電動(dòng)汽車“下半場(chǎng)”就位 電池技術(shù)路線仍需細(xì)化

“電動(dòng)汽車的‘下半場(chǎng)’剛剛開始!”在不久前召開的第四屆世界新能源汽車大會(huì)(WNEVC 2022)上，中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)董揚(yáng)強(qiáng)調(diào)，盡管汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型“上半場(chǎng)”是電動(dòng)化、“下半場(chǎng)”是智能化已成為行業(yè)共識(shí)，但必須意識(shí)到，電動(dòng)化轉(zhuǎn)型本身也分“上下半場(chǎng)”。

在董揚(yáng)看來，如今我國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)已初具規(guī)模，初期技術(shù)有所進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)生態(tài)雛形漸顯，但一切只是剛剛開始。他稱：“內(nèi)燃機(jī)發(fā)展至今已歷經(jīng)130多年，而現(xiàn)代意義上的電動(dòng)汽車目前僅發(fā)展了三四十年，(離最終產(chǎn)業(yè)發(fā)展至臻完善)至少還需要150年。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的“創(chuàng)業(yè)”之難，既已往矣，而面對(duì)“守成”之難，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)如何才能做到有備無患?

產(chǎn)業(yè)生態(tài)亟待完善

經(jīng)歷了從無到有的起步階段，電動(dòng)汽車如何翻越從有到好、由大及強(qiáng)的高山?在董揚(yáng)看來，下半場(chǎng)的發(fā)展中，產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善，尤其是電池回收等領(lǐng)域的體系建設(shè)至關(guān)重要。“現(xiàn)在哪里生產(chǎn)、誰來檢測(cè)、用完給誰、怎么回收等問題都還沒徹底解決，整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)的閉環(huán)體系遠(yuǎn)未建成，電池回收行業(yè)十分混亂。”他直言。

伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理、中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者，由于電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)尚未明確，導(dǎo)致回收環(huán)節(jié)難以對(duì)電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。只有從生產(chǎn)端開始強(qiáng)化回收意識(shí)，保證動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)準(zhǔn)化，才能為后續(xù)電池回收提供便利。此外，在他看來，當(dāng)前廢舊電池總量還不足以支撐建立大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化的電池回收體系。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國(guó)廢舊動(dòng)力電池理論回收量為29.4萬噸，其中大部分在回收過程中流入小作坊，正規(guī)的電池回收企業(yè)大多無法真正盈利。吳輝表示，若想讓電池回收產(chǎn)業(yè)變得有利可圖，一家龍頭企業(yè)至少需要處理10萬噸/年的廢舊電池，這就需要廢舊電池總量達(dá)到60萬噸/年以上。

針對(duì)電池回收問題，工信部最近召開了新能源汽車動(dòng)力電池綜合利用工作座談會(huì)，提出要研究制定《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需標(biāo)準(zhǔn)，健全動(dòng)力電池回收利用體系。對(duì)此，寧德時(shí)代方面在接受記者采訪時(shí)稱，希望政府能從政策上明確回收主體，并在售后、維保、整車保費(fèi)環(huán)節(jié)建立強(qiáng)有力的管控和懲罰機(jī)制。

事實(shí)上，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)早已圍繞回收利用環(huán)節(jié)加強(qiáng)布局。據(jù)悉，寧德時(shí)代的鎳、鈷和錳的回收率已達(dá)99.3%，鋰的回收率也超90%。今年一季度，寧德時(shí)代共計(jì)回收2.13萬噸廢舊電池，并利用這些廢舊電池生產(chǎn)了1.8萬噸電池前驅(qū)體。國(guó)軒高科也布局了鋰電池回收產(chǎn)線，并在合肥肥東建設(shè)包括上游原材料及電池回收在內(nèi)的生產(chǎn)基地。此外，比亞迪、寶馬、廣汽埃安等整車企業(yè)也相繼參與到電池回收產(chǎn)業(yè)中。

“未來電池銀行正式推向市場(chǎng)后，電池回收的局面會(huì)逐漸向好。”汽車行業(yè)資深專家邵元駿稱，將電池作為獨(dú)立資產(chǎn)管理的電池銀行模式，除了能在消費(fèi)端降低購(gòu)車門檻，使用端減少由于車輛和電池性能衰退周期不匹配造成的損失，還能更好地推進(jìn)退役電池回收利用，真正從電池全生命周期完善動(dòng)力電池體系建設(shè)。目前，國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、特來電、蔚來汽車、上汽、寧德時(shí)代等產(chǎn)業(yè)鏈上下游多方均已開始布局電池銀行業(yè)務(wù)，摸索如何在企業(yè)、用戶和電池資產(chǎn)公司之間形成商業(yè)閉環(huán)。如何以電池銀行模式盤活整個(gè)動(dòng)力電池生態(tài)圈，將是電動(dòng)汽車“下半場(chǎng)”全產(chǎn)業(yè)鏈要解決的一大關(guān)鍵課題。

邵元駿還向記者表示，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“下半場(chǎng)”，維保服務(wù)、整車保值、保險(xiǎn)等廣闊的汽車后市場(chǎng)的發(fā)展也需要緊跟步伐，快速順應(yīng)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型大勢(shì)。有市場(chǎng)研究報(bào)告指出，與傳統(tǒng)燃油車需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、底盤三大零部件進(jìn)行定期維修保養(yǎng)不同，新能源汽車一年僅需保養(yǎng)2次左右，這勢(shì)必對(duì)未來汽車維保市場(chǎng)提出巨大挑戰(zhàn)。面對(duì)車輛維保頻次減少的特點(diǎn)，后市場(chǎng)必須重新發(fā)掘用戶新需求，加大對(duì)汽車美容、改色、智能化相關(guān)功能服務(wù)以及新能源汽車金融服務(wù)等方面的重視程度。

電池技術(shù)路線仍需細(xì)化

電動(dòng)汽車“下半場(chǎng)”的發(fā)展，既要“大”到產(chǎn)業(yè)生態(tài)的日趨完善，又要“小”到技術(shù)路線的不斷細(xì)化。工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌指出，近年來，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新步伐加快，新型成組技術(shù)、高鎳無鈷電池、半固態(tài)電池等突破應(yīng)用，新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。新興電池技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，彰顯了電動(dòng)汽車“下半場(chǎng)”電池技術(shù)路線進(jìn)一步細(xì)化的趨勢(shì)。

寧德時(shí)代方面回復(fù)記者稱，隨著電池研發(fā)投入加大，動(dòng)力電池技術(shù)將沿著“長(zhǎng)壽命、真安全、超快充、高比能”的市場(chǎng)需求實(shí)現(xiàn)更快速的迭代。以寧德時(shí)代近期推出的麒麟電池為例，該款產(chǎn)品完成了從CTP1.0到2.0再到3.0的持續(xù)迭代，體積利用率突破72%。據(jù)介紹，麒麟電池可將三元電池系統(tǒng)能量密度提升至255Wh/kg，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg，整車可實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)駛。在整合了最高集成度、4倍大面積水冷等性能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，麒麟電池還具備強(qiáng)大的兼容性，不僅適用于方殼，還適用于軟包。

另據(jù)中創(chuàng)新航高級(jí)副總裁謝秋介紹，該公司研發(fā)的One-stop高錳鐵鋰電池已完成中試，目前正在搭載配套車型進(jìn)行可靠性實(shí)驗(yàn)，計(jì)劃2024年左右面市。據(jù)悉，第二代One-stop開發(fā)的過程中，采用了TPP 2.0技術(shù)，行業(yè)首創(chuàng)熱電分離技術(shù)，以確保動(dòng)力電池高安全性。該電池能量密度將達(dá)180Wh/kg，續(xù)駛里程700公里，循環(huán)使用壽命可達(dá)到2500次。

比克電池方面在接受記者采訪時(shí)提出，未來5～10年，工藝簡(jiǎn)單、高標(biāo)準(zhǔn)化、成本較低的大圓柱電池，將成為中高端電動(dòng)汽車的最優(yōu)解和提高電動(dòng)汽車滲透率的突破口。為此，比克電池全面布局了全極耳大圓柱電池，現(xiàn)已有46系和26系兩個(gè)系列產(chǎn)品。其中，46系電芯2021年開始陸續(xù)有樣品批量交付，26系采用的26105鋁殼電芯計(jì)劃于2024年量產(chǎn)，屆時(shí)能量密度將高達(dá)285Wh/kg。

日前，孚能科技最新發(fā)布了從電芯到系統(tǒng)、制造到回收的動(dòng)力電池解決方案SPS，集大軟包電芯、大軟包電池系統(tǒng)、大軟包電池制造和直接回收四大創(chuàng)新技術(shù)于一體。據(jù)了解，SPS使電池系統(tǒng)部件減少50%，材料成本降低33%，提升體積利用率到75%。此外，孚能科技還計(jì)劃在2023年推出鈉離子電池、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰等第一代產(chǎn)品。

“無論是刀片電池，還是麒麟電池，主要是實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，而更重要、更本質(zhì)的應(yīng)該是材料體系的變化。”吳輝認(rèn)為，當(dāng)前電池企業(yè)多圍繞結(jié)構(gòu)創(chuàng)新“大秀肌肉”，而為了本質(zhì)上提升能量密度，在電動(dòng)汽車的“下半場(chǎng)”，電池材料的變化恐怕才是焦點(diǎn)。為控制產(chǎn)品成本，保證高能量密度，動(dòng)力電池行業(yè)將持續(xù)減少對(duì)鋰、鈷等貴金屬的依賴，通過高鎳或半固態(tài)、固態(tài)的方式提升能量密度，這就對(duì)動(dòng)力電池的技術(shù)迭代提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。針對(duì)鈉離子電池，吳輝表示，結(jié)合鈉離子電池的基本屬性，其未來將更多應(yīng)用于電動(dòng)兩輪車、低速電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。不過，當(dāng)前鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈布局尚不完善，生產(chǎn)設(shè)備、制備工藝尚不成熟，估計(jì)完全裝機(jī)出貨至少在2023年初，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將在2025年之后。

中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰同樣指出，化學(xué)體系的迭代是動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展的核心。在他看來，未來動(dòng)力電池需在安全性、可靠性得到保障的基礎(chǔ)上，能量密度可提升50%、成本下降30%。對(duì)此，在當(dāng)前磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的基礎(chǔ)上，黃學(xué)杰明確了第三代動(dòng)力電池發(fā)展方向：高電壓鎳錳酸鋰電池和1000Wh/L高能量密度電池，分別較磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池能量密度可提升50%。“到2030年，市場(chǎng)上大多數(shù)汽車會(huì)是電動(dòng)汽車，大多數(shù)電動(dòng)汽車仍將采用鋰離子電池，大多數(shù)鋰離子電池多為第三代鋰離子電池，大多數(shù)充電的電力將來自于清潔能源。”他說道。

而在固態(tài)電池的過渡產(chǎn)品半固態(tài)電池上，行業(yè)也有一些最新進(jìn)展。9月14日，國(guó)軒高科在互動(dòng)平臺(tái)上表示，360Wh/kg的三元半固態(tài)電池，通過最為嚴(yán)格的針刺測(cè)試，電池包能量密度260Wh/kg，續(xù)駛里程1000公里，預(yù)計(jì)今年量產(chǎn)，今年年底實(shí)現(xiàn)裝車，明年批量交付。9月9日，孚能科技董事長(zhǎng)王瑀在公司戰(zhàn)略及新品發(fā)布會(huì)上透露，孚能科技將在本月量產(chǎn)半固態(tài)電池。

充電網(wǎng)絡(luò)要多維布局

隨著電動(dòng)汽車增長(zhǎng)逐步進(jìn)入快車道，補(bǔ)能焦慮或?qū)⑻娲锍探箲]成為主要矛盾。董揚(yáng)強(qiáng)調(diào)，電動(dòng)汽車“下半場(chǎng)”，充電基礎(chǔ)設(shè)施要更加好用、充電網(wǎng)絡(luò)要愈發(fā)完善。“在充換電上，必須該換就換、該充就沖，該快就快、該慢就慢，堅(jiān)持多維布局。”他說。

近年來，伴隨著電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日漸完善，大功率快充、慢充樁、換電站等多線并舉。今年6月，國(guó)家能源局局長(zhǎng)章建華表示，我國(guó)已建成全球最大規(guī)模的充電基礎(chǔ)設(shè)施，預(yù)計(jì)2025年將滿足超2000萬輛電動(dòng)汽車的充電需求。截至今年8月，全國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為431.5萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)105.0%。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，今年前8個(gè)月，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為169.8萬臺(tái)，其中公共充電樁增量同比上漲232.9%，隨車配建私人充電樁同比增加540.5%。在高速公路充電網(wǎng)絡(luò)布局上，目前全國(guó)6618個(gè)高速公路服務(wù)區(qū)中，已有3102個(gè)服務(wù)區(qū)建成13374根充電樁，基本滿足當(dāng)前電動(dòng)汽車充電需求。

盡管網(wǎng)絡(luò)布局日趨完善，但仍處于發(fā)展階段的充換電服務(wù)市場(chǎng)還存在諸多痛點(diǎn)、難點(diǎn)、堵點(diǎn)。南方電網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司董事長(zhǎng)鄒大中指出，對(duì)于用戶來說，充電設(shè)備在可用性、充電速度、安全性上還需提升;運(yùn)營(yíng)商則飽受盈利問題困擾，充電設(shè)施利用率低、運(yùn)營(yíng)模式單一;充換電隨機(jī)性強(qiáng)，無序、單向、不可調(diào)對(duì)電網(wǎng)提出了挑戰(zhàn)。為此，南方電網(wǎng)從“端-邊-網(wǎng)-云”多個(gè)維度展開諸多探索，推出了第四代充電樁、導(dǎo)軌式智慧共享充電樁、移動(dòng)儲(chǔ)能車、第三代TCU等產(chǎn)品和技術(shù)。

針對(duì)尚處于初期探索階段的換電模式，中國(guó)電動(dòng)重卡換電產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李立國(guó)稱，當(dāng)前已有20余家換電設(shè)備企業(yè)，換電技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，但標(biāo)準(zhǔn)化問題嚴(yán)重制約了發(fā)展步伐。在他看來，當(dāng)前換電設(shè)備和車載系統(tǒng)是一對(duì)一綁定，只有換電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)跨品牌兼容互換，才能推動(dòng)行業(yè)更加開放。

此外，在高速公路充換電上，交通運(yùn)輸部公路局方面表示，與迅猛發(fā)展的新能源汽車相比，目前高速公路充電基礎(chǔ)設(shè)施總量不夠、覆蓋面不足等問題還較為突出，普通國(guó)省干線和農(nóng)村公路充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作尚未全面起步。為此，交通運(yùn)輸部等四部門聯(lián)合印發(fā)《加快推進(jìn)公路沿線充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案》，提出力爭(zhēng)到2022年底前，全國(guó)除高寒高海拔以外區(qū)域的高速公路服務(wù)區(qū)能夠提供基本充電服務(wù);2023年底前，具備條件的普通國(guó)省干線公路服務(wù)區(qū)(站)能夠提供基本充電服務(wù);到2025年底前，高速公路和普通國(guó)省干線公路服務(wù)區(qū)(站)充電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步加密優(yōu)化。

“今年6月，我國(guó)電動(dòng)汽車規(guī)模已破千萬輛，僅僅依靠原有充電網(wǎng)絡(luò)和模式已不足以支撐。”特來電新能源股份有限公司董事長(zhǎng)于德翔就此提出了虛擬電廠的概念，即充電網(wǎng)+微電網(wǎng)+儲(chǔ)能。電動(dòng)汽車充電需求不斷增長(zhǎng)，給電網(wǎng)帶來的沖擊不容小覷，推進(jìn)有序充電勢(shì)在必行。中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高指出，未來充電設(shè)施將進(jìn)入V2G(車到電網(wǎng))階段，從一家一戶和園區(qū)做起，實(shí)現(xiàn)車與車、車與家、車與園區(qū)、車與微電網(wǎng)的互動(dòng)，利用大量的電動(dòng)汽車形成一個(gè)“虛擬電廠”。據(jù)他預(yù)計(jì)，電動(dòng)汽車保有量較大的城市將在未來5年內(nèi)大規(guī)模開展V2G布局。

補(bǔ)貼“退位”，市場(chǎng)站上中心位

“當(dāng)前我國(guó)新能源汽車滲透率已突破20%，從市場(chǎng)規(guī)模上看，可以說已經(jīng)進(jìn)入了‘下半場(chǎng)’，主要目標(biāo)就是如何實(shí)現(xiàn)從20%到50%的跨越。”邵元駿表示，一般而言，滲透率超10%是市場(chǎng)爆發(fā)的跡象，2021年實(shí)則是新能源汽車市場(chǎng)爆發(fā)的節(jié)點(diǎn)。受益于補(bǔ)貼政策，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)初具規(guī)模，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展期，消費(fèi)者的購(gòu)買觀念也逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變。“上半場(chǎng)”打下了基礎(chǔ)，“下半場(chǎng)”則將進(jìn)入實(shí)打?qū)嵉氖袌?chǎng)決定成敗階段，政策導(dǎo)向?qū)⒉辉偈侵饕獎(jiǎng)恿Α?/p>

行業(yè)人士認(rèn)為，政府在電動(dòng)汽車的“下半場(chǎng)”應(yīng)學(xué)會(huì)“放手”，把產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)交予市場(chǎng)。“如果到了‘下半場(chǎng)’，還想要謀求補(bǔ)貼，就太不現(xiàn)實(shí)了。‘下半場(chǎng)’的一個(gè)特征就是電動(dòng)汽車補(bǔ)貼退坡直至消失。”他告訴記者。

不過，政府“放手”不意味著放任。董揚(yáng)強(qiáng)調(diào)，在電動(dòng)汽車“下半場(chǎng)”的市場(chǎng)發(fā)展中，政府要有擔(dān)當(dāng)。“要把鎳、鈷、鋰當(dāng)作石油來對(duì)待，進(jìn)行全國(guó)性、長(zhǎng)期性產(chǎn)業(yè)布局，對(duì)政策進(jìn)行深入研究。”他指出。無論何時(shí)，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開政府的導(dǎo)向性作用，在標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、政策制定、平臺(tái)搭建、跨界協(xié)同等方面，還需政府強(qiáng)有力的支持和引導(dǎo)。

邵元駿認(rèn)為，盡管補(bǔ)貼仍然是吸引消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車的抓手之一，但未來還需依靠產(chǎn)品征服消費(fèi)者。為此，企業(yè)必須在產(chǎn)品技術(shù)上下足功夫。比克電池方面在接受記者采訪時(shí)表示，近年來，動(dòng)力電池行業(yè)各環(huán)節(jié)投資擴(kuò)張較快，呈現(xiàn)出“總體產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品價(jià)格下降”的趨勢(shì)，但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能仍處于匱乏狀態(tài)。這就導(dǎo)致未來動(dòng)力電池企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)將更加依賴核心技術(shù)和資本實(shí)力。對(duì)于企業(yè)而言，技術(shù)驅(qū)動(dòng)才是立足之本。吳輝則表示，無論是整車企業(yè)、電池供應(yīng)商還是充換電企業(yè)，必須要根據(jù)自身的資源稟賦，選擇自己所擅長(zhǎng)的路徑。“企業(yè)依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)選擇發(fā)展方向，整個(gè)行業(yè)就是多元發(fā)展的，這對(duì)產(chǎn)業(yè)來說才是健康的。”他說道。據(jù)悉，寧德時(shí)代目前正在從材料體系創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新兩大方面入手提升電池性能，今年上半年創(chuàng)新研發(fā)投入達(dá)到57.7億元。

此外，電動(dòng)汽車的快速發(fā)展要圍繞零碳目標(biāo)展開，依靠智能制造實(shí)現(xiàn)低碳智造就顯得不可或缺。在綠色制造上，寧德時(shí)代打造了全球首個(gè)電池零碳工廠和燈塔工廠，推動(dòng)制造智能化、零碳化。上汽大眾新能源汽車工廠則實(shí)現(xiàn)了工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，通過中央監(jiān)控系統(tǒng)、智能設(shè)備管理系統(tǒng)、智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及智能能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠整體制造的把控。