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中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì) 電池行業(yè) “十三五”發(fā)展規(guī)劃

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2017-02-08  來(lái)源:中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)
摘要:“十二五”以來(lái),環(huán)境和氣候變化已經(jīng)越來(lái)越成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn),各國(guó)政府都承擔(dān)了加快減排溫室氣體CO2的歷史責(zé)任,由此制定了加速能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,特別是加快可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用以及新能源汽車的...

“十二五”以來(lái),環(huán)境和氣候變化已經(jīng)越來(lái)越成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn),各國(guó)政府都承擔(dān)了加快減排溫室氣體CO2的歷史責(zé)任,由此制定了加速能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,特別是加快可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用以及新能源汽車的發(fā)展,從而推動(dòng)了可再生能源發(fā)電與新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)化進(jìn)程。其中,可再生能源中的太陽(yáng)電池(光伏發(fā)電)屬物理電源的范疇,作為與太陽(yáng)能/風(fēng)能發(fā)電的儲(chǔ)能電池則包含了蓄電池,屬化學(xué)電源(電池);同時(shí),在新能源汽車中的電動(dòng)汽車使用蓄電池、超級(jí)電化學(xué)電容器和燃料電池作動(dòng)力(稱為動(dòng)力電池),也均屬化學(xué)電源范疇,在這一應(yīng)用中,化學(xué)電源已經(jīng)上升至新能源層面。此外,各類型化學(xué)與物理電源(電池)在通信、交通、工業(yè)、醫(yī)療、家用電器、乃至航天與軍事等裝備與裝置中都有越來(lái)越廣泛應(yīng)用和起到重要、甚至關(guān)鍵作用。因此,無(wú)論在我國(guó),乃至在世界各國(guó),化學(xué)與物理電源行業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展始終處于快速和持續(xù)發(fā)展勢(shì)頭。特別是我國(guó)在“十二五”期間,化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展迅猛,多數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)量已處于世界同類產(chǎn)業(yè)的前列,其中,太陽(yáng)電池、鉛酸蓄電池和原電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模更保持了世界之首地位。更值得提及的是,在“十二五”末期我國(guó)新能源汽車逐步走向市場(chǎng),帶動(dòng)了化學(xué)電源中動(dòng)力型蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及燃料電池研制、演示評(píng)價(jià)等,其中特別是促進(jìn)了動(dòng)力型鋰離子電池產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的完善與快速發(fā)展。加之我國(guó)再生能源(風(fēng)能與太陽(yáng)能)的產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)逐步推廣,又帶動(dòng)了一批儲(chǔ)能型電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的逐步形成與發(fā)展(諸如儲(chǔ)能鋰離子電池、液流電池、新型超級(jí)(鉛碳)電池和超級(jí)電容器等)。

分析表明,在未來(lái)世界再生能源與新能源強(qiáng)烈與持續(xù)發(fā)展勢(shì)頭以及我國(guó)政府將新材料、新能源、新能源汽車作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下,“十三五”我國(guó)化學(xué)與物理電源將面臨更大的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)該領(lǐng)域的強(qiáng)烈國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)(技術(shù)與價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)),我國(guó)化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)也會(huì)面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。不久前,我國(guó)政府發(fā)布了“中國(guó)制造2025”,提出從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)是今后五年中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的必由之路。這也完全符合我國(guó)化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)的“大而不強(qiáng)的現(xiàn)狀”以及行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的強(qiáng)烈愿望。因此,在這次“十三五”化學(xué)與物理電源行業(yè)發(fā)展規(guī)劃編制中,將以“中國(guó)制造2025”的基本要求為主線,提出2020年部分和2025年全面實(shí)現(xiàn)中國(guó)化學(xué)電源強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。其中,特別提出將新能源汽車與再生能源儲(chǔ)能直接關(guān)聯(lián)的蓄電池產(chǎn)業(yè)(含整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈)作為重點(diǎn),制定出“十三五”更為清晰的具體目標(biāo)與可實(shí)施方案等,以確保我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)的健康、持續(xù)和快速發(fā)展,為我國(guó)“十三五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、國(guó)防現(xiàn)代化全面發(fā)展提供重要支撐。

 

一、化學(xué)電源市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)總體分析:

長(zhǎng)期以來(lái)世界化學(xué)電源市場(chǎng)與技術(shù)方興未艾,一直處于持續(xù)發(fā)展、甚至快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。

1、蓄電池市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)總體分析:

在化學(xué)電源產(chǎn)業(yè)中,蓄電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為行業(yè)最大的支柱產(chǎn)業(yè),2014年世界蓄電池產(chǎn)量超過(guò)了40萬(wàn)MWh,銷售額達(dá)到600億美元。這正是傳統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)需求持續(xù)增加、新型蓄電池(鋰離子電池為代表)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與新興應(yīng)用市場(chǎng)不斷涌現(xiàn),并快速增長(zhǎng)的結(jié)果。特別是自2010年以來(lái)電動(dòng)車電池入市和儲(chǔ)能電池步入規(guī)模演示以來(lái),相關(guān)產(chǎn)業(yè)更被劃定為“新能源”產(chǎn)業(yè),其技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展還得到了各國(guó)政府的高度重視與政策支持。

作為世界上已有150年以上歷史的鉛酸蓄電池,當(dāng)今依然保持了在傳統(tǒng)蓄電池市場(chǎng)(汽車起動(dòng)、通信、交通、工業(yè)、UPS等)的首要地位,且顯示持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。市場(chǎng)規(guī)模由2010年的30萬(wàn)MWh增至2014年的35萬(wàn)MWh,銷售額由2010年的不足300億美元增至2014年的350億美元。預(yù)計(jì)2015-2020年間鉛酸蓄電池市場(chǎng)平均增長(zhǎng)率可保持在5-10%,其中,在技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上,高性能EFB(富液)電池和AGM電池已經(jīng)用于汽車起停系統(tǒng),且這兩種電池目前都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn),成本雖略高于原先的起動(dòng)電池,但是依然保持了鉛酸蓄電池價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)了減排CO2的高性價(jià)比,產(chǎn)品頗受歡迎。至2020年,預(yù)期傳統(tǒng)燃油車會(huì)下降至44%,微混車大升至50%左右。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,2010年“起停”車僅有幾萬(wàn)輛,但是2012年就已經(jīng)上升至228萬(wàn)輛左右,超過(guò)了2011年所作預(yù)測(cè)。

另外,鉛碳或超級(jí)電池技術(shù)顯著提升了電池壽命,顯示了低成本儲(chǔ)能應(yīng)用的可行性。因此,普遍預(yù)期隨著微混車輛普及和儲(chǔ)能系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展,它們成為了2020年前鉛酸蓄電池市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的重要根基。

對(duì)我國(guó)而言,鉛酸蓄電池作為電動(dòng)自行車的動(dòng)力電池市場(chǎng)一直蓬勃發(fā)展,它已經(jīng)成為小城市、特別是農(nóng)村地區(qū)的代步甚至運(yùn)輸工具,這是中國(guó)形成的獨(dú)有產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)。2011年我國(guó)電動(dòng)自行車年產(chǎn)量已達(dá)到3000萬(wàn)輛,2014年進(jìn)一步增至3500萬(wàn)輛,占全球80%以上,完全代表了電動(dòng)自行車市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。此外,國(guó)內(nèi)還開(kāi)發(fā)了鉛酸蓄電池為動(dòng)力的微型或低速電動(dòng)汽車入市,該車一般采用70V、11KW電機(jī),價(jià)格僅為3萬(wàn)元左右。這種車輛并沒(méi)有得到國(guó)家一級(jí)政府的認(rèn)可或批準(zhǔn),但是諸如山東等省市接近農(nóng)村地域,市場(chǎng)非?;钴S。2014年局部地區(qū)市場(chǎng)上總計(jì)已超過(guò)了40萬(wàn)輛。在這些車輛上的動(dòng)力電池大多也是類似電動(dòng)自行車的閥控式鉛酸蓄電池技術(shù),使用壽命約3年左右。今后幾年,這一應(yīng)用市場(chǎng)依然呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

鋰離子電池產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè),雖目前處于蓄電池市場(chǎng)規(guī)模的第二位,但卻是市場(chǎng)發(fā)展速度最快的蓄電池產(chǎn)業(yè),2004年至2014年的10年間,市場(chǎng)規(guī)模由7000MWh增至5萬(wàn)MWh,年平均增長(zhǎng)率高達(dá)21%。2014年銷售額已接近180億美元,預(yù)計(jì)2015年將會(huì)分別達(dá)到接近6萬(wàn)MWh和250億美元。

鋰離子電池不僅幾乎100%占據(jù)小型移動(dòng)電子產(chǎn)品(如手機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具、游藝機(jī)等),而且成為2010年正式上市的幾款純電動(dòng)車與插電式電動(dòng)車的動(dòng)力電池。正是近幾年發(fā)展特別迅猛的智能手機(jī)與平板電子產(chǎn)品以及電動(dòng)車(電動(dòng)自行車與電動(dòng)汽車等)的市場(chǎng)需求旺盛,更是促使了鋰離子電池產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)的持續(xù)快速增長(zhǎng)以及電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。尤其是平板電子產(chǎn)品與智能手機(jī)迅猛發(fā)展不斷推動(dòng)著鋁塑膜包裝鋰離子電池的應(yīng)用和向更高容量化發(fā)展,體積比能量已從原先的500Wh/L提升至550-650Wh/L,這直接涉及材料改性(高電壓LCO正極材料的改性、電解質(zhì)耐高壓功能添加劑、減薄隔膜加陶瓷涂層等)與新材料(硅基負(fù)極)等的進(jìn)展。電動(dòng)車迫切需求的電池比能量與比功率提升、安全提升、壽命增長(zhǎng)以及成本下降,它們都體現(xiàn)在各國(guó)政府重點(diǎn)創(chuàng)新研究計(jì)劃的內(nèi)容與研究目標(biāo)中。

自2010年純電動(dòng)車(含插電式電動(dòng)車)宣布入市以來(lái),均采用了鋰離子動(dòng)力電池,其單體電池的最高比能量水平達(dá)到了157Wh/kg和320Wh/l。但是為了確保車上運(yùn)行的綜合性能、特別是安全要求,其模塊的值分別降至133Wh/kg與197Wh/l;系統(tǒng)更進(jìn)一步降至82Wh/kg與73Wh/L。在應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上,上述車載電池系統(tǒng)的比能量已經(jīng)提升至100Wh/kg左右。另外,美國(guó)特斯拉Model S純電動(dòng)轎車的動(dòng)力電源由6381只圓柱形18650電池組成,其標(biāo)稱容量為3.4Ah。2.6Ah圓柱單體電池比能量已超過(guò)200Wh/kg,而3.4Ah電池則進(jìn)一步提升至250Wh/kg以上,是當(dāng)今電動(dòng)車上獲得應(yīng)用的動(dòng)力鋰離子電池中最高的。

我國(guó)國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃和《新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》促進(jìn)了新能源汽車動(dòng)力電池的發(fā)展。2012年國(guó)家推出的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》,到2015年全國(guó)新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量要達(dá)到50萬(wàn)輛。到2020年,我國(guó)新能源汽車年產(chǎn)能要達(dá)到200萬(wàn)輛,累計(jì)產(chǎn)銷量達(dá)到500萬(wàn)輛。然而,自2009年“十城千輛”示范工程推出,至2013年底,我國(guó)實(shí)際銷售新能源汽車僅為4.83萬(wàn)輛,其中2013年為1.76萬(wàn)輛,這大約相當(dāng)于美國(guó)新能源汽車同年銷量的18%。2014以來(lái),為了有效推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),政府在以往“十城千輛”新能源汽車示范工程基礎(chǔ)上加大了推廣力度,將試點(diǎn)城市及城市群擴(kuò)展至39個(gè)。當(dāng)年我國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)銷量激增超過(guò)300%,達(dá)到74763輛。而今年上半年市場(chǎng)銷售已經(jīng)達(dá)到71102輛,預(yù)計(jì)2015年電動(dòng)汽車市場(chǎng)總量會(huì)超過(guò)20萬(wàn)輛。這些車輛全部采用鋰離子電池,但是除大部分使用磷酸鐵鋰正極材料外,已經(jīng)有使用三元正極材料的電池。前者比能量達(dá)到120Wh/kg左右,后者比能量則可超過(guò)180Wh/kg。

報(bào)道表明,世界動(dòng)力電池的技術(shù)發(fā)展方向都是以提高比能量和降低成本為主要目標(biāo),期待2020年單體電池比能量達(dá)到300-350Wh/kg,我國(guó)更提出1元/Wh的成本目標(biāo)。

堿性蓄電池產(chǎn)業(yè)中,金屬氫化物鎳電池在當(dāng)今商品化混合動(dòng)力汽車(HEV)保持應(yīng)用和小幅增長(zhǎng),而鎘鎳電池因有毒而逐漸退出,僅保持在高功率電動(dòng)工具用戶的部分市場(chǎng)以及低價(jià)位無(wú)繩電話、電動(dòng)玩具等市場(chǎng)的應(yīng)用(市場(chǎng)呈年均降速2%的態(tài)勢(shì))。按照規(guī)定,2017年1月1日起電動(dòng)工具將嚴(yán)禁使用鎘鎳電池。

日本公司致力于發(fā)展了新型電池關(guān)鍵材料選擇與優(yōu)化配方,其中采用AB3.5儲(chǔ)氫合金組成與結(jié)構(gòu)為負(fù)極的AA型Ni/MH電池的低溫性能,由原2400mAh提升至2013年的2450mAh;儲(chǔ)存后的荷電保持率由采用AB5的50%/年提高至2013年的90%/年(接近堿性原電池的低自放電率);循環(huán)壽命由原1500次延長(zhǎng)至6000次。

 

2、原電池市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)總體分析:

原電池產(chǎn)業(yè)是化學(xué)電源行業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。其中,鋅錳電池與堿性鋅錳電池的單體形狀與尺寸是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的、價(jià)格便宜,使用方便,自放電低,長(zhǎng)期以來(lái)較好地保持了其傳統(tǒng)市場(chǎng),如作為家用電器遙控器、電子鐘表、家用醫(yī)療器具(血壓計(jì)、血糖儀等)、電動(dòng)玩具、游戲機(jī)、手電筒照明、照相機(jī)、電動(dòng)刮胡刀等的電源進(jìn)入千家萬(wàn)戶。原電池屬易耗品,替換市場(chǎng)很大,它們已經(jīng)進(jìn)入了超市銷售,該市場(chǎng)顯示穩(wěn)中有升,特別是隨著家用電器和個(gè)人用電器具增加而增長(zhǎng),故大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家是新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

近十年來(lái),鋰原電池作為長(zhǎng)儲(chǔ)存壽命(低自放電)電池,已大量應(yīng)用于各類自動(dòng)計(jì)量用具做備用電源或電源,如智能電表、水表、氣表、數(shù)字式測(cè)量器具(如卡尺)以及新近擴(kuò)展的TPMS輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)、ESL電子貨架標(biāo)簽、有源汽車通行卡、ETC卡座、可穿戴產(chǎn)品-智能魔術(shù)手環(huán)、銀行密鑰(動(dòng)態(tài)口令牌)、血糖儀、汽車遙控器、電動(dòng)車GPS定位系統(tǒng)、可視銀行卡等,這一市場(chǎng)依然處于持續(xù)擴(kuò)大中。另外,近來(lái)的電子煙也需要一個(gè)小型高功率電池,僅使用一次隨煙拋棄,新增電池市場(chǎng)量也不容小視。

目前,原電池市場(chǎng)上主要是1.5V堿性與普通鋅二氧化錳電池系列;3V鋰電池系列(Li/MnO2、Li/CxF、Li/FeS2以及Li/SOCl2、Li/SO2)。鋅錳電池技術(shù)進(jìn)步體現(xiàn)在高容量化與無(wú)汞化,鋰電池則體現(xiàn)在材料改善提升電池性能(如近年來(lái)納米化材料研究進(jìn)展,鋰氟化碳電池的比能量由200Wh/kg提升了一倍以上)。

 

3、燃料電池市場(chǎng)與技術(shù)進(jìn)展簡(jiǎn)明分析

直到2014年,燃料電池的產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)規(guī)模都還是很小的,與期待21世紀(jì)開(kāi)創(chuàng)一個(gè)氫能經(jīng)濟(jì)新時(shí)代距離甚遠(yuǎn)。

當(dāng)今,燃料電池的市場(chǎng)應(yīng)用發(fā)展主要集中于兩個(gè)領(lǐng)域,首要應(yīng)用就是燃料電池電動(dòng)車,各國(guó)政府對(duì)此給予了財(cái)力和政策支持。

德國(guó)把燃料電池發(fā)展按照成本、或催化劑用量等定義為一代、二代和三代,現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第三代技術(shù)。日本政府以及各大汽車企業(yè)一直支持氫燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā),特別是日本豐田公司于2014年12月15日宣告其燃料電池轎車 “Mirai”生產(chǎn)入市。鑒于高壓氫瓶的發(fā)展(70Mpa、122.4L),一次裝滿氫需3分鐘,可以使燃料電池轎車行駛650km。定價(jià)為723萬(wàn)日元,政府補(bǔ)貼200萬(wàn)日元。目前日本加氫氣站100個(gè)、2020年1000個(gè)、2030年預(yù)計(jì)達(dá)到5000個(gè)。

燃料電池另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是作為固定電源,提供備用供電或及時(shí)供電/供熱。2009年開(kāi)始,日本已經(jīng)推出一種共發(fā)電發(fā)熱系統(tǒng),它是由天然氣作燃料,經(jīng)由重整轉(zhuǎn)化成氫源,提供給燃料電池發(fā)電與產(chǎn)熱(熱水),供家庭使用。2009年以來(lái),累計(jì)供應(yīng)量達(dá)到10萬(wàn)套。其中技術(shù)水平進(jìn)步表現(xiàn)在轉(zhuǎn)換效率和使用壽命,2009年轉(zhuǎn)換效率(熱加電)只有80%,壽命40000小時(shí);2015年可達(dá)95%和70000小時(shí)。同時(shí)一套1kW系統(tǒng)的價(jià)格也從原先的330萬(wàn)日元降至160萬(wàn)日元。由此,日本實(shí)現(xiàn)了該電池系統(tǒng)的小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),并將其推向初步市場(chǎng)應(yīng)用。

從實(shí)用化與商品化角度分析,燃料電池作為電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電源,還有一系列問(wèn)題需要解決,包括性能(如低溫啟動(dòng)性能等)、壽命(間歇操作下累積10000h以上)、適應(yīng)各種環(huán)境條件操作(如CO2和含硫濃度較高等)、成本達(dá)到可接受程度等。同時(shí),解決氫氣的低成本與安全生產(chǎn)、運(yùn)輸和高密度罐貯等問(wèn)題。

 

4、超級(jí)電容器市場(chǎng)與技術(shù)進(jìn)展簡(jiǎn)明分析

利用電極/電解質(zhì)交界面的雙電層來(lái)儲(chǔ)能的超級(jí)電容器(“電化學(xué)電容器”)具有很快的充放電速度,即可以大電流充放電的能力,顯示高比功率。國(guó)際上早已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品從法拉至數(shù)百法拉,主要用于計(jì)算機(jī)與各種小型用電設(shè)備的電源或備用電源(從0.1法拉至數(shù)法拉)。作為電動(dòng)車或儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用的超級(jí)電容器依然處于示范階段,主要是由于其儲(chǔ)電量有限,比能量很低。為了提升比能量,采用有機(jī)電解質(zhì)提高工作電壓至2.4V(也有提高至3V左右),這樣比能量一般也只能達(dá)到20Wh/kg左右。近幾年來(lái),混合型(碳電極和反應(yīng)電極組合)原理的超級(jí)電容器得到發(fā)展,比能量可以提高至40Wh/kg,甚至更高,但是比功率也隨之降低。超級(jí)電容器技術(shù)發(fā)展需求依然是在保持高功率特點(diǎn)基礎(chǔ)上,提升比能量,降低成本,以便擴(kuò)展其在未來(lái)儲(chǔ)能系統(tǒng)與混合動(dòng)力車輛中的應(yīng)用。

 

5、儲(chǔ)能電池(含鈉硫與液流電池)市場(chǎng)及相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

作為新興產(chǎn)業(yè),儲(chǔ)能在2008年之后一直保持較快增長(zhǎng),全球儲(chǔ)能項(xiàng)目在電力系統(tǒng)的裝機(jī)總量從2008年的不足100MW發(fā)展到2014年6月的761.8MW(不包含抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能及儲(chǔ)熱數(shù)據(jù)),年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到193%。從地域分布上看,無(wú)論是項(xiàng)目數(shù)量還是裝機(jī)規(guī)模,美國(guó)與日本仍然是最主要的儲(chǔ)能示范應(yīng)用國(guó)家,分別占40%和39%的全球裝機(jī)容量份額。中國(guó)的累計(jì)裝機(jī)比例從2013年的7%上升為10%,儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為57.3MW。

從全球技術(shù)分類上看,鈉硫電池的裝機(jī)比例仍占第一位,為40%,但比2013年下降了6個(gè)百分點(diǎn),鋰離子電池的裝機(jī)比例為35%,位居第二,排名第三的是鉛蓄電池,占11%;在中國(guó)市場(chǎng),鋰離子電池的應(yīng)用比例最高,超過(guò)70%。從全球應(yīng)用分類上看,儲(chǔ)能技術(shù)較多地應(yīng)用于風(fēng)電場(chǎng)/光伏電站、輸配側(cè)和輔助服務(wù)市場(chǎng)。

當(dāng)前,發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)走在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前列,通過(guò)政府扶持、政策導(dǎo)向、資金投入等多種方式積極促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,意圖建立行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),搶占全球儲(chǔ)能技術(shù)和市場(chǎng)制高點(diǎn)。歐盟許多發(fā)達(dá)國(guó)家和東南亞的多個(gè)國(guó)家也出臺(tái)了一系列投資補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠等政策,鼓勵(lì)投資和引進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)、建設(shè)各類儲(chǔ)能項(xiàng)目,研究和開(kāi)發(fā)前沿儲(chǔ)能技術(shù),并在電力發(fā)電及輸配、離網(wǎng)孤島應(yīng)用及智能微電網(wǎng)中積極推廣和利用儲(chǔ)能技術(shù)。美國(guó)、德國(guó)、日本為代表的海外儲(chǔ)能市場(chǎng)已全面啟動(dòng),開(kāi)始進(jìn)入第一輪爆發(fā)增長(zhǎng)期。

鈉硫固體電解質(zhì)電池曾經(jīng)被看好是一種較為理想的儲(chǔ)能電池,其電極材料資源豐富(鈉取自資源豐富的海水,硫來(lái)自豐富的含硫礦源),價(jià)格便宜。2011年由于鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)大量增加,儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)總量曾達(dá)到1500MWh,是2012年的3倍。但2011年底前發(fā)生了兩起鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)著火事故,迫使日本NGK公司宣布停止生產(chǎn),造成了次年的市場(chǎng)大幅度萎縮。

基于長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),液流電池在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用受到重視。其中,美國(guó)、日本、中國(guó)、德國(guó)都有了該電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范。而日本和中國(guó)是有了一定規(guī)模“全礬液流電池”產(chǎn)業(yè)化和相應(yīng)生產(chǎn)能力的國(guó)家。

 

6、電池關(guān)鍵材料及相關(guān)設(shè)備市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

事實(shí)上,新型鋰離子電池的快速發(fā)展離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展支持,同時(shí)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)與擴(kuò)展更離不開(kāi)鋰離子電池市場(chǎng)的發(fā)展要求。2014年,世界鋰離子電池銷售額中,終端模塊與系統(tǒng)創(chuàng)造總價(jià)值為196億美元,而單體電池為136億美元,生產(chǎn)正極材料10.5萬(wàn)噸、價(jià)值25億美元,負(fù)極材料5.7萬(wàn)噸、8億美元,電解質(zhì)4.4萬(wàn)噸、6.8億美元,隔膜6.95億m2、11.5億美元,粘合劑7400噸、2億美元,其它零配件8億美元。由于電池市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng),2014年電池產(chǎn)業(yè)鏈各成分增長(zhǎng)率都超過(guò)14%以上,其中電解質(zhì)高達(dá)20%、隔膜達(dá)18%。

“十二五”期間,我國(guó)鋰離子電池所需不少關(guān)鍵材料,尤其是電解質(zhì)的關(guān)鍵材料LiPF6和PP或PP/PE復(fù)合隔膜等,都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化與本地化,這些材料的進(jìn)口昂貴,曾直接影響了我國(guó)鋰離子電池的制造成本。2013年國(guó)產(chǎn)LiPF6具有明顯的市場(chǎng)價(jià)格優(yōu)勢(shì),售價(jià)約為50~120元/kg(或 $8~20/kg),而國(guó)外材料價(jià)格約$12~30/kg。“十二五”期間,我國(guó)電池設(shè)備(包括材料制造設(shè)備)制造突飛猛進(jìn),許多大型鋰離子電池制造企業(yè)也在利用中國(guó)設(shè)備與進(jìn)口關(guān)鍵設(shè)備,組成先進(jìn)的自動(dòng)化與高度可控的生產(chǎn)線(包括電極涂膜、電池卷繞或疊片、電池組裝與定量注液、自動(dòng)焊接或鋁塑膜電池封裝等)。此外,配合電動(dòng)汽車成套電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造與檢測(cè),仿真、電子控制與熱管理等技術(shù)得到迅速發(fā)展,形成了我國(guó)自己的大型電池系統(tǒng)制造與配套體制。

 

7、電池回收/再利用產(chǎn)業(yè)創(chuàng)立及關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

鑒于“十二五”期間對(duì)鉛酸蓄電池行業(yè)進(jìn)行了整頓、實(shí)行了許可證制度。其中,最主要的是推動(dòng)了生產(chǎn)過(guò)程和回收過(guò)程中鉛污染防治與嚴(yán)格治理,凡通過(guò)審查的企業(yè)方發(fā)給生產(chǎn)許可證。由此我國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)出現(xiàn)了數(shù)量減少,生產(chǎn)/回收控制與管理上正軌的新局面。

鋰離子電池應(yīng)用于電動(dòng)車和儲(chǔ)能系統(tǒng),致使總量增加巨大,回收與再利用受到各國(guó)的重視。但是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需持續(xù)深入研究,找出既清潔、又經(jīng)濟(jì)的回收與再利用技術(shù)方案,在進(jìn)行規(guī)模示范基礎(chǔ)上,創(chuàng)建相關(guān)回收或再利用產(chǎn)業(yè)。

 

二、“十二五”期間,我國(guó)化學(xué)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

1、“十二五”我國(guó)化學(xué)電源產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,“十二五”計(jì)劃規(guī)定的目標(biāo)大部分可以完成,部分更超額完成。

從對(duì)化學(xué)與物理電源市場(chǎng)分析已經(jīng)看出,該行業(yè)的市場(chǎng)是欣欣向榮、呈持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì),特別是在再生能源與新能源汽車與儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)的需求推動(dòng),我國(guó)化學(xué)電源行業(yè)發(fā)展規(guī)劃實(shí)施順利。雖然離年底還有一定時(shí)間,但是2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,“十二五”計(jì)劃規(guī)定的目標(biāo)大部分可以完成,甚至超額完成。

表1至表4列出我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)主要產(chǎn)品自2010-2014間的產(chǎn)量、銷售額以及出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。表5和表6則比較了2014年與2009年同類數(shù)據(jù)的比較,并對(duì)照了“十二五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃規(guī)定的相應(yīng)目標(biāo)。

 

表1  2010-2014年主要電池產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

品種

2010

2011

2012

2013

2014

鎘鎳電池(億只)

5

4

3.86

3.47

3.1

金屬氫化物鎳電池(億只)

10.5

9.5

8.55

7.78

7

鋰離子電池(億只)

20

23

25.3

29

36

鉛酸蓄電池(萬(wàn)KVAh)

13700

14400

16120

18210

20400

鋅錳電池(億只)

200

206

196

190

184

堿錳電池(億只)

105

115

120

128

138

鋰一次電池(億只)

20

23

25

27

30

 

表2 2010-2014年主要電池產(chǎn)品銷售收入(億元)

品種

2010

2011

2012

2013

2014

鎘鎳電池

22

20

19

17.8

16.4

金屬氫化物鎳電池

52

55

50.6

44.5

41.8

鋰離子電池

180

200

540

590

715

鉛酸蓄電池

890

980

1080

1177

1290

鋅錳電池

92

100

94

88

81

堿錳電池

85

94

101

109

115

鋰一次電池

15

17

18.5

20.4

22.2

合計(jì)

1336

1466

1903.1

2046.7

2281.4

注:2010年和2011年鋰離子電池銷售收入不含日韓等外資企業(yè)

 

表3 2010-2014年主要電池產(chǎn)品出口額(億美元)

品種

2010

2011

2012

2013

2014

鎘鎳電池

2.42

2.22

2.1

1.65

1.64

金屬氫化物鎳電池

7.18

7.14

6.51

5.64

5.37

鋰離子電池

37.19

42.69

44.64

48

54.75

鉛酸蓄電池

17.64

18.8

21.1

21.3

25.96

鋅錳電池

9.52

11.37

10.27

10.17

10.38

堿錳電池

6.02

6.34

6.95

7.52

8.22

鋰一次電池

1.01

1.15

1.24

1.56

2.02

合計(jì)

80.98

89.71

92.81

95.84

108.34

 

表4 2010-2014年主要電池產(chǎn)品出口量(億個(gè))

品種

2010

2011

2012

2013

2014

堿錳電池

65.52

66.6

70.66

75.15

80.02

鋅錳電池

182.6

198.2

186.49

188.39

185.79

鋰一次電池

5.66

6.77

6.71

7.76

9.15

鉛酸蓄電池

1.57

1.33

1.53

1.46

2

鎘鎳電池

2.55

1.92

1.87

1.13

0.98

金屬氫化物鎳電池

9.5

8.36

6.9

6.27

5.73

鋰離子電池

11.95

12.43

11.73

11.32

13.22

 

 

5 “十二五”化學(xué)與物理電源行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中的主要產(chǎn)品產(chǎn)量目標(biāo)完成情況

品種

2009年

年增長(zhǎng)率(%)

2014年

“十二五”確定2015目標(biāo)

鎘鎳電池(億只)

6

-15

3

2.5

金屬氫化物鎳電池

(億只)

10

3

7

12

鋰離子電池(億只)

15

20

   36

45

鉛酸蓄電池(萬(wàn)KVAh)

11500

15

20400

26600

鋅錳電池(億只)

195

-3

184

160

堿錳電池(億只)

90

10

138

160

鋰一次電池(億只)

16

20

27

45

 

6“十二五”我國(guó)化學(xué)與物理電源主要產(chǎn)品銷售收入目標(biāo)完成情況(億元)

品種

2009年

年增長(zhǎng)率(%)

2014年

“十二五”確定2015目標(biāo)

鎘鎳電池

25

-10

16.4

13

金屬氫化物鎳電池

50

2

41.8

55

鋰離子電池

150

10

715

270

鉛酸蓄電池

760

15

1290

1760

鋅錳電池

95

-3

81

80

堿錳電池

82

8

115

130

鋰一次電池

12

18

22.2

32

注:原規(guī)劃中的鋰離子電池銷售收入目標(biāo)不含日韓等外資企業(yè)

 

由表1至表6所列的數(shù)據(jù)不難看出,2009年化學(xué)電池總銷售額約 1724 億元,而2014年化學(xué)電池總銷售額已經(jīng)超過(guò)2000億,為 2281億元,比上個(gè)五年計(jì)劃同期增長(zhǎng)32%,年均增長(zhǎng)率超過(guò)6%。這表明,我國(guó)化學(xué)電源行業(yè)整體上依然是一個(gè)處于持續(xù)發(fā)展、欣欣向榮的行業(yè)。其中,2014年鉛酸蓄電池繼續(xù)保持第一的位置基礎(chǔ)上,較2009年增長(zhǎng)了1.69倍(169%);而我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)到36億只(以單體電池?cái)?shù)計(jì)),銷售額達(dá)到715億元。鋰離子電池不僅鞏固了第二位置,還顯示出持續(xù)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),這乃是近年來(lái)我國(guó)鋰離子電池作為動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的新能源市場(chǎng)迅速發(fā)展之初步結(jié)果,更加誘人的市場(chǎng)發(fā)展前景受到期待。

由表3還可以看出,鋰離子電池已經(jīng)成為所有電池類型中出口創(chuàng)匯最多的產(chǎn)品,2014年出口創(chuàng)匯達(dá)到54億美元,高于鉛酸的29億多美元和傳統(tǒng)原電池(鋅錳+堿錳+鋰一次電池)總和的約21億美元。

 

2、“十二五”化學(xué)電源行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)五大突出亮點(diǎn)(進(jìn)步點(diǎn))

1)化學(xué)電源產(chǎn)業(yè)中的電池企業(yè)規(guī)模有了顯著擴(kuò)大與壯大

“十二五”的五年期間,化學(xué)電源行業(yè)中已經(jīng)形成了一批世界前3至前10位的大、中型電池企業(yè)。其中銷售額100億元的電池企業(yè)3家,50億元以上的電池企業(yè)近5家,超10億的50余家。涵蓋了鉛酸蓄電池、鋰離子電池、堿性鋅錳電池和鋰一次電池以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)(正負(fù)極材料企業(yè)等)。

大型鉛酸蓄電池企業(yè)的成長(zhǎng)是在首先通過(guò)“十二五”國(guó)家實(shí)施鉛酸蓄電池生產(chǎn)許可證辦法審查合格的基礎(chǔ)上持續(xù)發(fā)展起來(lái)的,他們一般都擁有良好的生產(chǎn)環(huán)境和控制污染物達(dá)標(biāo)的措施,滿足清潔生產(chǎn)的各項(xiàng)要求。這部分企業(yè)占據(jù)了輕型電動(dòng)車動(dòng)力電池、汽車起動(dòng)電池、通信備用電池市場(chǎng)的50-80%市場(chǎng)份額,成為我國(guó)鉛酸蓄電池的領(lǐng)航者,也將是“十三五”從鉛酸蓄電池制造大國(guó)邁向鉛酸蓄電池制造強(qiáng)國(guó)的主力軍。

還要特別提及的是近年來(lái)我國(guó)電動(dòng)車需求快速發(fā)展,進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)大型鋰離子電池企業(yè)的成長(zhǎng),2014年具有10億Wh產(chǎn)能的鋰離子電池企業(yè)超過(guò)5家,其中最高的產(chǎn)能將達(dá)到100億Wh。這將極大支持我國(guó)政府推進(jìn)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)應(yīng)用2020年目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)以及我國(guó)儲(chǔ)能應(yīng)用發(fā)展提供重要支撐。

同樣,我國(guó)原電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的數(shù)個(gè)大型企業(yè)和中型企業(yè),已經(jīng)處于國(guó)際頂級(jí)行列,更容易實(shí)現(xiàn)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)化(包括按照國(guó)際慣例,將國(guó)際大型公司并入中國(guó)企業(yè)中)。

 

2)化學(xué)電源產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)基本完成,產(chǎn)品材料與裝備國(guó)產(chǎn)化率顯著提升

在“十一五”化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)門類已基本齊全,形成了材料、零配件、機(jī)械裝備、電池與組件、系統(tǒng)以及應(yīng)用消費(fèi)的完整體系的基礎(chǔ)上,“十二五”得到進(jìn)一步完善與擴(kuò)充,在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域尤為突出。以鋰離子電池為例,“十二五”我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)品中的關(guān)鍵正、負(fù)極材料廠商產(chǎn)品質(zhì)量與數(shù)量顯著增長(zhǎng),促使我國(guó)鋰離子電池關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化率進(jìn)一步提升。同時(shí),不少大型電極材料企業(yè)的正負(fù)極材料已經(jīng)向國(guó)際大型企業(yè)(三星、LG化學(xué)、索尼等)提供產(chǎn)品。與此同時(shí),我國(guó)多家企業(yè)自主開(kāi)發(fā)了六氟磷酸鋰(LIPF6)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模生產(chǎn)。產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo),特別是純度及雜質(zhì)控制均滿足要求,由此大大降低了進(jìn)口價(jià)格昂貴問(wèn)題。此外,“十二五”我國(guó)電池隔膜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)如雨后春筍一樣發(fā)展起來(lái)、大大降低了鋰離子電池成本,特別是持續(xù)支撐動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池成本的降低。此外,我國(guó)的鋰離子電池生產(chǎn)裝備在“十二五”也有了顯著發(fā)展,雖然高端設(shè)備還需要從日韓或其它國(guó)家進(jìn)口,但是許多完整、先進(jìn)的生產(chǎn)線已經(jīng)可以在國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主的基礎(chǔ)上,適當(dāng)引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備或部件組成。由此,我國(guó)鋰離子電池規(guī)?;c自動(dòng)化化水平逐漸與國(guó)際先進(jìn)水平差距縮小。再有,隨著電池作為動(dòng)力進(jìn)入電動(dòng)汽車,電池模塊與系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造成為重要的產(chǎn)業(yè)化內(nèi)容,顯著帶動(dòng)了電池管理系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的研究、評(píng)價(jià)和應(yīng)用。儲(chǔ)能電池系統(tǒng)也雷同,因此造就了一個(gè)更大的電池應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)群或產(chǎn)業(yè)鏈。

 

3)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新體系逐步完善,自主創(chuàng)新能力顯著提升

“十二五”期間,各個(gè)中、大型電池企業(yè)都建立了研制與中試條件完備的研究中心(或工程中心)與博士后工作站,建立了涵蓋高級(jí)工程師、千人計(jì)劃引進(jìn)人才、博士、碩士及技術(shù)人員等構(gòu)成的科技與產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展以及質(zhì)量控制人才隊(duì)伍,極大提升了新技術(shù)與新產(chǎn)品自主創(chuàng)新能力,申請(qǐng)專利數(shù)顯著增加、并在此基礎(chǔ)上不斷推出新產(chǎn)品與新技術(shù),創(chuàng)建了我國(guó)企業(yè)獨(dú)有的一批知名品牌產(chǎn)品(數(shù)量超過(guò)20項(xiàng))等。其中,標(biāo)準(zhǔn)圓柱形堿性鋅錳電池、智能儀表鋰亞硫酰氯一次電池、智能手機(jī)聚合物鋰離子電池等產(chǎn)品已經(jīng)躋身世界頂級(jí)產(chǎn)品系列,后者大批量進(jìn)入國(guó)際知名用戶如蘋果、三星、華為等配套應(yīng)用(OEM)。

“十二五”電池的技術(shù)進(jìn)步也非常突出,表現(xiàn)為不僅各類電池產(chǎn)品的性能顯著提升,還開(kāi)發(fā)出一批市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品或系列產(chǎn)品。其中,智能手機(jī)鋰離子電池體積比能量由400-450Wh/L提升到650以上;鋰亞硫酰氯一次電池比能量達(dá)到400-500Wh/kg,而新一代鋰氟化碳一次電池比能量也突破了400Wh/kg;大容量LFP正極鋰離子電池比能量達(dá)到140Wh/kg,技術(shù)趨于成熟,正大批量應(yīng)用于我國(guó)各類純電動(dòng)車上(包括插電式電動(dòng)車)和規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)上。在此基礎(chǔ)上,三元正極材料動(dòng)力鋰離子電池比能量更達(dá)到180-200Wh/kg。此外,功率與能量混合型超級(jí)電容器/鋰離子電池比能量達(dá)到40-60Wh/kg、鉛碳電池(超級(jí)鉛酸蓄電池)深循環(huán)壽命超過(guò)數(shù)千次等。

 

4)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化水平顯著提升、確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和創(chuàng)立知名品牌

“十二五”期間電池行業(yè)的整體裝備水平普遍得到提高,大型及基礎(chǔ)較好的中小企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。典型的有堿性鋅錳電池自動(dòng)化生產(chǎn)線;小型鋰二氧化錳及鋰亞硫酰氯電池裝配線;扣式鋰離子電池自動(dòng)生產(chǎn)線;電動(dòng)車鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)線以及高度自動(dòng)化的起動(dòng)鉛酸蓄電池生產(chǎn)線等。這里特別指出一下兩點(diǎn):

(1)圓柱形18650電池自動(dòng)化生產(chǎn)線和大容量方形(含殼體式與鋁塑包裝)鋰離子電池自動(dòng)化生產(chǎn)線不僅解決了電池產(chǎn)能(依賴速度)、而且對(duì)于提高單體電池產(chǎn)品制造一致性和組裝后使用的安全性起了極為重要的作用,同時(shí)也推進(jìn)產(chǎn)品制造成本的降低。我國(guó)大型鋰離子電池制造企業(yè)不惜花大代價(jià),實(shí)現(xiàn)這一自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)程,為2020年新能源汽車發(fā)展提供了重要支撐。

(2)許多企業(yè)(如我國(guó)的典型鋰一次電池和堿性鋅錳電池企業(yè))的自動(dòng)化生產(chǎn)線更是通過(guò)自主實(shí)踐、自主設(shè)計(jì)、自己加工組裝(或配合機(jī)械制造企業(yè)共同完成)、自己調(diào)試與改進(jìn)完成的。其中部分關(guān)鍵部件依然需要進(jìn)口,但是大部分已經(jīng)可以國(guó)內(nèi)自行配套。

化學(xué)與物理電源行業(yè)通過(guò)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合,科技進(jìn)步加快,自主創(chuàng)新能力得到加強(qiáng),技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平差距已經(jīng)顯著縮小,為將我國(guó)電池制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姵刂圃鞆?qiáng)國(guó)創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

 

5)新型市場(chǎng)與新型電池技術(shù)發(fā)展推進(jìn)了新型電池產(chǎn)業(yè)的逐步形成與穩(wěn)步成長(zhǎng)

“十二五”期間,我國(guó)若干種新型電池產(chǎn)業(yè)化開(kāi)始形成和穩(wěn)步成長(zhǎng)。其中包括超級(jí)電容器、液流電池、鈉硫電池和燃料電池。其它一些新提出的電池體系,諸如水溶液鋰離子電池、鈉離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、全固態(tài)電池等尚在研究中,走向應(yīng)用或產(chǎn)業(yè)化尚需時(shí)日。

“十二五”期間正值我國(guó)發(fā)展再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)呼聲高漲時(shí)刻,國(guó)家級(jí)與地區(qū)級(jí)大型儲(chǔ)能演示項(xiàng)目接踵而至,其中包括張北國(guó)家級(jí)儲(chǔ)能中心、南方電網(wǎng)儲(chǔ)能演示項(xiàng)目等。其中張北儲(chǔ)能演示一期工程含有鋰離子電池14MWh、液體流動(dòng)氧化還原電池2MWh。上海也在世博會(huì)期間啟動(dòng)了一座自行研制的鈉硫電池演示。浙江南都則參與了一系列海島再生能源鉛酸蓄電池儲(chǔ)能項(xiàng)目等。這些演示正在推動(dòng)我國(guó)除鋰離子電池產(chǎn)業(yè)外的儲(chǔ)能電池技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的形成,其中我國(guó)也已經(jīng)誕生了若干家技術(shù)發(fā)展型液流電池企業(yè)和鈉硫電池企業(yè)。而幾家大型鉛酸蓄電池企業(yè)自主發(fā)展了新型鉛碳(或超級(jí)鉛酸蓄電池)電池產(chǎn)品,若干研究單位從事了其它新型儲(chǔ)能電池體系的研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)等。其中我國(guó)液流電池技術(shù)(包括關(guān)鍵材料技術(shù))與產(chǎn)業(yè)發(fā)展走在國(guó)際前列,并且是以全釩液流電池為主。2014年,國(guó)內(nèi)全釩液流電池生產(chǎn)與裝機(jī)量約為5.8MW。考慮其它液流電池,總裝機(jī)量約為6MW/12MWh(多為儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)為2h的系統(tǒng))。

“十二五”期間,國(guó)內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)的超級(jí)電容器已經(jīng)初步得到應(yīng)用,如各種電動(dòng)交通工具的輔助電源、UPS系統(tǒng)、電磁開(kāi)關(guān)、安全氣囊、電站峰谷電力平衡、電動(dòng)起重機(jī)的吊件位能回收等高功率用電場(chǎng)合。如上海11路公交定為超級(jí)電容電動(dòng)車的示范線,開(kāi)始了商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。但一般行駛幾站后有一次短暫快速充電,以維持全線正常運(yùn)行。

受到我國(guó)科技部的大力支持,我國(guó)“十二五”燃料電池的研究工作依然方興未艾。國(guó)內(nèi)也形成了幾家小型燃料電池企業(yè),基本上是在技術(shù)發(fā)展的同時(shí),提供市場(chǎng)需求的特殊電源產(chǎn)品,包括汽車動(dòng)力電源。

 

3、協(xié)會(huì)地位與作用顯著提升、協(xié)會(huì)工作得到重視、為企業(yè)服務(wù)與推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到加強(qiáng)

“十二五”計(jì)劃實(shí)施以來(lái),我國(guó)電池行業(yè)不僅在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用(電池產(chǎn)業(yè)總銷售額已達(dá)到4000億元,其中化學(xué)電源2000億、太陽(yáng)電池2000億),而且也確立了其世界電池生產(chǎn)大國(guó)的地位,其中太陽(yáng)電池、鉛酸蓄電池與原電池產(chǎn)量皆系世界首位。由此,我國(guó)電池行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要產(chǎn)業(yè),并在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中的分類由過(guò)去小類行業(yè)發(fā)展為中類行業(yè),電池行業(yè)地位得到顯著提升。

“十二五”期間在工業(yè)和信息化部主管部門領(lǐng)導(dǎo)下,中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)也加強(qiáng)了自身建設(shè)與主動(dòng)向企業(yè)提供服務(wù)。其中,為應(yīng)對(duì)激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),組織企業(yè)研究應(yīng)對(duì)“國(guó)際游戲規(guī)則”,積極主動(dòng)參與應(yīng)對(duì)國(guó)際貿(mào)易中的各種非關(guān)稅貿(mào)易壁壘,重視自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的建立和維護(hù),并取得了初步成績(jī)。此外,積極協(xié)助或組織行業(yè)與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定與實(shí)施。如組織了鋰離子電池移動(dòng)電源標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施,在市場(chǎng)上收集不同廠家產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試,將結(jié)果反饋廠家,推進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)或改進(jìn)后達(dá)標(biāo)工作等。此外組織了一系列國(guó)內(nèi)外電池技術(shù)與市場(chǎng)分析的交流活動(dòng),推進(jìn)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與發(fā)展。

 

三、“十三五”期間我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

經(jīng)過(guò)“十二五”的新發(fā)展,我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)持續(xù)鞏固了世界最大電池生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)的地位。前面的市場(chǎng)分析表明,雖然全球發(fā)展趨向緩慢,但是化學(xué)與物理電源市場(chǎng)依然處于旺盛需求的態(tài)勢(shì), 因此,我國(guó)電池行業(yè)“十三五”依然面臨難得的發(fā)展機(jī)遇,當(dāng)然也面臨極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),分析如下。

1、我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)面臨的機(jī)遇

1)市場(chǎng)需求越來(lái)越旺,且比任何時(shí)期都好

①中國(guó)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)消費(fèi)電池(原電池與鉛酸蓄電池等)市場(chǎng)依然是世界最大的電池市場(chǎng),將呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),可以把這種市場(chǎng)特征定義為“穩(wěn)中有升”;按5只原電池/人/年計(jì),總數(shù)就將達(dá)到60余億只(實(shí)際上這個(gè)數(shù)字會(huì)進(jìn)一步升高)。中國(guó)累計(jì)已有近2億輛電動(dòng)自行車在運(yùn)行,若平均每2年換一次電池,年度替換市場(chǎng)就達(dá)1億套(每套鉛酸蓄電池若為10Ah,36V,即360Wh。那么總計(jì)達(dá)到360億Wh?。?/p>

②中國(guó)部分消費(fèi)電池有著固定的國(guó)外市場(chǎng)(特別是向發(fā)展中國(guó)家出口),這一出口市場(chǎng)一般也是穩(wěn)中有升,如鋅錳電池、堿性鋅錳電池、錢幣式鋰原電池、小型鋰離子電池等。

③隨著我國(guó)正在推進(jìn)的一帶一路計(jì)劃,國(guó)內(nèi)外鐵路、汽車、交通、通信、UPS、醫(yī)療等都會(huì)有更大發(fā)展,對(duì)于各類電池需求(包括蓄電池與原電池)都會(huì)有更多需求。

④動(dòng)力電池市場(chǎng)面臨新的更大增長(zhǎng),按照國(guó)家新能源汽車發(fā)展計(jì)劃,2020年我國(guó)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車年生產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)輛,若按平均每輛30kWh計(jì),總計(jì)需要?jiǎng)恿﹄姵?00億Wh,已經(jīng)超過(guò)了2014年全球鋰離子電池產(chǎn)量(5萬(wàn)MWh)。如果還要考慮微混起停、HEV等的需求,那就更大了。

⑤可再生能源“十二五”規(guī)劃將風(fēng)電作為可再生能源的重要新生力量,將太陽(yáng)能作為后續(xù)潛力大的可再生能源產(chǎn)業(yè)。國(guó)家能源局《太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出:到 2015 年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到 2100 萬(wàn)千瓦,到 2020 年,太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到 5000 萬(wàn)千瓦。而“十三五”規(guī)劃擬將2020年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)提高到1億千瓦。一旦再生能源大規(guī)模走向應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)有效、簡(jiǎn)便操作的儲(chǔ)能電池就變得迫在眉睫了。因?yàn)闊o(wú)論獨(dú)立供電還是并網(wǎng),都需要儲(chǔ)能電池。顯然,再生能源的利用,將極大推動(dòng)儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,其需求總量必將是非常大的。

⑥一些新的用電器具或設(shè)備正在興起,也會(huì)對(duì)電池提出急迫的需求,如無(wú)人飛機(jī)、機(jī)器人等等。

 

2)國(guó)家與地方政府的各項(xiàng)政策支持越來(lái)越強(qiáng)

①國(guó)務(wù)院把節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)確定為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),其中的新能源、新材料、新能源汽車、新一代信息技術(shù)和節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)與電池行業(yè)密切相關(guān),涉及到太陽(yáng)電池、動(dòng)力鋰離子電池、氫鎳電池、鋰一次電池、鉛酸蓄電池及相關(guān)的電池材料產(chǎn)業(yè);

②我國(guó)《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中提出了電動(dòng)汽車產(chǎn)銷形成規(guī)模的重大戰(zhàn)略目標(biāo),明確在 2020 年之前實(shí)施千億元投資進(jìn)行扶持,到 2015 年純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)保有量達(dá)到 50 萬(wàn)輛以上,2020年實(shí)現(xiàn)普及 500 萬(wàn)輛新能源汽車;

③財(cái)政部、科技部、工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合出臺(tái)《關(guān)于開(kāi)展私人購(gòu)買新能源汽車補(bǔ)貼試點(diǎn)的通知》,實(shí)施私人購(gòu)買新能源汽車補(bǔ)貼政策;

④國(guó)家能源局《太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出:到 2015 年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到 2100 萬(wàn)千瓦,到 2020 年,太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到 5000 萬(wàn)千瓦。而“十三五”規(guī)劃擬將2020年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)提高到1億千瓦;

⑤國(guó)家科技十三五規(guī)劃對(duì)動(dòng)力電池、燃料電池技術(shù)創(chuàng)新繼續(xù)給予重點(diǎn)支持。其中,動(dòng)力電池的比能量(單體電池)300-350Wh/kg,成本1元/Wh等。

 

3)行業(yè)由“大”做“強(qiáng)”的基礎(chǔ)越來(lái)越好,且顯示出天時(shí)、地利、人和的大好局面(見(jiàn)前面分析)

顯然,未來(lái)5-10年我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)又迎來(lái)了一個(gè)更大發(fā)展的契機(jī),關(guān)鍵是我們能否抓住機(jī)遇,在認(rèn)清我們所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上,解決一個(gè)一個(gè)行業(yè)發(fā)展遭遇的技術(shù)與生產(chǎn)管理難題,取得質(zhì)的飛躍,在2020年部分實(shí)現(xiàn)我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)由“大”變“強(qiáng)”和最終2025年全面實(shí)現(xiàn)我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)由大國(guó)轉(zhuǎn)強(qiáng)國(guó)的蛻變!

 

2、我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

用一句話概括起來(lái)說(shuō),“中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)在世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),是行業(yè)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)”。就是說(shuō)“市場(chǎng)蛋糕”很大,但我們?nèi)绻?jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),我們分到的“市場(chǎng)蛋糕”有限。特別是,正當(dāng)我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展需要大批量使用動(dòng)力電池之時(shí),韓國(guó)三星與LG兩家大電池公司完成了在中國(guó)大規(guī)模電池生產(chǎn)線建設(shè)。他們的電池生產(chǎn)能力、性能水平、質(zhì)量一致性、甚至價(jià)格都優(yōu)于中國(guó)制造的電池。這樣,就連中國(guó)國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)也會(huì)受到極大沖擊!我國(guó)電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的表現(xiàn),可具體歸納如下。

1)行業(yè)創(chuàng)新能力不足,具體表現(xiàn)為新技術(shù)的源頭大多在國(guó)外,自主推出的新產(chǎn)品較少,產(chǎn)品升級(jí)換代慢;

2)產(chǎn)品性能或質(zhì)量水平缺乏競(jìng)爭(zhēng)性,具體表現(xiàn)為電池綜合性能或某項(xiàng)性能低于國(guó)外對(duì)手產(chǎn)品;或產(chǎn)品性能一致性水平難以滿足用戶配套(如電動(dòng)車動(dòng)力電池)要求等;

3)企業(yè)規(guī)模不夠大、無(wú)法對(duì)抗國(guó)外大型跨國(guó)公司。表現(xiàn)為我國(guó)大型電池公司雖在成長(zhǎng)中,但規(guī)模度不夠大。加之中小企業(yè)眾多(我國(guó)化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)的數(shù)量多達(dá) 4000 家)。內(nèi)部相互惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重,影響對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)力。

4)行業(yè)中還保留了部分低檔產(chǎn)品,如原電池產(chǎn)品中的一次鋅錳電池的比重較大,不僅價(jià)格低廉,而且出口到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的比重較小,與國(guó)際高端客戶配套的量較少;

5)關(guān)鍵材料滿足程度不夠,或使電池性能上不去,或降低采用率。故需進(jìn)一步通過(guò)細(xì)致研究、材料生產(chǎn)控制等,以進(jìn)一步改善材料性能,滿足或提高在高檔電池中的采用率;

6)生產(chǎn)自動(dòng)化程度和控制、管理存在缺陷或不足,顯著制約高檔電池成品率、一致性和成本;

7)研究、生產(chǎn)與應(yīng)用跟不上電動(dòng)汽車等新能源汽車發(fā)展要求:動(dòng)力電池市場(chǎng)需求量雖非常大,但電動(dòng)汽車對(duì)電池性能及成本有著不斷升高的要求,電池技術(shù)水平認(rèn)可度需要進(jìn)一步提升,電源系統(tǒng)(模塊)標(biāo)準(zhǔn)化制造水平不高;電池循環(huán)耐久性、環(huán)境適應(yīng)性需要接受實(shí)地實(shí)證與考核;利于電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用的社會(huì)服務(wù)支撐體系尚在創(chuàng)建之中;

8)節(jié)能降耗和廢舊電池回收再利用形勢(shì)嚴(yán)峻:廢舊電池回收再利用需要進(jìn)一步規(guī)范和國(guó)家政策的大力支持。

9)國(guó)內(nèi)鋰電生產(chǎn)企業(yè)普遍缺乏對(duì)國(guó)際安全法規(guī)的認(rèn)識(shí),與國(guó)際上領(lǐng)先的鋰電池企業(yè)相比規(guī)范意識(shí)偏低;有些企業(yè)為了降低成本,低價(jià)競(jìng)爭(zhēng),不按照法規(guī)要求進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)(如UN38.3), 導(dǎo)致出口國(guó)外后被退貨和重罰。

10)交通和安全監(jiān)管部門對(duì)鋰電池運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)缺乏有效的區(qū)別和管理。目前國(guó)內(nèi)危險(xiǎn)品運(yùn)輸沒(méi)有區(qū)別鋰電池產(chǎn)品,統(tǒng)一按照?;窐?biāo)準(zhǔn)作業(yè),要求過(guò)高,從而鋰電池運(yùn)輸運(yùn)輸成本過(guò)高,給企業(yè)增加了很大負(fù)擔(dān)。也導(dǎo)致相當(dāng)一部分企業(yè)朦混運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ),造成監(jiān)管的漏洞和安全隱患。建議有關(guān)部門向國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家學(xué)習(xí),細(xì)化產(chǎn)品和加以改進(jìn)。

 

四、“十三五”化學(xué)與物理電源行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的指導(dǎo)思想、基本原則和主要目標(biāo)

1、指導(dǎo)思想

以電池市場(chǎng)需求和國(guó)家新能源發(fā)展戰(zhàn)略為依據(jù),科學(xué)發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展為主題,全面貫徹落實(shí)“中國(guó)制造2025”要求,大力推進(jìn)化學(xué)與物理電源行業(yè)的自主創(chuàng)新、推進(jìn)化學(xué)與物理電源行業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級(jí),大幅度提高行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)2025年前“化學(xué)與物理電源行業(yè)全面由生產(chǎn)大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變”的大目標(biāo)。

2、基本原則

1)堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的要求

化學(xué)與物理電源行業(yè)要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,必須發(fā)揮科技在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中的作用,加快科技進(jìn)步和創(chuàng)新,為新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供引擎。堅(jiān)持技術(shù)改造與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合,依靠科技進(jìn)步,把傳統(tǒng)電池產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)化與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合起來(lái),帶動(dòng)化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和產(chǎn)品的優(yōu)化升級(jí);根據(jù)國(guó)內(nèi)外不同的消費(fèi)市場(chǎng),推進(jìn)新型電池發(fā)展的同時(shí),不排斥傳統(tǒng)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以滿足不同層次的消費(fèi)需求;通過(guò)扶優(yōu)扶強(qiáng),進(jìn)一步培植優(yōu)勢(shì)企業(yè)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,提高電池產(chǎn)業(yè)的集中度,減少行業(yè)內(nèi)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。

2)重視資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)

對(duì)于我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)來(lái)說(shuō),在快速發(fā)展的同時(shí),要注重環(huán)境的保護(hù),既要在生產(chǎn)過(guò)程中高度重視污染問(wèn)題的解決,又要特別關(guān)注廢舊電池的收集和回收處理,這樣,既解決了電池生產(chǎn)中材料的循環(huán)利用,節(jié)約了資源,又為行業(yè)的健康發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境?;瘜W(xué)與物理電源行業(yè)中的鉛酸蓄電池、鎘鎳電池和含汞電池都是國(guó)家嚴(yán)格控制的六類有毒有害物質(zhì),因此,在“十二五”已經(jīng)取得成效的基礎(chǔ)上,我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的污染防治,確保杜絕有害物質(zhì)的污染事故發(fā)生。要積極采取措施實(shí)現(xiàn)廢舊電池的回收處理,研究使用期滿動(dòng)力鋰離子電池再利用可行性,千方百計(jì)提高資源的循環(huán)利用率。

3)體現(xiàn)自主創(chuàng)新,加快結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的要求

國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整重點(diǎn)鼓勵(lì)推進(jìn)低碳排放、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“綠色新能源”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,鼓勵(lì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的建立,加快新型動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池和可再生能源的發(fā)展。

4)體現(xiàn)以市場(chǎng)為主導(dǎo),加強(qiáng)宏觀調(diào)控政策的導(dǎo)向作用

堅(jiān)持?jǐn)U大國(guó)外市場(chǎng)和對(duì)外開(kāi)放。擴(kuò)大國(guó)外市場(chǎng)的著力點(diǎn)從注重出口量的擴(kuò)大向注重產(chǎn)品質(zhì)量和檔次的提高轉(zhuǎn)變;對(duì)外開(kāi)放從注重“引進(jìn)來(lái)”向更加注重“走出去”轉(zhuǎn)變。鼓勵(lì)和支持有條件的企業(yè)到有資源優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的國(guó)家和地區(qū)辦廠。充分利用國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng),提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

3、發(fā)展目標(biāo)

1)行業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量、銷售額與出口額增長(zhǎng)目標(biāo)

新能源產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家“十三五”重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域已無(wú)懸念,化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)是新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,“十三五”期間仍將保持持續(xù)、快速增長(zhǎng),其中傳統(tǒng)的化學(xué)電源將進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期,產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)重點(diǎn)在“動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池和傳統(tǒng)電池應(yīng)用”三大領(lǐng)域,增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率較大的主要電池品種有新發(fā)展IT、純電動(dòng)車動(dòng)力與儲(chǔ)能鋰離子電池和新型液流電池等;傳統(tǒng)汽車和新型汽車起停以及通信應(yīng)用鉛酸蓄電池(含鉛碳電池等)和不斷擴(kuò)展應(yīng)用的鋰一次電池。2020年,我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)中的化學(xué)電源產(chǎn)品總產(chǎn)值將達(dá)到4000-5000億元左右,年平均增長(zhǎng)率10-20%;鋰離子電池、鉛酸蓄電池將持續(xù)成為化學(xué)與物理電源行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),鉛酸蓄電池保持平均8-10%增長(zhǎng),鋰離子電池年平均增長(zhǎng)率20-30%;我國(guó)化學(xué)電源出口仍將保持持續(xù)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),年平均增長(zhǎng)率10-15%,出口品種增加,檔次提高,鋰離子電池將占出口總額的 55%以上。“十三五”末,我國(guó)化學(xué)電源主要產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷售收入和出口額目標(biāo)分別見(jiàn)表 7、8、9。

 

7  “十三五”化學(xué)與物理電源行業(yè)主要產(chǎn)品的產(chǎn)量目標(biāo)

品種

2014年

年增長(zhǎng)率(%)

“十三五”目標(biāo)

鎘鎳電池(億只)

3.1

-10

1.65

金屬氫化物鎳電池(億只)

7

-8 

4.24

鋰離子電池(億只)

36

20

107.5

鉛酸蓄電池(萬(wàn)KVAh)

20400

10

36140

鋅錳電池(億只)

184

-3

153

堿錳電池(億只)

138

10

244

鋰一次電池(億只)

27

20

80

液流電池(MW)

5

50

57

 

8“十三五”我國(guó)化學(xué)與物理電源主要產(chǎn)品銷售收入目標(biāo)完成情況(億元)

品種

2014年

年增長(zhǎng)率(%)

“十三五”目標(biāo)

鎘鎳電池

16.4

-8

9.9

金屬氫化物鎳電池

41.8

-6

28.8

鋰離子電池

715

20

2135

鉛酸蓄電池

1290

10

2285

鋅錳電池

81

-2

71.6

堿錳電池

115

6

163

鋰一次電池

22.2

10

39.3

合計(jì)

2281.4

 

4732.6

 

表9“十三五”我國(guó)化學(xué)與物理電源主要產(chǎn)品出口額(億美元)

品種

2014

年增長(zhǎng)率(%)

“十三五”目標(biāo)

鎘鎳電池

1.64

-8

1

金屬氫化物鎳電池

5.37

-6

3.7

鋰離子電池

54.75

10

97

鉛酸蓄電池

25.96

10

46

鋅錳電池

8.22

3

9.81

堿錳電池

10.38

5

13.91

鋰一次電池

2.02

10

3.58

合計(jì)

108.34

 

175

 

2)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力目標(biāo)

韓日中鋰離子電池OEM市場(chǎng)比例提升至40%;鋰原電池市場(chǎng)份額超過(guò)50%;電動(dòng)車動(dòng)力電池市場(chǎng)量世界第一,安全運(yùn)行無(wú)電池事故;

3)行業(yè)資源循環(huán)回收利用目標(biāo):

鉛酸蓄電池安全回收率98%;動(dòng)力電池安全回收再利用率達(dá)100%;

4)大型企業(yè)成長(zhǎng)目標(biāo)超500億元銷售收入企業(yè) 1-5個(gè);超300億元銷售收入企業(yè)10個(gè);

5)知名產(chǎn)品品牌目標(biāo):

進(jìn)入世界知名品牌,原電池5-8個(gè);蓄電池8-10個(gè);液流電池1個(gè);超級(jí)電容器1個(gè);

6)自主創(chuàng)新能力提升目標(biāo):

新增企業(yè)級(jí)、地方級(jí)與國(guó)家級(jí)研究中心數(shù)量超過(guò)“十二五”末的一倍;

研究投入超過(guò)“十二五”末的一倍;

專利申請(qǐng)超過(guò)“十二五”末的一倍;

研究隊(duì)伍中新吸收及自己培養(yǎng)的各類型中青年人才增長(zhǎng)一倍;

 

五、“十五”化學(xué)與物理電源行業(yè)主要任務(wù)和發(fā)展重點(diǎn)

1.“十五”化學(xué)與物理電源行業(yè)主要任務(wù):

歸納起來(lái),十三五化學(xué)與物理電源行業(yè)的主要任務(wù)就是:抓住市場(chǎng)與政策機(jī)遇、突出抓好發(fā)展重點(diǎn)、突破關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新,千方百計(jì)提高行業(yè)(企業(yè))競(jìng)爭(zhēng)力,努力完成與超額完成行業(yè)“十三五”規(guī)劃各項(xiàng)目標(biāo),為2020年實(shí)現(xiàn)部分電池產(chǎn)業(yè)由電池制造“大”國(guó)向電池制造“強(qiáng)”國(guó)的轉(zhuǎn)變,并為“十四五”(2025年)實(shí)現(xiàn)化學(xué)電源行業(yè)全面由電池制造“大”國(guó)向電池制造“強(qiáng)”國(guó)轉(zhuǎn)變的宏偉目標(biāo)打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.“十三五”期間化學(xué)電源行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)

1)鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)

①繼續(xù)支持國(guó)家的許可證制度實(shí)施,重點(diǎn)推進(jìn)取證產(chǎn)業(yè)的升級(jí)(提升先進(jìn)裝備、強(qiáng)化清潔生產(chǎn)、推行量化管理)與產(chǎn)品升級(jí)(合格率98%),鞏固我國(guó)鉛酸蓄電池世界產(chǎn)量第一地位,力爭(zhēng)出口在有序競(jìng)爭(zhēng)中擴(kuò)展(年均增10%),并不斷發(fā)展壯大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)(年均增10%),包括可能起步的起停應(yīng)用市場(chǎng)等;重視與促進(jìn)超大規(guī)模企業(yè)(或企業(yè)聯(lián)合體)形成與發(fā)展、推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品、知名品牌以及高端人才隊(duì)伍的培育或培養(yǎng),不斷夯實(shí)行業(yè)做“強(qiáng)”的基礎(chǔ)。

② 繼續(xù)支持電池?zé)o害回收利用與清潔生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),盡快完善鉛酸蓄電池清潔生產(chǎn)設(shè)備改造與無(wú)害回收利用改造,支撐鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品升級(jí)以及成本降低,建立起若干個(gè)清潔生產(chǎn)示范線或基地,推進(jìn)該產(chǎn)業(yè)得到政府、社會(huì)公眾的認(rèn)可。

③ 發(fā)揮我國(guó)在鉛酸蓄電池新技術(shù)研究方面已有的基礎(chǔ)與優(yōu)勢(shì)(成果、人才隊(duì)伍、國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持等),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新研究,努力提高鉛酸蓄電池比功率、比能量,延長(zhǎng)其循環(huán)壽命與使用壽命。其中包括加快卷繞式電池、超級(jí)電池(含鉛碳電池)、增強(qiáng)型富液電池以及改進(jìn)型AGM電池的技術(shù)完善、驗(yàn)證和開(kāi)拓市場(chǎng)(HEV起停系統(tǒng)應(yīng)用、儲(chǔ)能應(yīng)用等),同時(shí),盡快突破雙極性和電極輕量化關(guān)鍵技術(shù)等。由此,為做“強(qiáng)”我國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)提供技術(shù)支撐。

 

2)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈

①重點(diǎn)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)(提升先進(jìn)裝備、強(qiáng)化先進(jìn)控制與推行先進(jìn)管理)與產(chǎn)品升級(jí)(小型鋰離子電池體積比能量提升20%,達(dá)700-750Wh/l,動(dòng)力電池單體比能量200-250Wh/kg),提升我國(guó)小型鋰離子電池在中日韓市場(chǎng)地位的比例至35-40%),力爭(zhēng)出口在有序競(jìng)爭(zhēng)中擴(kuò)展(年均增10%),在國(guó)家新能源汽車有利政策支持下,保持國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高速發(fā)展(年均增20%);并且重視與促進(jìn)超大規(guī)模企業(yè)(或企業(yè)聯(lián)合體)形成與發(fā)展、推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品、知名品牌以及高端人才隊(duì)伍的培育或培養(yǎng),不斷夯實(shí)產(chǎn)業(yè)做“強(qiáng)”的基礎(chǔ)。

② 繼續(xù)支持關(guān)鍵材料與關(guān)鍵設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),盡快完善鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),支撐鋰離子電池產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品升級(jí)以及成本降低,其中關(guān)鍵材料主要包括高鎳NMC與NCA、高電壓尖晶石結(jié)構(gòu)LMO、層狀結(jié)構(gòu)富鋰NMC、以及橄欖石結(jié)構(gòu)LMP、LMFP等以及硅基負(fù)極材料,功能電解質(zhì)材料、固態(tài)電解質(zhì)材料、含涂層隔膜或新型隔膜、功能粘合劑、阻燃電解質(zhì)等;關(guān)鍵設(shè)備主要包括全自動(dòng)電極設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池、電池模塊組裝設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池化成設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池分類檢測(cè)設(shè)備和電池模塊內(nèi)部缺陷檢查設(shè)備等。積極推進(jìn)鋰離子電池行業(yè)智能制造工作,建成5-10個(gè)數(shù)字化工廠。

③ 發(fā)揮我國(guó)在鋰離子電池研究方面的優(yōu)勢(shì)(成果、人才隊(duì)伍、國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持等),突破300-350Wh/kg、循環(huán)壽命2000次和成本1元/Wh的電池關(guān)鍵技術(shù)。

④ 持續(xù)支持新型電池體系的創(chuàng)新基礎(chǔ)與技術(shù)研究,目標(biāo)是發(fā)展更高比能量和低成本電池技術(shù),包括新一代鋰離子電池材料體系、全固態(tài)鋰或鋰離子電池、金屬鋰電池(Li/S與Li/空氣)、多價(jià)金屬與反應(yīng)材料體系等。通過(guò)這些研究,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)最終的鋰離子電池“強(qiáng)”國(guó)地位轉(zhuǎn)變提供支撐。

 

3)金屬氫化物鎳電池

①重點(diǎn)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)(提升先進(jìn)裝備、強(qiáng)化先進(jìn)控制與推行先進(jìn)管理)與產(chǎn)品升級(jí),在國(guó)家新能源汽車有利政策支持下,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)動(dòng)力電池在HEV市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)。

② 繼續(xù)支持關(guān)鍵材料與關(guān)鍵設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),盡快完善金屬氫化物鎳電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),支撐金屬氫化物鎳電池產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品升級(jí)以及成本降低,其中關(guān)鍵材料主要包括泡沫鎳、球形Ni(OH)2,電解質(zhì)材料、隔膜、功能粘合劑等;關(guān)鍵設(shè)備主要包括全自動(dòng)電極設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池、電池模塊組裝設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池化成設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池分類檢測(cè)設(shè)備和電池模塊內(nèi)部缺陷檢查設(shè)備等。

③ 發(fā)揮我國(guó)在金屬氫化物鎳電池研究方面的優(yōu)勢(shì)(成果、人才隊(duì)伍、國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持等),突破金屬氫化物鎳電池新材料技術(shù)以及動(dòng)力與儲(chǔ)能應(yīng)用電池關(guān)鍵技術(shù)等。

 

4)鋰原電池

①重點(diǎn)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)(提升先進(jìn)裝備、強(qiáng)化先進(jìn)控制與推行先進(jìn)管理)與產(chǎn)品升級(jí),力爭(zhēng)出口在有序競(jìng)爭(zhēng)中擴(kuò)展(出口額年均增10%),在國(guó)家新能源汽車有利政策支持下,保持國(guó)內(nèi)市場(chǎng)持續(xù)發(fā)展(產(chǎn)量年均增20%);并且重視與促進(jìn)大型企業(yè)(或企業(yè)聯(lián)合體)形成與發(fā)展、推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品、知名品牌以及高端人才隊(duì)伍的培育或培養(yǎng),不斷夯實(shí)產(chǎn)業(yè)做“強(qiáng)”的基礎(chǔ)。

② 繼續(xù)支持關(guān)鍵材料與關(guān)鍵設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),盡快完善鋰原電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),支撐鋰原電池產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品升級(jí)以及成本降低,其中關(guān)鍵材料主要包括納米CFx材料、FeS2材料、薄型金屬鋰帶、高活性碳材料、高性能隔膜、有機(jī)電解質(zhì)、高純度SOCl2等;關(guān)鍵設(shè)備主要包括全自動(dòng)電極制造(涂膜或PTFE粘合電極)設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池組裝設(shè)備、全自動(dòng)高精度電池分類檢測(cè)設(shè)備和電池模塊內(nèi)部缺陷檢查設(shè)備等。

③ 發(fā)揮我國(guó)在鋰原電池研究方面的優(yōu)勢(shì)(成果、人才隊(duì)伍、國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持等),突破鋰原電池關(guān)鍵技術(shù),比能量提升至400Wh/kg—Li/CFx+MnO2)、貯存壽命增至10年以上;低溫-40℃下可獲得常溫容量的80%等。

 

5)堿性鋅錳與鋅錳一次電池

①重點(diǎn)推進(jìn)普通鋅錳電池產(chǎn)業(yè)升級(jí),提升堿錳電池比例至60%。力爭(zhēng)出口在有序競(jìng)爭(zhēng)中擴(kuò)展(堿錳電池出口額年均增5%),同時(shí)保持國(guó)內(nèi)市場(chǎng)持續(xù)發(fā)展(堿錳電池產(chǎn)量年均增6%);并且重視與促進(jìn)大型企業(yè)(或企業(yè)聯(lián)合體)形成與發(fā)展、推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品、知名品牌以及高端人才隊(duì)伍的培育或培養(yǎng),不斷夯實(shí)產(chǎn)業(yè)做“強(qiáng)”的基礎(chǔ)。

② 繼續(xù)支持關(guān)鍵材料與關(guān)鍵設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),盡快實(shí)現(xiàn)堿性鋅錳電池隔膜國(guó)產(chǎn)化;實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)高精度電池、電池模塊組裝生產(chǎn)線、全自動(dòng)高精度電池分類檢測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。努力推進(jìn)建成我國(guó)第一條無(wú)人值守智能電池示范生產(chǎn)線。

③ 支持我國(guó)在鋅錳電池方面的持續(xù)研究,突破一次鋅錳電池降低鉛含量的技術(shù)和扣式堿錳和鋅銀電池的無(wú)汞化技術(shù)。同時(shí)盡快解決制造堿性鋅錳電池鋼殼所用的鋼帶國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題等。

 

6)燃料電池

繼續(xù)構(gòu)建和完善我國(guó)燃料電池的技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái),鼓勵(lì)質(zhì)子交換膜燃料電池,直接甲醇燃料電池等小型實(shí)用燃料電池的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;支持燃料電池的技術(shù)創(chuàng)新,努力降低成本,在關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面有所突破,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專有技術(shù);拓寬小型燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和燃料電池在電動(dòng)車上的示范運(yùn)營(yíng)。為形成完整的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈,需要抓緊:

①發(fā)展低成本制氫與高容量?jī)?chǔ)氫技術(shù)研究與演示應(yīng)用:制氫技術(shù)包括大規(guī)模煤氣化制氫和可再生能源制氫研究;高容量?jī)?chǔ)氫技術(shù)包括輕質(zhì)超高壓儲(chǔ)氫瓶和新型高比容量?jī)?chǔ)氫材料研究等;在以上基礎(chǔ)上,考慮實(shí)施城市供氫網(wǎng)系統(tǒng)研究及示范。

②燃料電池本體與材料技術(shù):開(kāi)展催化劑、電解質(zhì)膜等關(guān)鍵材料以及電極、雙極板等關(guān)鍵部件的基礎(chǔ)研究和工程開(kāi)發(fā);發(fā)展燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)等系統(tǒng)集成技術(shù),并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)規(guī)模演示;

③燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù):研發(fā)應(yīng)用于電動(dòng)車、電力、通訊和國(guó)防等領(lǐng)域的氫/空氣燃料電池系統(tǒng),并進(jìn)行演示評(píng)價(jià)。

 

7)特種電池

①努力創(chuàng)建獨(dú)樹(shù)一格的或世界一流的特種化學(xué)電源產(chǎn)業(yè),包括貯備電池、航天蓄電池與原電池以及電源系統(tǒng);其中,全面推進(jìn)鋰離子電池在衛(wèi)星上的全面應(yīng)用,應(yīng)用的單體電池比能量達(dá)到140Wh/kg。在研的下一代電池比能量達(dá)到180-220Wh/kg;鋰氟化碳一次電池比能量突破600Wh/kg等。

②努力創(chuàng)建獨(dú)樹(shù)一格的或世界一流的特種物理電源產(chǎn)業(yè),包括航天高效太陽(yáng)電池與方陣、柔性薄膜太陽(yáng)電池(大面積、高效率14-16%,AM0,25℃)與方陣以及空間電源系統(tǒng)。

 

8)超級(jí)電容器及其它新型蓄電池

①鼓勵(lì)超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā),擴(kuò)大應(yīng)用試驗(yàn);推動(dòng)超級(jí)電容器與電池技術(shù)的合作,加強(qiáng)超級(jí)電容器與電池混合使用應(yīng)用系統(tǒng)的研究,包括內(nèi)混合系統(tǒng)如超級(jí)電池等,逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,為電動(dòng)車提供新型的動(dòng)力源,拓寬超級(jí)電容器的應(yīng)用領(lǐng)域。加強(qiáng)創(chuàng)新研究,從材料體系和新概念入手,不斷提高超級(jí)電容器的比功率與比能量(3-5kW級(jí)/kg,40-60Wh/kg );

② 努力推進(jìn)液流電池產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展,在規(guī)模儲(chǔ)能市場(chǎng)找到自己的定位,實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)擴(kuò)展,達(dá)到600MW總規(guī)模;

③努力推進(jìn)新型自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋰離子水溶液電池、快速表面反應(yīng)超級(jí)電容器等的研究進(jìn)程;加速新型全固態(tài)電池、鈉離子電池等技術(shù)研究與應(yīng)用攻關(guān)。逐步實(shí)施相應(yīng)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

 

9)電池先進(jìn)制造設(shè)備

已含在各類電池中,但是應(yīng)該給予特別重視,因?yàn)樗潜U现袊?guó)電池行業(yè)從“大”變“強(qiáng)”的基石。

 

10)電池回收與再利用(含資源回收再利用)

① 鞏固鉛酸蓄電池許可證制度實(shí)施成果,實(shí)現(xiàn)全部鉛酸蓄電池?zé)o害回收處理再利用;

② 加強(qiáng)鋰離子電池再利用研究,確立再利用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)其再利用;同時(shí),加快研究對(duì)不能直接再利用電池的資源回收方法,建立可行的回收制度與資源再利用體系。

 

六、主要措施和政策建議

1、提高自主創(chuàng)新能力,為化學(xué)與物理電源行業(yè)振興和發(fā)展注入新的動(dòng)力

完善化學(xué)與物理電源行業(yè)的創(chuàng)新體系、提高自主創(chuàng)新能力,繼續(xù)推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造,幫助企業(yè)提高創(chuàng)新能力和創(chuàng)新條件。促進(jìn)行業(yè)基礎(chǔ)研究成果與工程化、產(chǎn)業(yè)化的銜接,提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。支持科研院所積極開(kāi)展綠色二次電池、可再生能源新體系的研究,使我國(guó)在新型電池研究開(kāi)發(fā)中取得更多的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。通過(guò)組建行業(yè)聯(lián)盟或技術(shù)協(xié)作聯(lián)盟等形式,推進(jìn)電池與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的合作,如鋰離子動(dòng)力電池與電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車、電源管理系統(tǒng)等領(lǐng)域的交流與合作,組織攻關(guān),提高產(chǎn)品技術(shù)水平,促進(jìn)推廣應(yīng)用。

2、加強(qiáng)行業(yè)引導(dǎo),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)安全體系

提高行業(yè)整合能力,培植優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品和優(yōu)勢(shì)企業(yè),擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,提高科技含量和附加值。通過(guò)引導(dǎo)企業(yè)并購(gòu)與重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度,培育和鼓勵(lì)骨干企業(yè)做大做強(qiáng);完善市場(chǎng)、環(huán)保等優(yōu)勝劣汰機(jī)制,通過(guò)行業(yè)規(guī)范(準(zhǔn)入條件)的提高,促使電池企業(yè)規(guī)?;鸵?guī)范化,防止一哄而上;加快電池產(chǎn)業(yè)集群的培育,形成和完善產(chǎn)業(yè)鏈,提升我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的整體水平。

3、積極推進(jìn)行業(yè)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

支持企業(yè)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和實(shí)施清潔生產(chǎn),研究和建立廢棄電池回收和再利用體系。實(shí)現(xiàn)鉛酸蓄電池生產(chǎn)從鉛冶煉到回收再生形成封閉式循環(huán);逐步形成鉛酸蓄電池“誰(shuí)生產(chǎn)、誰(shuí)回收”的運(yùn)行機(jī)制,鼓勵(lì)鉛酸蓄電池骨干企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任,向廢鉛酸蓄電池回收再生產(chǎn)業(yè)鏈延伸,從源頭上控制污染風(fēng)險(xiǎn);推廣電池生產(chǎn)和回收再生“節(jié)能減排”新技術(shù);制訂和推廣電池環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),提高電池行業(yè)環(huán)保準(zhǔn)入門檻;支持電池回收再生產(chǎn)業(yè)政策的研究;推動(dòng)以環(huán)境保護(hù)、資源利用為目的的電池回收、再生技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)有效化管理。

4、積極引導(dǎo)企業(yè)開(kāi)辟新的國(guó)際市場(chǎng),研究和應(yīng)對(duì)國(guó)外技術(shù)貿(mào)易壁壘

堅(jiān)持出口市場(chǎng)多元化,降低國(guó)際市場(chǎng)高度集中的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)出口國(guó)家和地區(qū)的“多國(guó)化”,積極開(kāi)拓新興市場(chǎng)和潛在市場(chǎng)。鼓勵(lì)自主品牌產(chǎn)品出口,提高檔次和附加值,逐步減少加工貿(mào)易,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。拓寬國(guó)際合作渠道和領(lǐng)域,發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)調(diào)組織作用,以龍頭企業(yè)帶動(dòng)實(shí)施走出去的戰(zhàn)略,到有電池材料資源和市場(chǎng)資源的國(guó)家和地區(qū)辦廠。進(jìn)一步研究應(yīng)對(duì)和消除國(guó)外技術(shù)貿(mào)易壁壘對(duì)我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的影響,在提高自主創(chuàng)新能力的同時(shí),按照WTO 規(guī)則,構(gòu)建有效的產(chǎn)業(yè)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)安全體系;高度重視 WTO 游戲規(guī)則的研究和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),積極消除國(guó)外技術(shù)壁壘和反傾銷等貿(mào)易壁壘對(duì)我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的影響。

5、實(shí)施積極的產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo),保證產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展

對(duì)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施政策引導(dǎo),通過(guò)制定有關(guān)法律法規(guī),促進(jìn)污染嚴(yán)重、浪費(fèi)資源和高耗能的產(chǎn)品逐步退出市場(chǎng),引導(dǎo)高新技術(shù)產(chǎn)品形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,提高國(guó)際市場(chǎng)占有率。為推進(jìn)動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破,建議政府借鑒美國(guó)、日本等國(guó)的經(jīng)驗(yàn),將動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池及關(guān)鍵材料繼續(xù)列為國(guó)家重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,資助有條件的企業(yè)和科研院所通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合實(shí)施技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。建議出臺(tái)鼓勵(lì)擴(kuò)大新型動(dòng)力電池(包括鋰離子電池、氫鎳電池、新型鉛酸蓄電池等)和太陽(yáng)電池等國(guó)內(nèi)消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)政策,如稅收優(yōu)惠、政府補(bǔ)貼等,以推動(dòng)市場(chǎng)的啟動(dòng)和節(jié)能減排;建議出臺(tái)鋰離子電池電動(dòng)自行車補(bǔ)貼政策,推動(dòng)鋰離子電池電動(dòng)自行車的普及。建議對(duì)“十三五”期間重點(diǎn)和優(yōu)先發(fā)展的電池產(chǎn)品、材料及裝備的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化給予政策上的支持,對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)項(xiàng)目給予專項(xiàng)資金資助,國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)投資向新型電源項(xiàng)目?jī)A斜。建議建立太陽(yáng)電池多晶硅材料、鉛酸蓄電池、電池回收再生企業(yè)的準(zhǔn)入制度,提高電池行業(yè)的能耗和環(huán)保準(zhǔn)入門檻;對(duì)已有的企業(yè)也要建立優(yōu)勝劣汰機(jī)制,讓不符合節(jié)能和環(huán)保要求的企業(yè)退出市場(chǎng)或通過(guò)整合、整改等實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)生產(chǎn)。建議規(guī)范電池行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì),明確各自的分工,形成科學(xué)、合理和可行的電池及材料標(biāo)準(zhǔn)體系,規(guī)范行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

6、在“十三五”行業(yè)面臨重大發(fā)展機(jī)遇與嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之際,努力做好行業(yè)協(xié)會(huì)的服務(wù)工作:

除了發(fā)揮好政府與行業(yè)的橋梁作用外,“十三五”行業(yè)協(xié)會(huì)搭建四大平臺(tái),以便為行業(yè)成員做好服務(wù),推動(dòng)“十三五”行業(yè)規(guī)劃順利實(shí)施。

1)搭建行業(yè)信息平臺(tái),協(xié)會(huì)及時(shí)發(fā)布相關(guān)政策和行業(yè)信息,便于企業(yè)第一時(shí)間了解政策導(dǎo)向和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),使其在產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向、行業(yè)重大技術(shù)開(kāi)發(fā)、聯(lián)合應(yīng)對(duì)國(guó)際貿(mào)易壁壘、提高行業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)等方面發(fā)揮重大作用。

2)搭建行業(yè)技術(shù)或?qū)W術(shù)會(huì)議平臺(tái),協(xié)會(huì)定期或不定期組織技術(shù)與市場(chǎng)交流活動(dòng),讓行業(yè)內(nèi)直接了解到國(guó)內(nèi)外最新研究動(dòng)態(tài)與技術(shù)成果。同時(shí)也給國(guó)內(nèi)企業(yè)或研究單位及時(shí)發(fā)布自主研究成果的機(jī)會(huì)。協(xié)會(huì)更希望通過(guò)這些交流活動(dòng)平臺(tái)幫助企業(yè)或單位物色和培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)軍或?qū)W術(shù)帶頭人。

3)搭建國(guó)內(nèi)外行業(yè)名牌產(chǎn)品收集與檢測(cè)對(duì)比平臺(tái)

為了配合電池由大做強(qiáng),行業(yè)協(xié)會(huì)決定在十三五開(kāi)展電池產(chǎn)品抽查、測(cè)試對(duì)比和評(píng)價(jià)工作,通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)推進(jìn)我國(guó)電池企業(yè)永不懈怠、持續(xù)發(fā)展的信心與決心。

4)搭建行業(yè)數(shù)據(jù)收集與分析平臺(tái)

十三五期間,行業(yè)協(xié)會(huì)期待與會(huì)員單位一起繼續(xù)做好行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作,及時(shí)收錄數(shù)據(jù),用季報(bào)、半年報(bào)和年度報(bào)的形式傳達(dá)給會(huì)員單位。

 

“十三五”期間,我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)不僅面臨著新的有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境,循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的新型工業(yè)化發(fā)展方向?qū)⑼苿?dòng)我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)保持持續(xù)、快速增長(zhǎng),新材料、新能源和新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將加快化學(xué)與物理電源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,同時(shí)我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)的發(fā)展也面臨著資源短缺、貿(mào)易保護(hù)、節(jié)能減排等許多新矛盾和新要求,機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存?;瘜W(xué)與物理電源行業(yè)仍是一個(gè)充滿生機(jī)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),只要我們的思路對(duì)頭、謀劃得當(dāng)、措施有力,就能實(shí)現(xiàn)健康、持續(xù)發(fā)展。

 

 

中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)

2016年 1 月 18 日

 


 

附件:“十三五”化學(xué)電源行業(yè)主要電池領(lǐng)域重大(或重點(diǎn))項(xiàng)目建議

 

(一)原電池領(lǐng)域的重大項(xiàng)目:

1、高比能量(600-700Wh/kg)的鋰原電池材料(以CFx為基礎(chǔ),也包含其它新型高電壓/高比容量正極材料等)與電池研究中的重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù);

2、薄型與超薄型(含薄膜電池)鋁塑封包裝(或稱紙片式電池)鋰電池材料、工藝與生產(chǎn)技術(shù)研究以及推廣應(yīng)用;

3、堿性鋅二氧化錳電池性能提升的相關(guān)材料、工藝與生產(chǎn)技術(shù)研究;

4、堿性鋅二氧化錳電池全自動(dòng)無(wú)人值守生產(chǎn)線示范(120-240ppm,產(chǎn)品合格率超過(guò)99%,);

5、鋰錢幣電池(Coin cell)全自動(dòng)無(wú)人值守生產(chǎn)線示范(240-360ppm,產(chǎn)品合格率超過(guò)99%,);

6、標(biāo)準(zhǔn)圓柱形鋰原電池全自動(dòng)組裝示范生產(chǎn)線(120-240ppm,產(chǎn)品合格率超過(guò)99%);

7、鋰原電池電極自動(dòng)生產(chǎn)線(新型自動(dòng)涂膜-Coating技術(shù));

8、原電池自放電評(píng)估方法及電池?cái)R置壽命預(yù)期方法(包括模擬仿真等,建立企業(yè)累計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù));

9、國(guó)產(chǎn)原電池名牌產(chǎn)品與國(guó)際同類產(chǎn)品的收集與對(duì)比檢測(cè),建立行業(yè)級(jí)共用數(shù)據(jù)庫(kù);

10、超薄型金屬鋰帶的加工技術(shù)與設(shè)備系統(tǒng)(鋰帶厚度:10-100微米可調(diào),均勻性符合要求)注:系金屬鋰蓄電池與薄膜鋰原電池共同需求;

11、高比能量金屬空氣電池新技術(shù)發(fā)展;

 

(二)蓄電池領(lǐng)域的重大項(xiàng)目:

 鉛酸蓄電池

1、鉛酸蓄電池新技術(shù)(鉛碳、卷繞、雙極性、泡沫石墨等新技術(shù)研究或技術(shù)完善研究)、新工藝(針對(duì)提高利用率的鉛粉工藝、固化工藝改進(jìn)等)、新產(chǎn)品(起停系統(tǒng)電池等)與新應(yīng)用(起停、吊車能量回收等)研究;

2、超高標(biāo)準(zhǔn)鉛酸蓄電池清潔生產(chǎn)、自動(dòng)化生產(chǎn)線示范(清潔度超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)許

可度30%);

3、超高標(biāo)準(zhǔn)鉛酸蓄電池全密閉清潔回收系統(tǒng)示范(環(huán)境中-周邊廢水或空氣中無(wú)有害物檢出);

4、國(guó)產(chǎn)鉛酸蓄電池名牌產(chǎn)品與國(guó)際同類產(chǎn)品的收集與對(duì)比檢測(cè),建立行業(yè)級(jí)共用數(shù)據(jù)庫(kù);

5、鉛酸蓄電池產(chǎn)品應(yīng)用跟蹤調(diào)查與有效回收的措施研究;

 

 堿性蓄電池

6、堿性蓄電池(金屬氫化物鎳電池和特殊應(yīng)用鎘鎳電池)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品與其生產(chǎn)技術(shù)以及國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)口產(chǎn)品應(yīng)用研究

--針對(duì)我國(guó)地鐵、高鐵、航空等的迅猛發(fā)展需求,滿足國(guó)內(nèi)產(chǎn)品替代要求

7、金屬氫化物鎳電池比能量提升、比功率提升以及壽命延長(zhǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究(針對(duì)混合電動(dòng)車輛與儲(chǔ)能等);

 

 鋰離子電池

8、新一代鋰離子電池材料研究、評(píng)價(jià)、生產(chǎn)與應(yīng)用;

9、超過(guò)750Wh/L能量密度鋁塑膜封裝鋰離子電池研究與開(kāi)發(fā)以及規(guī)?;a(chǎn)與應(yīng)用;

10、國(guó)產(chǎn)3C用鋰離子電池名牌產(chǎn)品與國(guó)際同類產(chǎn)品的收集與對(duì)比檢測(cè),建立行業(yè)級(jí)共用數(shù)據(jù)庫(kù);

11、薄型與超薄型(含薄膜電池)鋁塑封包裝(或稱紙片式電池)鋰離子電池材料、工藝與生產(chǎn)技術(shù)研究以及推廣應(yīng)用;

12、純電動(dòng)車用300-350Wh/kg(單體)、循環(huán)壽命3000(80%DOD)次以上,成本低于1元/Wh、安全型鋰離子電池研究與開(kāi)發(fā);

13、高比功率(3000W/kg-10S、高比能量混合型(200-250Wh/kg)、長(zhǎng)循環(huán)壽命(5000次,60%DOD)鋰離子電池研究與開(kāi)發(fā)(應(yīng)用于PHEV);

14、長(zhǎng)壽命(15-20年)儲(chǔ)能型鋰離子電池研究與開(kāi)發(fā)及其評(píng)價(jià)系統(tǒng)(含仿真等);

15、超高功率起停系統(tǒng)用鋰離子電池研究與開(kāi)發(fā)(低溫啟動(dòng):-30℃下冷啟動(dòng)電流,高于700A);

16、全自動(dòng)鋰離子電池關(guān)鍵材料生產(chǎn)線(正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì))示范項(xiàng)目;

17、聚合物電池全自動(dòng)化示范生產(chǎn)線(含裝備與工藝);

18、圓柱型電池全自動(dòng)化示范生產(chǎn)線(含裝備與工藝);

19、大容量殼體式電池全自動(dòng)化示范生產(chǎn)線(含裝備與工藝);

20、大容量動(dòng)力電池安全評(píng)價(jià)研究(包括仿真、測(cè)試等),建立數(shù)據(jù)庫(kù);

21、動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)(熱、機(jī)械、電、控制等)與評(píng)價(jià)研究(包括仿真、測(cè)試等),建立數(shù)據(jù)庫(kù);

 

 超級(jí)電容器

21、新型超級(jí)電容器體系重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)(比能量超過(guò)50Wh/kg、比功率超過(guò)10kW/kg)等;

22、超級(jí)電容器與其它電池混合體系的應(yīng)用研究與評(píng)價(jià)方法研究;

23、超級(jí)電容器及其關(guān)鍵材料的生產(chǎn)裝備與工藝研究;

 

 液體流動(dòng)氧化還原電池

24、新型液流電池體系重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)等;

25、液流電池的應(yīng)用示范研究與評(píng)價(jià)方法研究,建立數(shù)據(jù)庫(kù);

26、液流電池及其關(guān)鍵材料的生產(chǎn)裝備與工藝研究;

 

 新型蓄電池體系

27、高比能量(400Wh/kg)、長(zhǎng)壽命(500次,100%DOD, 容量保持率80%)鋰硫電池體系重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù);

28、高比能量(500Wh/kg)、長(zhǎng)壽命(300次,100%DOD, 容量保持率80%)鋰空氣電池體系重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù);

29、新型低成本(含鈉離子、水溶液鋰離子、鋅離子電池體系等,單體電池水平:0.5元/Wh)長(zhǎng)壽命(10000次以上,100%DOD, 容量保持率80%)儲(chǔ)能電池重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù);

30、安全型全固態(tài)電池重要基礎(chǔ)問(wèn)題(高導(dǎo)電率材料、電極/電解質(zhì)交界面等)與關(guān)鍵技術(shù);

31、多價(jià)金屬與化合物材料電池體系的重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù);

 

(三)燃料電池領(lǐng)域的重大項(xiàng)目

1、低成本、長(zhǎng)操作壽命燃料電池材料體系的重要基礎(chǔ)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù);

2、燃料電池性能提升與成本降低研究(低溫啟動(dòng)、運(yùn)行壽命延長(zhǎng)至3000小時(shí)以上、成本降低等);

3、燃料電池的工藝優(yōu)化與自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù);

4、燃料電池示范運(yùn)行壽命評(píng)價(jià),建立數(shù)據(jù)庫(kù);

 

(四)軍用特種電池領(lǐng)域的重大項(xiàng)目

1、熱電池新體系基礎(chǔ)研究(含低熔點(diǎn)電解質(zhì)與新型正負(fù)極材料);

2、熱電池新工藝研究(涂覆工藝制備熱電池電極片);

3、鋅氧化銀儲(chǔ)備電池新技術(shù)研究;

4、高比特性金屬鋰貯備電池研究;

5、高比能量、長(zhǎng)壽命航天用鋰離子電池研究;

6、復(fù)合電源(不同電池間或與超級(jí)電容器或不同電極復(fù)合)概念與基礎(chǔ)創(chuàng)新技術(shù);

7、軍用燃料電池技術(shù)應(yīng)用研究(包括潛艇AIP動(dòng)力等)。

 

 
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