文章来源：第一财经