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动力电池市场分散渐入误区 产业门槛低暗藏风险
2016-03-01 17:03:38 来源: 作者: 【 】 浏览:126次 评论:0

  新能源客车产业目前正处于逐步走向成熟的阶段,在这个过程中,电动客车电池技术路线也出现了百家争鸣的状态,业界对于三元锂和磷酸铁锂电池谁优谁劣的争论也是由来已久。

  今年2月24日,国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,确定进一步支持新能源汽车产业的措施,作为此次会议提出的五大举措之一,对动力电池予以高度重视。会议提出,要加快实现动力电池革命性突破,在关键材料、电池系统等共性、基础技术研发上集中发力。动力电池的安全性亦被提升到了前所未有的高度,备受业界关注。

  日前,记者实地走访了动力锂电池工厂和客车企业,对当下备受争议的三元锂电池的安全性等问题进行调查。记者发现,在企业大规模涌入的同时,市场也在争论中渐渐走入误区。

  “安全性”正在被放大门槛低暗藏风险

  “如果电动汽车上的电池出现问题,将有可能引发危及生命的事故。”在一家动力电池生产企业的工厂的门口,一位负责人边做着进入工厂前的准备,边告诉记者:“这个问题谁都知道,但关键在是否重视。目前行业并不缺乏安全意识,但产品质量良莠不齐,质量工艺缺乏把关。”

  在这位负责人的指引下,记者也穿上了工作服,从上到下包得严严实实。实际上,任何人进入工厂前准备工作非常复杂,经过多轮消毒,以保证机器的无尘作业。经过层层把关和几扇门的清洁,记者才得以进入这家自动化程度非常高的动力电池生产工厂。记者了解到,这样的工厂,在国内并不多见。

  该负责人告诉记者,公司磷酸铁锂、三元锂生产线都有,磷酸铁锂电池市场占有率较高,但三元锂电池功率及能量密度较高,是提高电动车续航里程的新品。

  对于为何在两条路线同步布局,一位工厂人士介绍,磷酸铁锂因为一致性问题,这对企业实力要求也高,同时制作难度非常大,致使价格趋高,不过其原材料储量丰富,生产规模达到一定程度时价格可以降低,但未来却难以满足国家在新规划中对于电池模块的能量密度的要求。

  不过三元锂电池也有其弱点,因其三元材料的高温存储和循环性还有待提高,安全性也一直是企业研究的重点。不过随着技术的进步,似乎这一问题可逐渐得到解决。

  一位工厂的技术人员告诉记者:“业内认为三元材料不安全,主要是考虑其稳定性较差,温度必须低于200度,同时穿刺一定会发生燃烧和爆炸。但我们经过多种实验,目前已基本可以解决这一问题。”

  据了解,为了提高材料所需要的相关方面的性能,如热稳定性、循环性能或倍率性能等,已经有企业对正极材料进行掺杂改性研究。目前的三元材料采用的是1:1:1的结构,这种三元材料更为稳定和成熟。

  北京波士顿电池技术有限公司高级总监马俊峰认为,目前来看,三元材料能量密度高,低温性能达到一定水准,相对其他材料来说是可以量产的。“公司生产的三元锂电池主要提供给乘用车,今年将进入物流车领域,客车未来是众多企业布局的重要市场。”

  虽然近年涉足动力电池的企业不断涌出,但实际目前国内规模较大的三元锂电池生产厂商并不多。在位于西安中心21公里的高新产业开发区三星环新工厂内,记者看到,工厂内部基本实现全自动化生产,机器人进行批量操作。

  记者了解到,该工厂总占地面积为15万平方米,目前已建的一期厂房为3.7万平方米,是国内目前规模较大的三元锂电池生产基地。三星环新是由三星SDI与安徽环新共同成立,两股东各持股50%,已投资2.8亿元。目前三星环新员工有500名,到2020年,公司计划将员工增至2200名,累计投资6亿美元。去年9月份工厂一期生产线启动后,每年生产4万台纯电动汽车用电池,目前客户包括宇通、福田等。

  在这家供货宝马等车企的电池企业,三元锂电池的安全性能已可得到大大提升。目前三元锂电池通过电解液以及特殊的隔膜技术制作,在电池内部短路时隔开短路源,从而明显提高了三元锂电池的安全性能。此外,工厂设立数个阶段的各种安全装置,确保从生产阶段到模块、电池包阶段的安全性。

  实际,对于三元锂电池厂商而言,除了在电池材料、电解液、隔膜等的方面提升品质上进行保证,更为重要的是要做好安全设计工作。

  安全设计在电池的安全性上起着至关重要的作用。一位电池工厂的负责人介绍,工厂从材料阶段就要使用具有较强耐热性的材料,同时使用当电池内压力增大时自动排放气体的装置、防止电池内电流高于正常范围的装置。另外,厂商需要使用电池过度充电时强制性切断电流的回路等,提高安全性。同时,工厂应对于模块与电池包都进行阻热的装置,并应用MES全自动在线监测,设立安全性评估中心。

  而最终的产品还必须通过的环境安全测试项目有压缩、贯穿、过充电、高温、跌落等十几项,以被工厂确保其安全性。这样看来,三元材料的安全性问题似乎并不算突出性问题,反而已经找到解决的途径,而材料亦不是决定电池安全性的唯一标准。

  伯坦科技创始人聂亮认为,“安全性”问题正在被放大,实际业界更应该把焦点放在更容易出问题的电池设计、企业监管和产业规模上。

  一家大型电池生产厂商负责人告诉记者,目前国内电池生产制造的投资、技术门槛较低,实际真正在安全上达到标准的企业,投资规模应该在千万以上。我国进入这一领域的企业虽然众多,却大多以中小企业为主,且较为分散。“众多投资规模较小的中小企业涌入这个行业,是未来产业发展的隐患。电池产业对安全性要求较高,从材料选择、工艺到设计,都必须严格把控,对企业规模和资金也都有较高的要求,而如若企业为了降低成本,忽略这些环节,则更容易致使新能源汽车在安全性等方面出现大问题。”

  动力电池市场分散暂无胜出技术线路

  业内对动力电池的技术路线之争,也一直让这个产业格外热闹。

  纵观国内目前的技术路线,中国动力电池企业在磷酸铁锂领域,由于其发展较早在商业化方面最为突出。但随着新能源乘用车对续航里程要求的提高,国内领先动力电池企业在三元锂电池研发加速,市场应用不断扩大。

  然而不可否认的是,当前中国的动力电池市场面临相对分散的现状,大部分竞争者只有略多于1GWH的产能,同时所有厂商都在计划产能扩张。目前大部分电池生产企业可根据客户需要生产不同类型的动力电池,却没有一种类型的动力电池技术线路有压倒性优势。

  中投顾问新能源行业研究员萧函认为,安全性的标准不仅在于电池,还要关注电池成组的应用安全设计是否安全。“动力电池的应用安全是一个系统工程,在不能保证电池热失控完全不发生的情况下,要通过BMS(电池管理系统)、TMS、熔断保护、热障、结构集成等,在成组设计中设置多重的安全保证。因此,我们需要对电池的安全系加以系统的重视,而不是孤立的讨论技术路线和安全。”

  正是由于新能源汽车电池在生产上的技术门槛并不高、技术路线不明晰,让动力电池产能处于快速扩张当中,但目前对于配套的高品质动力电池的产量仍出现缺口。在大批量技术含量较低电池企业的投产可能让国内电池产能由短缺转向过剩、行业面临洗牌的同时,生产质量更高、监管更为严格、产业链更全的企业开始被期待出现。

  众涉足企业“保守”扩张等待政策明朗

  虽然在技术路线上,业内观点出现分析。但记者调查发现,目前大部分企业态度明确,依旧对三元锂电池看好,并将其视为下一个转型的方向,在政府部门相关标准和政策未明确前做“两手准备”。同时目前,新能源汽车的爆发远低于市场预期,动力电池企业特别是三元锂电池的厂商并没有及时扩产,产能的集中爆发期也将在今年下半年以后。

  由于动力电池占电动车成本的近半数,新能源车产销放量促使市场对动力电池的需求快速上涨,而这庞大的巨大市场需求,对于厂商来说是极大的吸引力,资本也纷纷涌入这一领域。

  数据显示,目前已经进入锂电池领域的上市公司有103家,其中涉及三元材料的有半数以上。有近三分之一的锂电池厂商已经以募集资金等方式开始布局,其他大部分厂商将其作为长期布局的方向,并早已开始研究。

  从去年开始,已有方正电机曙光股份、万马股份、比亚迪、科列技术、江淮汽车大洋电机等几十家上市公司,通过募集资金等形式进入新能源汽车整车、动力电池等领域。记者获悉,去年1月至今,企业投资新能源汽车产业链项目的资金规模达千亿。

  与此同时,不仅上市公司通过并购、合作等方式涉足动力电池核心环节BMS领域,众资本大佬也不惜重金以入股等方式在这一领域“插上一脚”。今年初,陈发树也以2000万入股正在以定增方式募资的新三板锂电池企业科列技术。近日更有消息称,工信部已联合行业内外的九家企业投入5亿元资本金,正组建动力电池研究院,或者动力电池的研究研发平台。

  虽然动力电池资本遇热,但记者发现,目前动力电池的爆发远低于市场预期,因政策不明晰,企业扩张也较为缓慢。

  “在中国新能源汽车市场发展的两年时间里,出现产能不足等问题,而造成这一现象的根本原因是动力电池供应紧张,电池配套厂商规模分散、实力不均。虽然许多整车厂商已开始研发并布局电池产业,但很多车企仍面临高品质动力电池供应不足的问题。”一位厂商告诉记者。

  中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙表示,从2015年动力电池的应用情况来看,规模达到200多亿,70%以上为磷酸铁锂,尤其客车占的比重较大,乘用车更多往三元发展。但是2016-2020年的新能源客车补贴政策提出了Ekg的要求,促使客车企业向三元锂转移。目前三元锂电池在商用车上的应用暂缓,一部分产能兑现受到影响。

  实际,目前大部分国内上市公司都坚持在磷酸铁锂和三元锂电池并存的两条路线上同时进行布局,一旦市场需求发生改变或者国家对三元锂电池的标准、监管进行完善,这些企业将快速大规模从磷酸铁锂电池切入三元锂电池领域。

  去年曾欲谋划参股无人机锂电池企业的鹏辉能源证券部人士告诉记者:“目前公司在电池领域的布局以磷酸铁锂电池为主,但也同步对三元锂电池进行研发,三元锂电池也是动力电池未来发展的重要的方向。”

  他透露:“公司对三元锂电池的研发主要投入是在提升其稳定性上。不同的电池材料都有其优劣势,很难说哪个更好,如何避免劣势,发挥其优势,是公司目前研究其方向。如果国家相关标准一旦明确,公司也将很快转型进入三元锂电池领域。”

  刚刚在锂电池产业实现战略转型的雄韬股份董秘肖杨健接受《证券日报》记者采访时表示:“目前,市场对三元锂电池的争议主要是在其材料的安全性上,但从公司的研发试验来看,随着技术进步和材料的改进,这一问题是可以解决的。我们认为三元材料是未来的一个重要方向,依然看好这一产业,虽然目前三元锂电池生产还未正式上线,但一旦政策明朗,三元锂电池在公司布局中的比重将被加大。”

  业内人士认为,虽然目前国内普遍认为新能源汽车市场有望保持每年200%的增长速度,但动力电池对产品质量要求高产品认证需要至少需要一年的时间,同时三元锂电池标准还未健全,动力电池新增产能实际有效产能远低于名义产能。

  萧函认为,未来几年动力电池存在高速扩张后产能过剩的风险,但三元锂电池还仅是在起步阶段。“各路资本疯狂涌入动力电池行业,如若新能源汽车补贴的减少,新能源汽车的需求或将减少,但目前来看新能源车的需求量还在上升。”

  对于已经通过募资等方式,在三元锂电池领域进行投资的企业而言,其大部分还是希望将三元锂电池进行量产,尽快缩短暂缓时间,原因是“客户有需求”。

  成飞集成证券代表巨美娜表示:“公司在动力电池领域的布局以市场需求为主导,今年锂电池业务的订单和去年相比有明显的增加。公司三元锂电池目前主要给乘用车供货,生产没有受到影响。公司未来的投资和在应用材料上的扩张将根据市场需求来匹配。”

  也有企业负责人表示:“虽然大部分工厂生产是在下半年,但此次三元动力电池在新能源客车上的应用的暂缓,让很多企业措手不及,因为事前并没有得到通知,很多生产线被迫暂停,客户订单也出现问题。从目前来看,企业上半年的生产也要拖延到下半年进行了。”

  客车厂商三成选用三元锂 产业链联动是方向

  据记者了解,致使众多电池企业涌入该领域或加速在这一领域的布局的原因是,市场对三元锂电池的需求正在快速攀升。三元锂电池在暂缓之前,其已逐渐得到市场认可,并大规模被商用。在此次记者调查中,大部分客车厂商对三元材料安全性问题似乎并不那么担心。

  “目前电池行业很大程度上依赖于政府支持和补贴,所以政策对产业的发展至关重要。客户在对三元锂和磷酸铁锂的选择上,也提出过对三元材料的担心,但随着客户对三元锂电池认识的提升,也在逐步接受。”肖阳健告诉记者。

  在记者走访中,苏州金龙一位负责人告诉记者:“从经验来看,新能源车在其发展初期事故发生会有较大概率,所以相关部门对电池产业持更为严谨的态度非常重要。三元锂电池生产厂商在工艺和质量上,如果更为谨慎,则一定程度上可以避免事故的发生,但不能因为认识的不足对整个技术路线进行否定。采购企业应该有更为严格的标准,选择高品质厂商。”

  在动力电池各种新技术路径上,众多客车厂商也一直在尝试。中通客车相关人士表示,目前,客车厂商在电池的选择上还是以磷酸铁锂为主,同时兼顾将三元锂电池在部分车型上进行尝试,以研发出更符合未来方向的路线。据了解,目前国内客车厂商中至少有三成已经选用三元锂电池。

  安凯客车新能源研究所所长陈顺东认为,技术路线本身并无好坏之分,好的安全性、能量密度和续航里程是决定未来哪种电池更符合市场需求的指标。随着技术进步,三元电池将会越来越安全,磷酸铁锂能量密度也会逐渐得到提升。目前,行业面临最大的问题不是对材料的安全性进行探讨,而是加强行业、企业的监管,促使电池企业、整车企业、客车厂商共同从材料选择、安全设置等方面加强产品力。

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