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动力电池与新能源汽车产品与市场发展复盘和展望

作者:中国储能网新闻中心 来源:电池中国网 发布时间:2018-11-08 浏览:
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11月7日,中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会第三次全体会员大会在北京召开。中国汽车技术研究中心有限公司政策研究中心主管阮艺亮做主题报告,以下为发言内容:

尊敬的刘秘书长、秦理事长、张秘书长,各位领导,各位专家,大家好!我是来自中汽研政策研究中心的阮艺亮,刚刚秦理事长提到我们产业要高质量发展,有几个方面,首先高质量包括规范的市场、高质量的产品,还有延伸出来的安全问题,以及在这样的压力、洗牌或者转折期我们是不是应当聚焦细分市场,把细分市场做精,这几个方面我都非常的认同。同时比较巧,我PPT里若干个问题都是围绕这三四个问题开展的,今天是立冬,我们最近也在讨论动力电池产业是不是冬天来了,包括这几个现象,第一是资金回款的姗姗来迟,第二是产品指标的严格要求,第三是冬天里有几把“火”,朋友圈里分享电动车起火的事情。既然冬天来了春天也不会太远,在这里祝各位老总生意兴隆、事业顺利。

最近大家都在讨论洗牌期,我们要特别注意政策和市场的研究,因为新能源汽车动力电池仍然算是一个政策市,我们一定要看清楚方向,把资源集中用在一处,在某个细分市场发力,这样胜算可能大一些。因为我们做政策研究发现,很多国际的车企巨头特别关注未来展望,尤其是后补贴时代所谓2025年左右的发展,反而我们国内的车企或者是零部件企业,主要还是关心近处的东西,研究未来的更少了,我觉得在产业研究方面相关的企业需要加强,一定要把这个市场搞清楚,把政策方向搞清楚,看清路再行路。

我今天报告的主要内容是“动力电池与新能源汽车产品与市场发展复盘和展望”。

在此之前我再多说两句,有关政策研究中心的介绍,政策研究中心是专门从事汽车产业政策的起草和研究的部门,在新能源汽车产业发展多年来,为财政部、税务总局、工信部、发改委、科技部、商务部等等多个主管部门提供支撑,我们也直接参与起草了历年的新能源汽车财政补贴政策,包括税收,包括动力电池,包括各类的推广应用等等行业的重大政策。

报告之前我简要介绍一下新能源汽车产业的政策体系。这个是中央政策体系,从这个上面来看,目前新能源汽车的推广补贴和投资、和产品准入管理政策,这两方面对行业影响是最大的。同时我们也组织开展过30多个省市的地方政策的起草工作。地方的政策包括这几类,有产业发展、财政支持、推广应用、基础设施、交通管理等等类别。与中央政策侧重点不同的是,地方的交通管理政策更能够发挥推广作用,比如说新能源汽车不限行,特殊地区、特殊区域的路权、免费牌照等等。可以为行业提供相关咨询服务。

以上就是整个政策研究的概况,接下来展开报告的内容,分为三部分,第一、第二部分分别讨论产业变革过程中市场、产品的发展趋势,第三部分是热点专题讨论。

第一部分,首先回顾一下行业发展的概况。在政策和市场的驱动下,2017年我们的产量已经接近80万辆,连续三年位居世界第一,目前的保有量达到180万辆以上,占全球保有量的50%,2018年全年新能源汽车的产销预计突破100万辆,1—9月份产量已经达到了73.5万辆,比上年同期增长了73%,其中纯电动汽车的产量是55.5万辆,我们是纯电驱动为主,比上年同期增长60%,插电式混合动力的产量达到18万辆,比上年同期增长了138%,我们预计到2020年新能源汽车年产量会达到200万辆,到2025年新能源汽车的产量达到整个汽车产量的20%。

我们再看动力电池的市场概况。根据2017年的排名,有宁德时代、松下、比亚迪、LG、三星、沃特玛、国轩、比克、孚能等企业,算全球的前十。

我们回顾一下,2015年是16.7GWh,2016年达到27.6GWh,2017年达到36.7GWh,2018年上半年是15 GWh左右,2020年我们需求量大概100GWh,当前的产能大概是180—200GWh左右的区间,所以目前来看当前的平均利用率偏低,就是大家常常说话的结构性产能过剩,也是有一个周期性的产能过剩,当前来看是过剩的,长远周期来看可能还需要进一步的加大。

从细分市场来看,上半年的数据,月平均的配套量是2.58GWh,对比2017年是3.06GWh,加上年底翘尾预计下半年还有巨大的增长空间,从不同车型的市场份额来看,上半年乘用车装机量占比大概是58%,客车下滑到36%,专用车下滑到6%。电池的形状来看,方形超过了3/4的市场,软包和圆柱还不到1/4,这种份额我们看还是宁德时代、比亚迪、力神、国轩等等出货量比较大的企业,以方形的电池为主,出货量比较多。

接下来看一下产品,总的路线图,根据国家新能源汽车重点研发专项,从高比能量电池,高功率、长寿命电池、动力电池系统、高比能量二次电池和测试评估等方面,都支持了动力电池的研发,能量密度方面我们都知道,2020年目前定的是300瓦时/公斤,2025年定的是400瓦时/公斤,到2030年采用新体系的材料电池能量密度要达到500瓦时/公斤。在这块我们也逐渐认识到,每年提升能量密度指标导致企业难以保障安全技术的开发验证时间周期,目前我们看到原有的300瓦时/公斤的国家目标制定可能偏高,存在一定的安全隐患和风险。

另一方面,我们看整个市场纯电动汽车两头挤的发展战略,所谓两头挤,大头是大客车,小头是A0级的小车,慢慢回归到中级轿车的发展,当初纯电动的里程大概是100多公里,现在300多公里的都很多,同时车型的不同里程以及用的电池也不一样,A0级以下的车300公里加上短途,到A+级,比如像长安逸动这样的纯电动车就是400公里和400公里以上是比较合理的,后面的B级或者C级的车500公里以上,这是符合当前市场情况的。

这张PPT是具体的车型和电池匹配,国际的车型,这是2017年底麦肯锡等机构将多个主流的电动汽车拆解,并且对电池等核心的零部件做的评估。这些数款车型包括方形、软包和圆柱三种电池,有三菱、宝马i3、大众e—Golf、日产的聆风、特斯拉的Modle S,报告总体结论来说这三种电池各有优势,目前没有绝对的赢家,从配套来看,各大车企的第一大动力电池供应商主要是三星和LG,丰田和特斯拉主要采用松下的电池,国内的宁德时代、比亚迪表现得也都不错,宁德时代配套了日产、大众、通用、现代起亚、宝马等等车型。LG主要匹配的是日产、雷诺、通用、沃尔沃、奥迪等等,目前LG能量密度基本上是在250瓦时/公斤。

这个表是当前国内汽车配套主流产品的统计,有乘用车、也有客车,有磷酸铁锂、也有三元,标记红色部分,主要是三元的电芯,蓝色的部分主要是磷酸铁锂的配套电芯,三元这块26148是主流的,42—50安时的都有,79148的电芯目前某企业已经做到了150安时,这个是非常大的。下面蓝色的磷酸铁锂,这个单体配套目前来看,200安时以上的单体电池基本上没有了,去年还有240安时的,目前比较大的是中航锂电的176安时的,宁德时代有一款130安时的用在宝骏的乘用车上,是一个比较典型的案例。

我们再看一下产品的材料体系,当前我们总结一下三元523体系电芯已经实现了大规模的应用,能量密度基本上在200Wh/kg加减30,去年年底磷酸铁锂的单体能量密度大概是140Wh/kg,今年基本上都是160Wh/kg,三元单体的能量密度现在基本上是200Wh/kg左右,去年的平均值是185Wh/kg,三元松下的21700做了265Wh/kg,但是循环寿命是偏低的。高密度的材料目前主要应用在18650、21700这种圆柱形电池,国内的部分企业也在用。在这里面硅碳材料的电池在圆柱的电池里面也得到了规模化的应用,但是方形和软包的大容量电池里面目前还处于开发的阶段,现在力神、国轩、宁德时代都申请了高能量密度300瓦时/公斤的电池开发,采用的材料体系基本上都是以高镍三元为主,电解液是六氟磷酸锂,隔膜是PE膜为主和改善的隔膜和陶瓷涂层。

接下来是一些专题的讨论。近年来由于新能源汽车安全事故发生较多,这样的背景下工信部装备中心在今年的9月4日发布了《关于开展新能源客车安全隐患专项排查工作的通知》,要求新能源客车企业对产品的安全隐患开展专项的排查。紧接着在9月25日又发布了《关于开展乘用车和专用车、载货车排查通知》,根据行业专家讨论的意见,新能源客车的产品排查重点类型主要有IP防护失效、车辆泡水、车辆碰撞、线束连接冲动、频繁充放电或者长期搁置的车辆,乘用车和专用车,除了以上的内容之外还多了工作行驶环境恶劣的车辆。

根据我们总结的问题原因,工信部要求重点排查动力电池的外观、软件的诊断、亲密性、电源接部件、容量等内容,同时要求落实产品安全主体责任。

我们总结一下事故场景和事故原因。事故场景通常是包括行驶过程中的自燃、碰撞自燃、静置自燃、充电时和充电结束后的2小时内的自燃,以及经过水泡、水浸之后的自燃,我们也逐步了排查原因总结了一下:动力电池结构的原因、动力电池单体的原因、外部热源的引燃、动力电池电器、整车电气。

我们具体看一下五类原因。动力电池系统内的三种原因,包括结构、电器、电芯。结构原因是电池包受到挤压或者受到碰撞,使得电池模组产生了形变或者某一些连接点产生了一定的位移,就可能导致它后面单体电池的漏液、短路或者电连接的松动等等方面,会产生电阻大发热起火。电器的原因主要是低下线线束、高压线束、继电器、电连接等部件失效导致起火。动力电池单体原因,电芯一致性差,电池间形成压差导致过充电引起热失控。整车电器原因,由于线束或者接插件接触点、触片端子接触不良等电器安全失效,诱发的短路、发热。其中比较典型的,用户搞了氙气大灯的改装,改装以后用的线束都是质量比较差的,由于电路的过流,导致引燃整车。还有一个更奇葩,他把一个插线板并联到电源上,把插线板拖到车作为供电的电源,也是因为质量不好,插线板慢慢发热引燃整车。所以电动车千万不要改装,包括改灯都要谨慎或者买好的产品。外部热源引燃,烟蒂引燃整车、点烟器引燃整车,排插与充电枪发热等。

这部分主要是企业建议。综上所述,根据不同的场景、不同的原因,建议企业做好相应的措施。第一个措施,一是要有高质量的产品,二是要有高质量的使用,使用这个环节非常重要,要做好产品功能的宣贯和客户使用的说明和培训,这个内容主要包括动力电池基本的特性,包括电动汽车的充电操作,包括车辆电器改装,或者改装维护维修的安全提示,因为毕竟都是高电压平台,跟传统车是完全不一样的。第二是提高客户对产品的保养和故障排查的意识。我们现在新能源车仍然算是一个新生事物,相比传统燃油车的可靠性确实是差距比较大,及时提醒用电车的客户对异常使用环境,比如说如果有什么刹车报或者有什么暴雨,或者特别高的高温,或者是经过碰撞等等经历了这种异常的环境,这种严酷环境的车辆提早进行检查,包括如果自己有这个车我提醒大家也尽量去做检查,及时排查隐患。接下来还有隐患车辆,采用了疑似缺陷电池的配套车辆,有些动力电池设计是有缺陷的,我们动力电池企业也都清楚,配套缺陷电池的车辆一定要预约回来进行进一步排查,该换的换、该修的修,包括泡过水、碰撞也都要进行排查,不能酿成安全事故。第四个,更改车型的设计方案,针对已经发现的产品设计问题及时整改,针对安全隐患,中心相应的设计方案做好防护的保障。

关于产业方面后续还有哪些后续的进展和发展方向,协会也会在后续组织一些场合,大家做进一步的交流和解读。我就说这么多。谢谢大家!

关键字:动力电池

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