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再谈电动汽车动力电池的梯次利用(二)

作者:中国储能网新闻中心 来源:新能源Leander 发布时间:2015-06-15 浏览:
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三、汽车领域动力电池规模

2012年之前,电动汽车的市场规模较小,更多的是在进行示范工程推广,以此带动产业的发展。2012~2014年,是市场规模快速增长的时期,经过前期的政策推动和产业积累,市场呈现迅猛发展的态势,表现为车型多样化(各大车企都推出了自己的代表产品),商业模式多样化(出租运营、分时租赁、微公交等),参与主体多样化(传统车企、新能源车企、互联网企业、其他类型企业等)。

进入汽车市场的动力电池,与电动汽车发展态势相同,也在最近几年呈现出加速度发展的趋势。市场的强劲需求,带动了国内原材料企业、电芯企业、电池pack企业的快速发展和产业扩张,也吸引了国外的行业龙头,如三星SDI,LG化学在中国建厂,更好的服务中国市场。

2014年中国锂电行业相关数据(来源于高工锂电)

从市场集中度看,2014年中国动力电池产值前10企业占据总产值比例达到77%,市场份额集中在少数企业中。中国动力电池企业数量接近100家,而真正进入整车供应体系的企业数量不超过20家,市场两极分化较为突出。由于2014年以来电动汽车市场出现井喷发展态势,国内一线动力电池企业产能紧张,市场供应出现不足,给国外企业(三星SDI,LG化学)和国内二线企业进入整车供应体系提供了更多的机遇。

在技术和产品发展路径上,各家动力电池企业也有所不同。2014年之前,得益于在安全性方面的良好表现,磷酸铁锂电池是主流。随着全球各国政府和企业,对电动车动力电池能量密度的要求逐步提高,镍钴锰三元材料电池将在未来5~10年成为市场供应主体。此前,比亚迪主要在大容量的磷酸铁锂电池方面发力,在e6,秦,K9等车型上面进行了大量的推广应用。从去年开始,比亚迪另辟蹊径,研究磷酸铁锰锂电芯,应用到新一代的e6,秦和唐等车型上面。CATL则在大容量的磷酸铁锂电芯和三元材料电芯两方面发力,坚持自己的技术创新方向和市场领域,在国内商用车和国外乘用车市场收获颇丰。力神,万向等企业紧跟国外主流产品,在小容量的圆柱形三元材料电芯市场取得不错的成绩,与江淮、上汽、奇瑞、吉利、众泰等本土企业展开紧密合作。其他一些动力电池企业,如中航锂电、国轩、比克、沃特玛等,也都有自己的技术或产品相对“优势”领域。

我们根据历年媒体所公布的电动汽车销量数据和各批次《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》中相关的车型数据,进行整理、比对和分析,粗略统计出我国2009~2014年各年度的电动汽车动力电池总量,相关数据如下:

以我国前几年的动力电池技术及系统集成技术水平,这些进入市场的动力电池,一般在3~5年左右即将达到设计的寿命终止条件(容量衰减到初始容量的80%),部分一致性不好或使用工况较恶劣的,甚至达不到3年的使用寿命。以此推算,我国将在2017年左右,迎来动力电池退役的GWh时代,此后逐年快速递增,预计到2019年,最晚不会超过2020年,会有超过10GWh的退役动力电池规模。

面对如此规模的动力电池后市场,只有尽早进行产业化的研究和积累,才能在巨浪到来时,乘风破浪游刃有余。

四、梯次利用全球示范工程和项目

国务院在《节能与新能源汽车产业发展规划》中明确规定:

“(五)加强动力电池梯级利用和回收管理。

制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,明确各相关方的责任、权利和义务。引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。严格设定动力电池回收利用企业的准入条件,明确动力电池收集、存储、运输、处理、再生利用及最终处置等各环节的技术标准和管理要求。加强监管,督促相关企业提高技术水平,严格落实各项环保规定,严防重金属污染。”

国家层面针对梯次利用的相关扶持政策、行业规范和标准,也在积极制定当中。

全球各国都在积极开展动力电池梯次利用方面的实验研究和工程应用,其中日本、美国和德国等国家走的比较早,并且已经有一些成功应用的工程和商业项目。我国从近几年才开始开展相关的理论研究和示范工程,步伐相对慢一些,成规模的商业化运作还未真正开始。下表给出了全球一些梯次利用的典型案例:

从我们收集的梯次利用案例来看,在理论研究和示范工程方面较多,在商业化推广方面,还处在初期的探索阶段。

针对梯次利用的商业利益分析和技术可行性分析,已经持续进行了十年以上,相关的研究文章和分析报告也为数不少,已经为产业化的发展积累了一定的理论基础。

在示范工程方面,大多集中于分布式发电、电网储能和充电站等,多为中大规模的电池系统,比较适合课题性的研究和成果的展示,在应用方面的探索,还需要更多样化。

在商业应用方面,家庭储能、商业储能、移动电源、应急电源等小型灵活的设备,应该可以尽快的打开市场梯次利用的市场,为企业的发展赢得先机。在本系列文章的第(四)部分,还有针对商业应用领域的进一步分析。

总体来看,梯次利用虽然已经引起政府部门、科研机构、部分企业的关注和研究,但还没有引起大量的资源投入,属于“蓝海”市场。随着退役动力电池总量的爆发,这一领域所潜藏的巨大商业机遇,必将引起众多企业的积极参与和激烈竞争。新的产品、新的技术、新的商业模式,在未来都会层出不穷。

(转载请注明作者“夏军”及来源“新能源Leander”公众号)

关键字:电动汽车 动力电池

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