寇佳麗 李雪嬌
春節將至。這本來會是與家人團聚的開心節日,卻令張宇生出一些頗為復雜的情緒,倒不是他擔心無法應對家人的“七嘴八舌”“親切慰問”,而是回家的路途實在曲折漫長。

2019年,張宇終于拿到了北京的新能源汽車牌照。于是,2020年春節,張宇就開著一輛純電動汽車回了太原老家。沒成想,一次回家成了現實版的“人在囧途”。
出發前張宇還在微信群里跟電動汽車車友們請教長途經驗,問題發出去后,最先收到的回復卻是“心好累,老是充電,心里不踏實”“我也想出遠門,但電動汽車還是算了吧”。好不容易,張宇查好資料,確認好高速沿線可以充電的服務區,備好水和食物,做好比預定7個小時延長的準備,接下來的事情還是讓他一言難盡——這趟回家之旅竟然走了16個小時!
“一路上總是要充電,而尋找合適且可以正常使用的充電樁簡直難上加難。”張宇對《經濟》雜志、經濟網記者無奈地表示,不要說500公里的距離,即便是北京近郊,電動汽車也未必能說走就走。“古北水鎮我想去很久了,可是儀表盤上的里程數告訴我‘清醒點。”
張宇的境況,是很多新能源汽車車友都會遇到的問題,它與鋰電池的構造和特性息息相關。
2020?年?11?月,我國新能源汽車產銷分別完成19.8萬輛和20萬輛,同比分別增長?75.1%?和?104.9%。當月,從新能源汽車的不同車型來看,純電動汽車銷量占比83.5%,插電式混合動力汽車銷量占比16.5%,燃料電池汽車銷量占比僅為0.15%。其中,前兩種車型都需要使用鋰電池。
“我們知道,一般來說,電池=正極+負極+電解液。鋰電池的最明顯特征是,它的正極材料是含有鋰的金屬鹽,負極往往是石墨。不過最近,特斯拉生產了一款新的鋰電池,其負極使用了硅,因此鋰電池的負極材料也可以是硅。”?接受《經濟》雜志、經濟網記者采訪時,中國電子信息產業發展研究院科技與標準研究所科技政策研究室副主任張原如此解釋。
整體上,鋰電池可以分為三類:給消費電子產品比如智能手機、平板電腦等使用的鋰電池;儲能用的,比如光伏電站使用的鋰電池;電動汽車使用的鋰離子電池(可充電,區別于一次性鋰電池;本文中,鋰離子電池特指電動汽車使用的鋰電池)。
鋰電池的理論創新和基礎技術突破,大多來自美國、法國和加拿大等國家的高校和科研機構,但最終的產業化卻落地于遠隔萬里的東亞。1991年,日本索尼將全球第一只商業化鋰離子電池推向市場,如今,鋰電池的產業發展之路已經走過了近30年。
新能源汽車的產業發展離不開鋰電池,反之亦然。
作為我國國家戰略性新興產業,新能源汽車享受了中央和地方政府的各種扶持培育政策。我國新能源汽車關鍵技術顯著進步,產品性能明顯提升,年銷量從2009年的不到500輛增長到2019年的120.6萬輛。得益于新能源汽車產業的蓬勃發展,我國鋰離子電池行業也呈現出快速發展趨勢。
“中國已經超過了傳統鋰電池產業強國——日本和韓國,成為全球最大鋰電池生產國。近兩年,歐洲成為新能源汽車的主要市場,而中國出口到歐洲的鋰離子電池的規模一直在增長。2019年,我國鋰離子電池對歐洲出口金額達到了33億美元,同比增長高達64.2%。而我們知道,2019年的歐洲還沒有出現新能源汽車銷量的爆發式增長。”提到中國鋰離子電池產業的成長與規模,張原這樣說。
電動汽車使用的鋰離子電池還有細分種類。發展至今,在國產新能源汽車領域,主要存在兩種鋰電池:磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池具備成本優勢,因為它除了需要鋰元素還需要鐵元素、磷元素,后兩者屬于常規性化學元素,成本相對較低;三元鋰電池中,典型的有鎳鈷錳酸鋰電池和鎳鈷鋁酸鋰電池,其需要的金屬元素相對來說較稀少,上游產業易受外界因素影響。
中鋼集團南京新材料研究院有限公司副院長駱艷華在接受《經濟》雜志、經濟網記者采訪時表示,得益于成本不斷降低和技術突破,鋰電池正在更廣闊的應用層面落地。例如在5G基站備用電源、3G/4G通信基站的升級、分時電價“削峰填谷”等儲能領域,鋰電池競爭力極大;鋰電池在儲能領域雖處于起步階段,但已逐漸受到各國重視,發展潛力巨大,將會迅速成為拉動鋰電池消費的另一增長點。
“國內動力電池行業發展進入到高質量、低成本時代,鋰離子動力電池產業協同創新進步顯著,技術水平不斷提升,市場整體競爭力逐漸增強。”駱艷華表示,在國家宏觀政策的引導下,鋰電池產業將繼續朝著“龍頭企業擴張加速、小廠商淘汰出清”的產業結構深度調整格局發展。
鋰電池產業前景廣闊,但發展路途曲折。受多重不利因素疊加影響,2019年我國新能源汽車銷量同比下降4.0%。在新冠肺炎疫情的沖擊下,2020年一季度,新能源汽車銷量同比下降56.4%。為對沖疫情影響、促進汽車市場消費、提高綜合競爭力、推動產業高質量發展,2020年4月,財政部、工信部、科技部、發改委聯合發布了《關于調整完善新能源汽車補貼政策的通知》(財建〔2020〕86號),將原定2020年年底到期的補貼政策延長到2022年年底,平緩補貼退坡力度和節奏。
“2020年中國新能源汽車的發展面臨著不小挑戰,但我并不贊同新能源汽車或者鋰電池市場進入寒冬的說法。”武漢理工大學汽車工程學院教授、湖北省電動汽車專業委員會秘書長鄧亞東對《經濟》雜志、經濟網記者表示,近年來,新能源汽車補貼政策堅持“扶優扶強”的政策導向,補貼政策為我國新能源汽車技術和產品進步創造了一個快速增長的環境。
“不過,補貼政策也會帶來拔苗助長的市場風險。應該說,我國新能源汽車品質良莠不齊,很多上下游企業缺乏市場競爭力,補貼滑坡,市場出現波動很正常,而鋰電池技術深度發展會加大電池企業之間的差距,兩極分化嚴重,或將加速行業洗牌,進一步提升市場集中度。”鄧亞東這樣說。
得益于龐大的內需體量及掌控全球80%的電池金屬精煉產能、70%以上的電芯產能和60%的關鍵原材料產能,經過10年的發展,鋰電池行業已經成為中國具有全球競爭力的產業之一。不過,未來,該產業不僅需要面對內部市場的補貼退坡、產能過剩和市場競爭加劇等多重壓力,還要面對來自海外的競爭與挑戰。
2020年11月24日,歐盟委員會副主席馬羅斯·塞夫科維奇表示,到2025年歐盟可以在不依賴進口動力電池的情況下,為快速增長的電動汽車業務生產足夠的汽車電池。
馬羅斯·塞夫科維奇說:“我相信,到2025年歐盟將能夠生產足夠的電池來滿足歐洲汽車工業的需求,甚至由此建立我們的電池出口能力。目前,中國占據了全球約80%的鋰離子電池生產份額,但歐洲的產能將快速擴張。”
接受《經濟》雜志、經濟網記者采訪時,中國現代國際關系研究院歐洲研究所助理研究員董一凡指出:“歐洲不僅有發展鋰離子電池產業的決心,也有這種現實需求。”
從綠色節能的角度看,2019年4月,歐盟發布《2019/631文件》,規定2025?年、2030年新登記乘用車的二氧化碳排放在2021年(95g/km)的基礎上分別減少15%、37.5%,即分別降低為80.75g/km、59.375g/km。據此,歐盟允許的2021年的標準為95g/km,即歐盟范圍內全部新銷售的汽車每公里二氧化碳排放不能超過95g,等于說新汽車行駛100公里的油耗不能超過3.24L。對傳統汽車和制造商而言,這無異于巨大挑戰,而生產電動汽車會是很不錯的選擇。
從產業發展的角度看,歐洲汽車工業協會的數據顯示,2020年11月份,歐洲電動汽車銷量再創新高。當月,德國、法國、英國、挪威、葡萄牙、瑞典、意大利、西班牙8國新能源汽車注冊量合計13.4萬輛,環比增長13%。
電動汽車的核心技術集中在“三電系統”,即電機、電控(電子控制系統)和電池。要減排,要發展電動汽車產業,歐洲就不得不重視鋰離子電池。
“不管是歐盟層面還是其成員國層面,都很重視鋰離子電池產業。大家都分別推出了一些規劃,比如歐洲兩個汽車生產大國——德國和法國,已經牽頭成立了鋰離子電池產業聯盟。可以看出,歐洲的這種‘重視已經提到了日程上。在歐洲,一些國家將鋰離子電池產業作為汽車工業轉型和交通現代化的抓手,有的國家甚至將發展鋰離子電池產業納入其在高新技術領域占據一席之地的計劃的一部分。”董一凡這樣告訴記者。
如何面對挑戰?汽車行業分析師張翔告訴《經濟》雜志、經濟網記者,目前看,全球鋰離子電池產業主要分布在中國、日本和韓國,歐洲的相關產業起步晚且當前的企業數量并不多。
他說:“鋰離子電池的技術路線其實已經明朗了。從外形看,中國多生產方形電池,走三元鋰電池或磷酸鐵鋰電池路線。要保持競爭優勢,中國企業就應該更專注電池的能量密度問題和安全性,進一步降低成本。值得注意的是,歐洲一些車企在關注、投資固態電池(電解液是固態的)。與液態電池比較,固態電池能量密度更高,安全性也更高。在該領域,歐洲有些企業走在了前面,這是他們的一個優勢。”
“歐盟委員會一位副主席曾直言,我們要生產最好的新能源電池和新能源汽車,我們的電池不能依賴亞洲,不能讓亞洲主導這個產業。新冠肺炎疫情以來,歐洲確實更加講究產業鏈的獨立性和自主性,不過,這并不排除中歐之間的合作機遇。中國的鋰電池行業已經發展得比較成熟,歐洲也想要發展,那我們的企業可以過去開展合作。在歐盟對外來投資逐漸收緊的背景下,我們仍然能看到,寧德時代在德國的工廠已經成為中歐在該領域合作的標志性項目。”董一凡這樣說。
2018年7月份,寧德時代宣布投資2.4億歐元,在德國圖林根州設立電池生產基地,項目分兩期建設,計劃于2021年投產。因受新冠肺炎疫情影響,前述工廠建設的工作進度或會有所調整。寧德時代項目最終落地歐洲本土,不僅在一定程度上降低了歐洲對進口鋰離子電池的依賴,也契合了歐洲提出的產業自主、汽車工業轉型升級政策。
駱艷華則告訴記者:“寧德時代用了不到10年的時間躋身全球動力鋰電池前三,擁有了與松下、LG、三星SDI等角逐的實力。未來10年,歐洲和美國會試圖打造各自的鋰電池行業先鋒,對在兩地新增電池產能的亞洲鋰電池大廠發起挑戰。歐洲本地化產能布局正在加速,受此帶動,供應鏈其他環節也將逐漸向歐洲轉移。面對這樣的大環境,中國企業毫無疑問地需要從環境、成本控制、清潔生產、技術以及積極的宏觀政策等方面可持續性地進軍鋰電池行業價值鏈高附加值環節,利用挑戰和機會并存的契機,合理控制海外建廠的布局速度。”
與此同時,中國鋰電池企業也擁有自身發展值得信任的優勢。我們的優勢基本上可以總結為以下三方面。
我們的企業發展鋰電池行業,有來自國家的、非常明顯的支持與重視。很長時間以來,中國都將鋰電池產業列為發展重點。中國加大對電動汽車發展的推動后,中央和地方均有專項支持政策落地。
中國擁有大市場的優勢在鋰電池需求端持續發揮了積極效應。從消費應用場景看,中國鋰電池產量的40%左右流向電子產品端,45%左右流向電動汽車,其余的流向儲能產業。這三大塊,每一塊的需求都很旺盛,增長也較快速。
工信部一直在做一件事,即組建制造業創新中心,旨在解決行業內關鍵且普遍的技術性難題。而工信部成立的第一個國家級制造業創新中心就是“國家動力電池創新中心”,幫助企業做了不少事情。
“這三點是我國的明顯優勢。此外,中國鋰電池產業體系基本健全,從上游配套材料到中游的電池制造再到下游的產品應用,每個環節我們都有做得比較好的企業。”張原這樣說。
當我們拋開一切外部因素,單純回歸技術的時候,也會發現,鋰離子電池產業還要面對源自本身的難題。
消息顯示,2020年8月23日,在海南省海口市,一輛正在行駛中的廣汽新能源Aion?S底盤處發出異響,隨后儀表盤顯示車輛故障,車輛開始冒煙,當即發生了自燃。火勢發展迅速,消防部門趕來后用泡沫滅火器才成功把車輛的大火撲滅,但整車已嚴重燒毀,只剩下一個車殼。
安全性一直是各方尤其是電動汽車消費者重點關注的問題。近些年,不少榜上有名的車企均有新能源汽車自燃事件發生,比如特斯拉、比亞迪。
“有些電動汽車自燃事件與鋰離子電池的能量密度相關。鋰電池能量密度的單位是wh/kg,而傳統鋰電池的能量密度的上限理論值大概有200wh/kg。目前,不少款式的鋰離子電池其實已經很接近這個理論上限值了。問題在于,就算是200wh/kg,也無法滿足電動汽車對能量的需求。從續航里程角度說,當然是鋰電池的能量密度越高越好,但是,能量密度越高,鋰電池的安全性越容易受影響。”張原如此解釋。
如果說,鋰離子電池的能量密度、安全性無法滿足電動汽車產業發展的未來需求,那么接下來,將會有包含新技術的電池成為資本、社會和消費者眼中的更佳選擇。這是值得我們思考的問題。