锂电池如何“卷土重来”

纯电动汽车一直是近年来汽车市场不断“炒作”的话题，而其核心部件锂电池更是被推向舆论的风口浪尖，对其的看法也是褒贬不一。事实真的如此么？真的就如大家所想的不堪一击么？

最近几年，不管是电子产业还是汽车产业对于锂电池的关注就一直没有停止过。从市场总体反应的声音来看，对锂电池性能和续航的“诟病”是最大的抱怨点，当然这也怪罪于锂电池近年来技术一直没有明显突破，没能给消费者一种眼前一亮的惊喜和喜悦。

从2014年开始，锂电池技术似乎在发生着悄然的改变和突破。

事实上，关注汽车领域的消费者想必都知道，最近一段时间，关于锂电池新技术方面消息不断，如比亚迪表示正在研发磷酸铁锰锂电池，其能量密度将较现有磷酸铁锂电池提升超过60%，达到三元材料水平，同时由于利用锰替代现有的钴、镍等高价金属，成本将大幅下降；LG集团旗下LG化学能源也正研发电动汽车电池，续航能力是目前市场上大部分电池的两倍。

通过以上例子，记者可以看出各锂电池生产企业今年格外活跃，技术也有很大程度的提升，这也让“尘封”已久的锂电池市场再次获得关注。

产量与地位双重提升

《汽车观察》记者从中国化学与物理电源行业协会了解得知，2014年上半年，我国锂离子电池行业（包括电池、正负极材料、隔膜、电解液及专用设备等）保持稳定发展，全行业总产值接近400亿元人民币，产业格局和新技术应用出现亮点。

今年以来中国锂电池市场发生着翻天覆地的变化，不管是产量还是市场销量都有明显增长。《汽车观察》记者从中国电池工业协会了解得知，2014 年1月?6月，全国锂离子电池行业累计完成产量24.40亿只（自然只），同比增长8.38%；全国铅酸蓄电池行业累计完成产量10，737.78万千伏安时，同比增长8.10%；全国碱性蓄电池行业累计完成产量36，326.56万只（自然只），同比增长22.00%；全国原电池及原电池组（折R20标准只）行业累计完成产量179.50万万只，同比增长4.35%；全国太阳能电池行业累计完成产量2，240.30万千瓦，同比增长26.29%。

关于锂电池在电池领域扮演的地位，《汽车观察》记者采访了中国电池工业协会韩作理事长。韩作对记者表示，我国电动车使用铅酸电池的比例太高，而铅酸电池在废旧电池的回收上所存在的问题国家有关部门应给与足够的重视。对锂电池在电动车上的应用要抓住难得的发展机遇，步子要走好走稳。

他还表示，中国电池工业协会也要积极做好锂电池的宣传推广工作，让更多的消费者来认知锂电池，并与欧洲等发达国家的相关部门进行积极额合作，将产品走出国门，走向欧洲市场；目前我国锂电池的发展瓶颈并不是电池本身，而是支撑的系统，只要相关支撑技术做好，就不怕没有好的锂电池。

据《汽车观察》记者了解，2014年上半年锂离子电池产品仍然主要集中在消费类电子产品应用领域，消费型锂离子电池市场份额约为总量的87%；其次是动力型锂离子电池（电动汽车、电动自行车、电动工具用），占比接近10%；储能型锂离子电池占比约3%。从上述数据记者可以看出，自进入2014年以来中国电池市场发生了翻天覆地的变化，不管是锂电池还是铅酸、碱性以及太阳能电池都完成了完美的跳跃。

投资热情与技术亮点凸显

据《汽车观察》记者了解，电动汽车用动力电池产量增长明显，2014年上半年产量为8.04亿瓦时，超过2013年全年的3.6亿瓦时。主要原因是新能源汽车补贴政策进一步明确，促进新能源汽车产销量快速增长，上半年达到2.04万辆（超过去年全年产量），带动动力电池市场快速增长。

锂离子电池行业新增投资持续增长，东部、中部地区在电池领域新建、扩建项目较多，正负极材料、隔膜材料等领域的骨干企业纷纷实施或计划扩建，韩国三星SDI、LG化学等企业也分别在西安、南京等地加大锂离子电池投资建厂力度。

新技术研发创新受到骨干企业重视。陶瓷涂层隔膜在锂离子电池制造中得到广泛应用，提高了产品的安全性与质量可靠性。正极材料电压从原来的4.2V提高到4.35V乃至更高，部分材料企业已开始量产，电池生产企业也开始陆续使用高电压正极材料，电池能量密度有望普遍提高约10%左右。预计与去年行业发展曲线类同，2014年下半年国内锂离子电池及关键材料产量可能出现跳跃式增长，行业年总产值有望突破1000亿元。

针对锂电池技术的市场份额分配，中国电池工业协会韩作理事长对《汽车观察》记者表示，业内普遍认为，正极材料由于占制造成本比重超过40%且性能直接决定锂电池整体性能，将是锂电池技术突破的关键。从行业发展路径看，在锰酸锂、三元材料逐步抢占传统钴酸锂材料市场份额以及磷酸铁锰锂技术不断成熟背景下，锰系产品在正极材料中的应用比例提升趋势明显，结合我国电解锰产能全球占比超过90%，技术方向符合我国产业特点。

据《汽车观察》记者了解，在全球锂离子电池市场份额中，比亚迪的产量目前已占到将近百分之十，比亚迪公司此前也宣布了将在南美设立大型锂电池工厂的计划，随着生产规模不断壮大，比亚迪品牌在未来锂离子电池市场份额的争夺战中将更有竞争力。但规模只能作为代表企业生产能力的数据，在日益现代化的生产环境下，技术水平才是评判企业实力最重要的标准。近日，比亚迪董事长王传福又透露：比亚迪已突破技术瓶颈，成功研究出磷酸铁锰锂电池。

磷酸铁锰锂电池相对于传统的磷酸铁锂电池来说有更大的能量密度。据了解，比亚迪生产的酸磷铁锰锂电池已达到了三元材料水平，而目前在国内大受关注的特斯拉MODELS，续航里程可达到500公里的奥秘就在于使用了松下的NXA三元材料电池。

据《汽车观察》记者了解，随着国际政策扶持，比亚迪新能源车销量在攀升，新电池研发出来后，需求亦越来越大。目前，比亚迪在惠州有一个1.6GWh/年产量的电池工厂，产能居全国第一。但为保证新能源汽车订单的及时交付，比亚迪计划在深圳坑梓基地新建6GWh/年产量的电池工厂，该工厂建成后将是世界上最大的动力电池工厂之一。新工厂一期工程将于今年9月份逐步投产，年内至少新增产能1.5GWh。

锂电池的核心奥秘

能量密度是锂电池的核心指标，如何让其在重量越轻、体积越小的情况下储存更多的电量是攻克锂电池技术难关的关键性因素。

我们都知道，锂离子电池是目前二次充电电池中最为主流，且被投资者和从业者都看好的方向，但从长远发展来看，其能量密度要达到成倍的改进，其可能性并不大。从智能手机来看，人们上网的时间越来越长，网速越来越快，支撑芯片也必须越来越快；同时屏幕也越来越大，尽管有各种节能改进，但能量的消耗确却是在不断增加的。现在要在智能手机上实现一块充电电池使用一周，目前突破的可能性不大。中国科学院电池领域专家张跃刚博士对《汽车观察》记者如是说。

事实上，想要成倍提升电池能量密度，必须依靠下一代电池技术。张跃刚博士向《汽车观察》记者推荐了以下三大热门电池技术，它们大多数还处于实验室研发阶段。虽然距离商业化投产还有相当长一段路，但我们相信移动电子设备的飞速发展会令电池领域的投资增加，从而在一定程度上加速技术和商业方面的突破。

相关阅读：

锂硫电池：

锂硫电池是锂电池的一种，它是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池，其理论能量密度是锂离子电池的5倍左右，目前尚处于初期研发阶段。锂硫电池是目前锂电池之外被广泛看好的新一代锂电池，目前投入该领域研究的实验室和各种早期资金，在商业化方面的前景被一致看好。

然而，锂硫电池面对的技术挑战也很大，特别是电池负极材料使用化学性质及不稳定的金属锂，这对于电池的安全是极大的考验。此外，在稳定性、配方、工艺等诸多方面仍然面临很多未知的挑战。

锂空气电池：

锂空气电池是一种用锂作阳极，以空气中的氧气作为阴极反应物的电池。由于阳极金属锂的质量很轻，而与之反应的阴极反应物氧气就存在与自然环境中，无须保存在电池里，所以其理论能量密度是锂离子电池的近10倍。

锂空气电池在技术方面的挑战更多，除了金属锂的安全保存问题外，氧化反应后形成的氧化锂性质过于稳定，必须借助催化剂才能完成还原反应。此外，电池的循环次数问题始终没有解决。

镁电池：

镁电池是以以镁为负极，某些金属或非金属氧化物为正极的原电池。相比于锂电池，镁电池具有更好的稳定性，寿命更长。由于“镁”是二价元素，所以虽然其质量大于金属锂，但能量密度可能比锂更具优势。

隔膜：将面临洗牌

了解锂电池的消费者肯定都知道，隔膜是锂电池的关键部件，其成本约占总成本的二至三成，又有多少人了解“膜”的世界？

据《汽车观察》记者了解，锂电池隔膜锂电池中关键的内层组件。电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能都与隔膜有着直接的关系，隔膜性能的改善对提高锂电池的综合性能起着重要作用。隔膜成本约占锂电池总成本的二至三成。事实上，国内隔膜行业产能利用率低，应用主要集中在低端领域，动力锂电等高端应领域主要依赖进口，干法隔膜价格较3年前累计下降70%左右，毛利率已降至25%左右，湿法隔膜技术尚不成熟。

有分析认为，今后几年，将是国内隔膜企业大洗牌的时候，作为跨国公司垄断多年，技术含量最高的一个产品，国内目前已经在技术层面获得了基本的突破，下一步是如何完善技术、控制质量，质量的稳定和技术的提高才是隔膜行业的基石。

据《汽车观察》记者了解，目前全国累计投入资金约40亿元，国内涉足隔膜的企业已近接近40家，规划的产能达到8亿平米，已经远远超出2013年全球的实际用量7.5亿平米，而目前我国隔膜的年用量在2.5亿平米，这其中还有1亿多平米被日本的东燃化学、旭化成和美国的Celgard占领，除少数隔膜领头企业在初期取得可观的盈利以外，大部分国产隔膜企业举步维艰。

据记者了解，目前国内主要的锂电池隔膜企业沧州明珠隔膜产品主要使用干法单拉工艺，良品率稳定在50%左右，产品进入比亚迪、苏州星恒等动力电池企业供应链，并继续向高端电芯客户拓展业务。据记者了解，目前沧州明珠正在对原来的研发试验线进行改造，改造完成后，公司将有三条隔膜生产线，产能为3000万平方米。其他主要的生产商佛塑金辉、格瑞恩和星源材质分别采用湿法、干法双拉和干法单拉三种不同工艺路线。

差异化竞争才有出路

据《汽车观察》记者了解，日本、韩国与中国为世界三大锂离子电池生产国，其中中国在全球市场占据三成左右市场份额。然而，尽管我国锂电产业在全球市场中能够分得一杯羹，但国内的锂电池主要占据低端产品市场，处于大而不强的境地。同时，由于看到中国巨大的市场，三星、LG等国际锂电巨头纷纷在中国进行投资，欲抢占市场。在国内价格战正酣和外企虎视眈眈的双重压力下，国内企业该如何应对？

“差异化竞争一定是未来的发展趋势，同质化竞争只会带来恶性竞争和更低的行业利润。”江西正拓新能源公司CTO杨剑锋对《汽车观察》记者表示，差异化竞争要有强大的研发技术团队，并形成独具特色的技术体系，同时拥有专业化的市场、销售团队。

沧州明珠隔膜事业部总经理谷传明对《汽车观察》记者表示，随着大量企业涌入，未来隔膜企业的竞争首先是质量的竞争，那些能够建立起严格的质量体系，能够进入行业排名靠前的锂电企业供应链的企业才会胜出，其他企业几年内将消失。

破局迫在眉睫

有人对锂电池是否为真的低碳产品产生怀疑，其理由为：锂电池需要充的电为交流电，而我国的交流电现在还以火力发电为主，火力发电过程中煤的燃烧会排放大量二氧化碳，所以，锂电池使用前已“制造”了碳排放。

但《汽车观察》记者认为，太阳能、风力、水力发电也已应用甚广，且技术也日益成熟，代替火力发电的日子不会久远，锂电池这一产业趋势终会是低碳之路。所以，如何在这一产业大潮中占得先机，实现国内整个行业的健康发展，从而在全球的行业竞争中立于不败之地，是目前要考虑的主要问题。

作为一项新兴产业，不论国内还是国外，大家所处的起跑线距离不是很远，虽然日韩在这方面有领先优势，但中国的企业并非没有突破口，在手机电池中积累的经验是研发锂电池的重要推动作用，中国的企业不应对此视而不见。

中国电池工业协会理事长韩作对《汽车观察》记者表示，作为资源需求型行业，中国锂资源的大量储备为企业提供了先天机会，中国的企业应该加大对这一方面的控制。再加上国家产业政策的扶持，可谓是天时、地利。只要企业在技术领域狠下功夫，弥补短处，行业必将是蓬勃的可持续性发展。概念终有一天会被识破，过时，而技术却终会站在至高无上的高度。目前，无论各方描述的锂电池行业的前景多么美好，如果不掌握核心技术，这一春天也终究是遥遥无期。

在《汽车观察》记者看来，核心技术开发属于典型的战略性投资，需要资金支持，也需要人才支持。中国锂电池企业在这次机遇面前，需要有自主创新的信心和勇气，抛却急功近利、不做长远打算的弊病；否则吃到的将是一颗受制于人的苦果。这是一个复杂、长期、高投资的解决过程，是行业发展的必经过程，中国的锂电池厂商必须做好战略准备，坚持持久战，加强产业链资源整合，加强技术研发和人才储备，惟有如此，方可致远。