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锂离子电池行业发展现状

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-05-28 09:27:29   来源:锂电池网  编辑:全球新能源网  浏览次数:135
核心提示:一、中国锂电池研发存在的主要问题  首先是制造的一致性问题。由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距,使得国内锂电池的生产

 一、中国锂电池研发存在的主要问题
 
  首先是制造的一致性问题。由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距,使得国内锂电池的生产工艺参差不齐,制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起,如果一致性问题解决不好,那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。
 
  其次是知识产权问题。目前国内在磷酸铁锂电池的研究上已经取得突破,但是由于美国在这方面有专利,所以虽然我国在一些环节上能够自主研发,但是在知识产权问题上,还不知如何应对。
 
  第三是原材料的筛选问题。现在用于锂电池生产的原材料不可能全部进口,主要还是取自国内,但是国内的原材料要通过国际认证,生产出的锂电池才能被国际认可,所以在原材料认证环节上目前还存在一些问题。
 
  二、锂离子电池行业发展的制约因素
 
  1、目前锂离子电池发展的瓶颈是其安全性能和汽车动力电池的管理系统:安全性能方面,由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因,加上以人为本的安全理念,因此,用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面,由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V,而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V,因此必须由多个电池串联而提高电压,但由于电池难以做到完全均一的充放电,因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况,电池会出现充电不足和过放电现象,而这种状况会导致电池性能的急剧恶化,最终导致整组电池无法正常工作,甚至报废,从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。
 
  2、目前锂电池使用的隔膜基本靠进口,如果实现国产化则可大大降低制造成本,目前国内仅有个别企业突破了隔膜制造技术,开始批量生产,但还不能完全替代进口隔膜。
 
  3、扩大锂电池的生产规模化,提升自动化水平,降低成本,这些需要资金的大量介入,另外还需要配套的充电站设施的大量先期投入,提供方便电动车应用的大环境,国内目前在配套设施方面比较落后,从而影响了锂电池动力汽车在国内的使用。
 
  三、我国应积极发展锂动力电池产业
 
  1、政府应大力支持锂动力电池产业化发展
 
  从我国的国情看,真正具有自主知识产权的国民经济支柱型产业比重很低。在发展国民经济的道路上,仍然缺乏具有战略意义的具备自主知识产权的并有核心技术的产业,这就使我国的工业化发展仍然给人以“世界加工厂”的印象。而加速发展锂动力电池产业化,走自主知识产权发展的道路,有利于打造国民经济发展的支柱产业,从而提高我国的综合竞争能力。
 
  我国锂动力电池产业虽然发展较早,但由于企业规模较小,资本和技术实力相对薄弱,在发展的过程中,更需要各级政府集中资源重点支持。由于锂动力电池产业的特殊性,以及与其它工业产业的链接性,特别是与电动汽车工业的链接,对拉动我国国民经济的增长和迅速提高,具有非常重要之意义。从这一点上来说,为锂动力电池产业创造发展条件,支持其发展壮大,应该列入各级政府及有关部门重要工作日程,因为锂动力电池产业在我国仍然处于发展初期,虽然经历了六年的时间,却不像锂小型电池那样发展迅猛。那是因为小型锂电池在没面市之前就已经培育了广阔的市场空间,它一面市就被市场营养壮大起来。
 
  而锂动力电池却有以下几种因素所制约:一是锂动力电池本身的两个质量技术有待提高和完善,这就是动力电池的循环使用寿命问题和安全性的问题;二是锂动力电池的使用技术问题;三是市场问题。这几个问题交织到一起,使锂动力电池的特性决定了每只单体电池都需要监控管理,使用技术的不成熟,在电池产品刚投入使用时出现了几次安全事故,严重制约了锂动力电池的市场进度。所以,政府及有关部门应该有意识有步骤地促其资本集中,推动企业联合,支持质量技术上创新和研发,或直接注入资本,尽快解决锂动力电池的产业化难点,这对于锂动力电池产业化能否在我国迅速发展起来非常重要。如果政府官员一味恐怕承担风险,只让这些锂动力电池企业单枪匹马面对市场竞争,真恐怕这项弱小的产业难以抗衡国际市场迅速发展的挤压而自消自灭。那么,这项非常有发展前景的朝阳产业一旦夭折谁会成为历史的罪人呢?韩国虽小,却倾全国之力抓住振兴民族经济的产业而大力支持。我国“十五”计划期间“863”项目仅为锂动力电池项目投入微乎其微的一点资金,可说只是意向型的支持。
 
  由于我国在全球产业链中仍然处于比较低的地位,即处在劳动密集型或低附加值的加工环节中,在利益的分配上只能得到一小块,所以政府提出尽快将我国加工型产业转向创新性发展。如果我国政府能够在这项具有自主知识产权的锂动力电池项目上采取各项有效措施和策略给予大力支持,那么成功的绝不仅仅是锂动力电池产业本身,它所链接的其它产业会拉动整个国民经济产生可观的增长点。美国经济学家在二十世纪末提出“胜者全得”的理论和竞争模式,既一项高新技术产业领先一步,哪怕是一小步,就有可能占领绝大部分市场的份额,其它竞争者很难跟上,而后来者似乎连竞争和参予的机会都没有。我国锂动力电池产品具有多项自己的知识产权,这就比其它国家领先了一步。面对锂动力电池关键技术问题,以及智能化监控管理的使用技术问题,凭我国人才之综合技术实力,不见得解决不了。中科院芜湖分院不是已经解决了锂动力电池小组群的智能化监控管理系统了吗?在锂动力电池技术和质量出现的各企业难以逾越的高坎面前,政府如果能够出面呼吁,协调、整合技术人才或有关研究机构共同攻关,特别对如何提高使用寿命问题进行共同深入研究和探讨,将对这些弱小的企业产生莫大的支持作用。
 
  锂动力电池企业技术实力薄弱创新能力不足,也是制约产业化发展的重要因素。如果政府不能给予强有力的支持和推动,仅仅依靠各个企业分散的技术开发和创新,显然难以实现产业化规模。政府也应该通过公共服务,为企业提供了解和利用前沿技术信息的条件。增加企业利用知识和信息的能力。并通过发展公共技术服务机构,创建出用技术服务的信息平台,以利于促进企业提高研发能力,改进电池产品的技术质量。像韩国那样,通过公共技术服务平台,为企业服务,从而搭建成CDMA产业技术平台,使CDMA居全球领先地位。因为锂动力电池企业技术研究资本的投入不足,政府也应该将一定量的资本投入到公共技术和重大关键技术研发项目上,让锂动力电池企业共同享用这种公共技术开发的成果,并鼓励企业利用这些成果二次创新,以利于提高企业的创新能力。锂动力电池关键质量技术问题一旦解决了,对这项产业的发展会产生重要的影响,并带动相关产业的共同进步。
 
  2、实现锂动力电池产业化对提高我国综合竞争实力非常重要
 
  油价上涨会使石油进口国通货膨胀率上升,经济增长率下降。大量依赖进口石油无疑对我国的综合经济实力产生很大的不利影响。如何摆脱对石油的依赖、特别油价上扬对我国的经济损失,是摆在政府高官及有关部门面前一个实际的问题。而如何利用动力电池储蓄电能,开创一个新动力电气时代,是保证石油能源安全最可行的办法之一。谁拥有锂动力电池技术,谁就拥有了电动车的灵魂。我国大力发展汽车能源多元化战略,特别是发展锂动力电池战略,是提高我国综合竞争实力的一件制胜法宝。
 
  在纯电动车赖以生存和发展的所有电池中,公认首推的是锂动力电池,锂动力电池在我国起点高、发展快,综合性能好,早已引起世界瞩目。大力发展锂动力电池产业化规模,当然是为了实现我国电动车产业化发展。只要锂动力电池能够完美地进入电动车的“心脏”,那么也就把握住了电动车产业化的“脉搏”。电动车的核心技术是动力电池、电动机和控制系统。中国传统汽车技术要比欧美日落后二十多年,要赶上或超过这些先进国家的制造水平,只有向电动车方向创新发展,而只有电动车的电池、电机、电控三大核心技术的发展和完善,才能决定电动汽车产业化的形成。动力电池作为电动车的“心脏”和“灵魂”,是三大核心技术里的第一位。有什么样的电池就产生什么样的电动车。只有动力电池技术臻于成熟,才有可能拉动相关的控制技术的发展。这种控制技术似乎在理论和实际上都是不可能实现的。控制系统包括锂动力电池的监控管理、它可以控制电池的电源电压、均衡充放等,却控制不了电池内阻不一致及内部导电不一致。发展锂动力电池大规模产业化仍是一项复杂的系统工程。要想达到锂动力电池的第三次革命,不仅包括技术创新,也包含体制创新和观念创新,需要官、产、学、研的谐调配合。调动社会各方面力量,共同推进产业化规模。建立一个以政府资金为引导,企业投资为主体,银行贷款、风险基金、引进外资和社会闲散资金相结合的多层次、多渠道的投融资体系,以尽快速度实现产业化规模。因为发展锂动力电池产业化规模,是涉及国家能源和经济安全、社会发展及综合竞争实力的战略问题,容不得再犹豫、等待。
 
  锂动力电池产业的发展,不仅能拉动电池智能化电子监控管理系统产业化的发展,对促进我国电动机产业的振兴也具有非常重要的意义,由于我国电机核心部件控制模块长期要依赖进口,受制于人。电机产品成本高,利润薄、效益低问题一直困扰着我国电机制造业的发展。就如同计算机行业的芯片离不开进口一样,我国电机制造业一直摆脱不了为国外大公司打工的命运。对控制模块集成要求体积更小的电动汽车,一旦在电机控制技术和控制系统模块上取得突破,成功实现产业化,将改变我国电机制造业的落后状况,推移功率模块、功率器件等行业以及相关配套厂家的发展。并带动精密铸造、精密齿轮等精密加工迈上一个新台阶。我国交流异步电机全数字矢量控制系统研究已取得突破,达到国内先进控制水平,研制的电动汽车专用电机已经开始出口美国。在整车驱动控制方面,我国已经能够达到将电机、驱动、制动、测速、悬架集成于自己研制的独立模块。这对于我国电动汽车产业化的形成、奠定了一定的基础。
 
  可见,锂动力电池的产业化规模是与电动汽车产业化息息相关的。电动车作为电池技术、电机技术、信息技术、电子技术、新能源、新材料、先进制造技术等现代化科技产业的形成,不仅推动各项高新技术产业化,而且必将推动我国汽车工业现代化进程,同时链接拉动更多相关产业的制造创新性的发展。因为电动车本身就是一个高新科技产品,其产业化过程肯定会刺激和拉动各项高新科技产业的发展进程。电动汽车工业对国民经济的拉动作用远比传统汽车要大于2-3倍。除此之外,锂动力电池产业化对推动电动摩托车,轻量化折叠自行车,以及旅游区域船游艇等产业的创新开发,都将产生巨大的影响。所有这些产业,都需要增加人。这对缓解我国的就业压力,特别是应届大学生的就业问题,将提供更多就业工作的机会。如果锂动力电池能够促进中国电动汽车工业形成,我国至少可以增加上万人的就业机会。由于创造出来的产品将在全球化市场中流通,还需要更多的人手来运转。这对我国综合国力的增长必将产生非常重要的影响。
 
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  • (1) 根据中国化学与物理电源行业协会统计分析,2018年中国锂离子电池销售收入达到1727亿元,比2017年的1589亿元,同比增长8.7%。锂离子电池的产量由1009亿瓦时增长到1242亿瓦时,同比增长23.1%。主要是由新能源汽车动力电池和储能电池市场的快速增长。
关键词: 锂离子电池 现状


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