任美林：新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)能與應(yīng)用分析

中國(guó)汽車技術(shù)研究中心、新能源車與動(dòng)力電池主任任美林

中國(guó)電池雜志-中國(guó)電池網(wǎng)11月11日訊（陳語 湖北武漢直播報(bào)道）11月11日，在2015年第3屆中國(guó)（武漢）鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇（ABEC 2015，鋰電“達(dá)沃斯”）上，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心、新能源車與動(dòng)力電池主任任美林發(fā)表了題為《新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)能與應(yīng)用分析》的演講報(bào)告，以下是演講報(bào)告實(shí)錄：

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家，大家好，我是來自中國(guó)汽車技術(shù)研究中心的任美林，首先非常感謝主辦方的邀請(qǐng)，提供這次演講的機(jī)會(huì)，同在座的各位電池行業(yè)的專家、領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。

接下來我主要從產(chǎn)能供需角度和大家分享一下我們初步的研究成果，今天我的題目是“新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)能與應(yīng)用分析”。我主要分三部分跟大家進(jìn)行分享，第一部分是新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)概況及目標(biāo)趨勢(shì)。第二部分是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài)及瓶頸。最后分享一下動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及政策引導(dǎo)。

第一部分分五部分跟大家進(jìn)行分享，首先是從2009年的時(shí)候，我國(guó)首次提出新能源汽車發(fā)展目標(biāo)，2010年明確將新能源汽車作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，新能源汽車的發(fā)展目標(biāo)在2012年發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃中進(jìn)一步得到明確和加強(qiáng)。

我國(guó)新能源汽車推廣目標(biāo)，現(xiàn)在已經(jīng)從示范運(yùn)行階段，過渡到推廣應(yīng)用階段。到今年年底有39個(gè)示范區(qū)域，88個(gè)示范城市，將累計(jì)完成各類新能源汽車大概33萬輛，目前大部分城市距離推廣目標(biāo)還有一定的差距，今年接下來兩個(gè)月一定會(huì)保持大的增長(zhǎng)。

剛才嘉賓講到了，去年大概有12萬輛，今年一到十月份剛剛出來的數(shù)據(jù)是20.69萬輛，上個(gè)月是爆發(fā)式的增長(zhǎng)，這對(duì)我們?cè)谧际欠浅４蟮睦谩?/p>

從世界范圍來講，從2010年以來，汽車廠家動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)化戰(zhàn)略的實(shí)施和政府新能源汽車推廣應(yīng)用的政策激勵(lì)，新能源汽車實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)累計(jì)銷量達(dá)到60多萬輛，占到歷史累計(jì)的98.8%，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到165%。

世界范圍內(nèi)新能源汽車發(fā)展目標(biāo)巨大，并且相對(duì)集中，保有量81.9%。下面是大眾2018年的戰(zhàn)略，今年9月18號(hào)，大眾排放事件大家都知道，可能面臨180億美元的巨額罰款，大家都指向，一向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡?guó)人，為什么會(huì)出現(xiàn)如此不堪的事故？其他因素我們現(xiàn)在暫且不論，傳統(tǒng)燃油車排放，特別是柴油車顆粒物污染的解決方案，以及從技術(shù)到成本非常厲害，新能源汽車勢(shì)在必行，這個(gè)無疑會(huì)推動(dòng)新能源汽車的進(jìn)程。

國(guó)際新能源汽車市場(chǎng)的格局，從國(guó)家統(tǒng)計(jì)分析來看的話，美、日、中等九個(gè)國(guó)家占目前市場(chǎng)的95.5%，美國(guó)市場(chǎng)連續(xù)兩年已經(jīng)超過了10萬輛，從品牌的銷售情況來看，全正向開發(fā)車型現(xiàn)在已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)的很大份額，Leaf銷量量已經(jīng)超過15萬輛，Volt、Prius、Model S已經(jīng)超過5萬輛，現(xiàn)在市場(chǎng)已經(jīng)邁入短兵相接。

接下來看看我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，經(jīng)過二十年發(fā)展歷程，我國(guó)已經(jīng)形成了完整的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)鏈，從十五開始我們主要是起步階段，到十一五發(fā)展階段，開始加大磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)，還支撐了十二五電動(dòng)汽車的發(fā)展。到如今十二五階段到了調(diào)整階段，主要以三元電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為主，電池比能量要求達(dá)到180Wh/kg，到下一步，十三五，我們大幅升級(jí)制造裝備，提高比能量，降低成本。

我們目前調(diào)研國(guó)內(nèi)發(fā)展情況，鋰電池集聚到四個(gè)區(qū)域，珠江三角洲，長(zhǎng)江三角洲，中原和京津地區(qū)，近200億產(chǎn)業(yè)資金投入，近15GWh的產(chǎn)能，近100家規(guī)模化的動(dòng)力電池企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池、超級(jí)電容以及關(guān)鍵材料的產(chǎn)業(yè)化。

從國(guó)際電池發(fā)展趨勢(shì)來講的話，電動(dòng)電話和手提電腦的份額正在萎縮，汽車、平板電腦、電動(dòng)車，尤其是汽車用動(dòng)力電池成為鋰電池的主要推動(dòng)力量。

從近六年來講，全球鋰電池投資的總額大概在100到120億美元左右，在2015年大概形成500億瓦時(shí)的產(chǎn)能。這是一個(gè)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，在2013到2020年間，有望增長(zhǎng)到20%。

接下來是美國(guó)能源部對(duì)鋰離子電池發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì)判斷，到2025年電池系統(tǒng)達(dá)到250瓦時(shí)每公斤，比現(xiàn)在提高一倍左右。

接下來是日本動(dòng)力電池發(fā)展規(guī)劃，到2020年電池單體容量密度達(dá)到300到350瓦時(shí)每公斤左右。

我國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展目標(biāo)，到2020年轎車高比能量電池達(dá)到300瓦時(shí)每公斤，與2025的戰(zhàn)略是一致的，壽命要達(dá)到1500次，成本0.8元左右，降低50%。系統(tǒng)比能量大于210瓦時(shí)每公斤，大概要提高一倍。相同電池重量，實(shí)際續(xù)航里程達(dá)到300公里以上，可能比亞迪的老總和我們現(xiàn)在基本上已經(jīng)接近或者已經(jīng)達(dá)到，基本上達(dá)到與在購(gòu)置和使用綜合成本上面與燃油車有競(jìng)爭(zhēng)能力，這是趨勢(shì)的一個(gè)回顧和預(yù)測(cè)。

第二部分跟大家分享一下動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài)及瓶頸，主要有三個(gè)部分。這個(gè)是從鋰電池材料來講，安全性是目前鋰電池的一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)。這是目標(biāo)全球新能源汽車產(chǎn)品的一個(gè)結(jié)構(gòu)，主要是對(duì)乘用車來講的。國(guó)外的話主要是乘用車，涵蓋不同的類別，采用多種路線。我國(guó)新能源汽車涵蓋了乘用車、客車，乘用車集中在中型、小型等等。這是我們主要的一些廠商和電池配套企業(yè)的一些情況。

接下來分享一下汽車動(dòng)力電池單體容量的一個(gè)選擇，純電動(dòng)汽車用單體動(dòng)力電池容量10Ah以下占到50%以上，混合動(dòng)力汽車電池容量在0.5到1.9Kwh，這是來自CATARC的數(shù)據(jù)。

接下來對(duì)不同種類電池系統(tǒng)容量衰減情況做了一個(gè)總結(jié)，大家可以看到，鎳氫是我們初級(jí)階段的產(chǎn)品，現(xiàn)在都往鐵鋰和三元這方面發(fā)展。還有配套電池系統(tǒng)容量衰減情況，乘用車、客車可能是不太一樣的。最后是電池故障分析的一個(gè)統(tǒng)計(jì)，剛才北汽的俞總講過了，大部分是兩個(gè)問題，一個(gè)是安全性，連接不可靠和內(nèi)部短路問題，大部分是集中在電池單體這塊。外部環(huán)境問題占的份額比較小。

下來是我們對(duì)目前情況做的一些總結(jié)跟解決方案。

接下來跟大家分享一下現(xiàn)在跟韓日電池企業(yè)進(jìn)行對(duì)標(biāo)，國(guó)內(nèi)大部分存在的一個(gè)差距，可能是這幾個(gè)方面，供大家參考。大家從圖上可以看到，從設(shè)計(jì)創(chuàng)新跟生產(chǎn)制造方面，日韓企業(yè)還是非常有競(jìng)爭(zhēng)力的。主要差距在這五個(gè)方面，第一是先進(jìn)材料與研究的不足、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)偏低、電池制造自動(dòng)化程度低、電池制造新工藝開發(fā)能力弱、電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)不強(qiáng)。現(xiàn)在大家都知道，高端電池材料不能自足，一致性、良品率、安全性、可靠性等產(chǎn)品性能不能滿足要求，面臨韓國(guó)等國(guó)外電池的挑戰(zhàn)。

從產(chǎn)業(yè)鏈模式方面跟大家做一個(gè)分享，從原材料、電池部件、單體到主機(jī)廠，整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)模式概括為三個(gè)部分，第一個(gè)是整車企業(yè)與單體制造企業(yè)聯(lián)盟共同開發(fā)。第二個(gè)是單體制造企業(yè)、材料企業(yè)整合產(chǎn)業(yè)鏈提供電池系統(tǒng)。第三個(gè)是整車企業(yè)自身整合產(chǎn)業(yè)鏈滿足其整車配套。

以LG為例，LG現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)一些布局，包括它跟產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的優(yōu)勢(shì)，它正負(fù)極隔膜，從材料到電芯進(jìn)行反復(fù)迭代。研發(fā)和工程機(jī)構(gòu)都開在了各個(gè)整車廠的邊上，它這樣布局就體現(xiàn)的是它非常強(qiáng)的工程方案的解決能力，包括電池模組，保持包設(shè)計(jì)等等。

最后分享一下我們動(dòng)力電池發(fā)展的方向，變化趨勢(shì)是能量提升時(shí)，成本會(huì)降低，電池安全性將更為突出，電池的耐久性也會(huì)受到挑戰(zhàn)。

第三部分和大家分享一下現(xiàn)在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)目標(biāo)規(guī)范及政策引導(dǎo)，政策方面經(jīng)歷了多年的積累，特別是在2014年以來，國(guó)家鼓勵(lì)新能源發(fā)展，政策密集發(fā)布，我國(guó)政府在支持電動(dòng)汽車發(fā)展方面從中央到各部門，到各示范城市，形成了較為完善的政策體系，基本上現(xiàn)在是全球領(lǐng)先的。我主要從今年的幾個(gè)政策點(diǎn)來跟大家進(jìn)行分享。

第一個(gè)就是從去年開始籌備，在今年上半年發(fā)布了汽車動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件等等。規(guī)范條件的內(nèi)容大概分九條，主要是企業(yè)的一些基本要求，生產(chǎn)條件，產(chǎn)品要求，質(zhì)量及售后服務(wù)能力等等。它申請(qǐng)的流程包括申請(qǐng)、審核、公告。申請(qǐng)的材料是這六個(gè)方面。

主要介紹第二部分，今年發(fā)布了跟動(dòng)力電池相關(guān)的七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，前三個(gè)是從電池單體方面的標(biāo)準(zhǔn)，后面是包括它一些周期，四五六是從動(dòng)力電池包及系統(tǒng)來進(jìn)行的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，后面是它的一些實(shí)驗(yàn)周期，最后是車用超級(jí)電容的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)內(nèi)容，時(shí)間關(guān)系就不做詳細(xì)解讀了，標(biāo)準(zhǔn)的過渡銜接我簡(jiǎn)單提三個(gè)方面，2015年提出的單體企業(yè)可按06版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，但需要在2016年4月底前，補(bǔ)充單體模塊新舊版本存在的差異項(xiàng)目的試驗(yàn)報(bào)告。第二個(gè)是2015年提出的申請(qǐng)的系統(tǒng)企業(yè)，可在2016年4月底前補(bǔ)充電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)報(bào)告。最后一個(gè)是在明年5月1日提出申請(qǐng)的企業(yè)，需要嚴(yán)格按照規(guī)范條件所列的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目提供試驗(yàn)報(bào)告。

最后一部分分享一下電動(dòng)汽車整車相關(guān)的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)政策，在9月22日，中機(jī)車輛服務(wù)中心發(fā)布了關(guān)于調(diào)整新能源汽車技術(shù)階段化的通知，主要分三個(gè)方面，純電動(dòng)汽車，鎳氫由起步期調(diào)整成熟期，超級(jí)電容器由起步期調(diào)整為成熟期，混合動(dòng)力乘用車，超級(jí)電容器由發(fā)展期調(diào)整為成熟期，混合動(dòng)力商用車鎳氫由發(fā)展期調(diào)整為成熟期，超級(jí)電容由發(fā)展期調(diào)整為成熟期。大家明確可以看到三元的還是保持不變。

下面就是另外一個(gè)新建純電動(dòng)乘用車的管理規(guī)定，這個(gè)管理規(guī)定發(fā)布以后，關(guān)注的人還是比較多，包括在四號(hào)左右，工信部的新聞發(fā)布會(huì)上面，苗圩部長(zhǎng)也進(jìn)行了解讀，從現(xiàn)在開始，原來沒有做過車的企業(yè)，現(xiàn)在可以只要有足夠的研發(fā)能力，符合這個(gè)條件可以投入到整車的生產(chǎn)、研發(fā)過程當(dāng)中來。6月2日發(fā)布，7月10號(hào)實(shí)行，它主要規(guī)定四個(gè)方面的內(nèi)容，詳細(xì)的我就不說了。

然后跟動(dòng)力電池相關(guān)的呢，動(dòng)力電池的系統(tǒng)，相應(yīng)的能力這個(gè)需要具備，動(dòng)力系統(tǒng)的集成及工藝設(shè)備是需要的，一定要符合我們剛剛提到的他幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)入條件來講的話，新建企業(yè)生產(chǎn)的純電動(dòng)乘用車產(chǎn)品所采用動(dòng)力蓄電池的單體和系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是符合汽車動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件的企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品。

這是從具體的車型參數(shù)來看，對(duì)電池安全以及動(dòng)力電池一致性要完成三萬公里的可靠性試驗(yàn)，充電完成并靜置10分鐘，所有動(dòng)力電池單體電壓值最大差值不超過0.05V。

這就是我今天的分享，同時(shí)科技部現(xiàn)在牽頭制定電動(dòng)汽車重點(diǎn)專項(xiàng)，為新一輪的技術(shù)升級(jí)提供支持。可以說中國(guó)為電動(dòng)汽車發(fā)展提供的支持，儲(chǔ)備的資源，制定的政策都已經(jīng)處于全球的領(lǐng)先地位，我們相信通過組織優(yōu)化，讓各種生產(chǎn)要素有機(jī)地結(jié)合，我們的電動(dòng)汽車定能迸發(fā)出最強(qiáng)活力，獲得廣大消費(fèi)者的認(rèn)可，謝謝大家！

（以上內(nèi)容根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）