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科普｜铁塔基站采用钛酸锂电池的优势解析
根据国家统计局数据显示，2018年，我国锂离子电池产量已累计达139.87亿只。按照国家规定，当动力电池容量衰减至80%以下，需要进行强制回收。预计到2020年，我国退役动力电池将累计约达20万吨，可以说首个动力电池“退役潮”已经到来，废弃动力电池的回收与利用，已经成为一个重要的社会议题。中国铁塔公司是动力电池梯次利用的最主要用户之一，有着“基站之王”的称号。自2018年起，公司旗下200万个基站，已开始全部采用退役动力锂电池。预计到2020年，铁塔基站的需求可以消化1000万辆新能源汽车的退役动力电池，成为 “退役潮”中资源回收和环境保护的中坚力量。钛酸锂电池的基本特性钛酸锂（LTO）电池，通常是指以钛酸锂材料为负极，与锰酸锂、三元锂或磷酸铁锂等正极材料，组成的2.4V或1.9V的锂离子二次电池。目前，国内最大的钛酸锂电池生产企业是总部位于珠海的银隆新能源股份有限公司，其掌握了钛酸锂电池的核心技术，批量生产钛酸锂电池并广泛应用新能源汽车与储能方面。钛酸锂材料（Li4Ti5O12）具有稳定的三维晶体结构，被称为“零应变材料”，充放电过程中结构几乎不发生变化，在锂电池负极材料中备受关注。同时具有电化学反应速度快，放电平台平坦且可达1.55V的先天性优势。可以预见，未来钛酸锂将会成为新一代锂离子电池的负极材料而被广泛应用在新能源汽车和储能应领域。银隆通过纳米化工艺与结构控制技术相结合，研发、生产的钛酸锂电池，具有高安全、快充放、耐宽温、长寿命等突出性能。梯次钛酸锂电池的对比优势新能源汽车动力电池大多采用镍系列和锂系列，这些动力电池的梯次利用被誉为是目前的重点发展对象。其中锂电池因其不含任何重金属与稀有金属，对环境友好无污染，在储能应用中受到了广泛关注。对比铅酸电池和磷酸铁锂电池，以钛酸锂动力电池作为梯次利用对象，优势十分明显。首先，铅酸电池稳定工作的温度范围为15～35℃，磷酸铁锂为-20～50℃；而钛酸锂电池具备-50～60℃的超宽温使用范围，在高温和低温环境下仍可保持电池的优良性能。其次，钛酸锂电池具有5～10C的充放电倍率，大于磷酸铁锂电池2C的充放电和5C以上的启动电流倍率，而铅酸电池无此功能。此外，相较于全生命周期仅有5年左右的铅酸电池，钛酸锂电池的梯次利用寿命，理论上还剩余10～20年，仍具有上万次的深度循环次数；而且占地小、重量轻、运输成本低，重量和体积为同容量铅酸电池的1/2～2/3。其优秀的性能，让同等级的铅酸电池、磷酸铁锂电池等望尘莫及。银隆钛酸锂储能系统银隆钛酸锂储能系统可为客户提供定制化的设计，为基站提供稳定、安全、可靠的通信电源，降低因供电不足或意外断电所造成通信中断、系统瘫痪的风险，非常适用于铁塔基站储能，特别是在离网模式下，优势尤为显著。与并网模式下的铁塔基站相比，离网模式下的铁塔基站大多分布在气候、环境复杂，且较为偏远的地区，若储能电池安全性不高，循环寿命不足，则需定期维护及更换，增加维护、购置、运输、安装等成本。银隆钛酸锂电池具备全生命周期内基本无需维护，有效节省维护成本；应用年限内无需更换电池，大大节省购置、运输、安装成本的优势。而且当铁塔基站处于多云、连雨等光照时间较短的特殊气候条件下时，银隆钛酸锂电池6～10分钟即可补充90%以上的电量，从而保证铁塔基站正常工作；针对处于低温环境下的铁塔基站，银隆钛酸锂电池无需电加热功能即可稳定应用，避免了系统启动缓慢，甚至无法启动的情况发生，保障铁塔基站稳定工作，可谓铁塔基站储能的不二之选。银隆钛酸锂电池管理系统安全，从来都是钛酸锂的核心优势之一。而银隆钛酸锂储能系统更有第二层保险屏障——电池管理系统（BMS）。银隆电池管理系统（BMS）主要用于对蓄电池充放电过程进行管理，一般由监测、保护电路、电气通讯接口等组成，以保证电池安全使用、充分发挥电池性能、延长使用寿命为目的，除具备欠过压保护、过流报警、短路防护等标准功能外，还具有以下优势：双向均衡：双向主动均衡，高能量单体直接转移到低能量单体，均衡速度快；高精度：单体电池电压采集精度2mV，电流采集精度0.5%，SOC估算误差±5%；快充放：通过主动均衡快速均衡，能使电池组快充放条件及复杂运行工况下也能保证容量不衰减；高安全：硬件电路采用多重隔离，抗干扰能力强，有效保障系统安全。铁塔基站的实际应用目前，银隆钛酸锂储能系统已在四川凉山、绵阳、阿坝以及甘肃敦煌等地的铁塔基站投入使用，事实证明，在高海拔、无市电接入、多阴雨天气的偏远地区，仍可稳定高效运行。投入使用的梯次银隆钛酸锂储能系统中，实现了光伏控制器与BMS之间的信息交互。同时配备远程智能监控平台，运用互联网+技术、GPS、无线通讯（GPRS、CDMA）和地理信息（GIS）技术，具备数据采集、解析、缓存等功能，对储能系统地理位置和运行状态实时监控，快速判断系统运行状况进行故障诊断，还可防止偷盗行为。光伏DC/DC与储能BMS系统交互信息：针对一些无市电接入的基站，光伏与储能系统仅存在电气物理连接，没有通讯。银隆电池管理系统支持与光伏控制器进行信息交互，协同控制整个系统：当储能电池按照既定策略充满时，BMS请求光伏控制器停止充电，限制光伏输出功率；当储能电池按照既定策略未充满时，光伏控制器协同BMS实现功率有效调节，BMS与光伏控制器双层保护机制大大增加了整个系统的安全可靠性。基站储能系统数据统一监管：基站储能电池数据由BMS监管，光伏电站数据由光伏控制器内监控单元管理，所以存在数据无法统一，管理混乱的问题。银隆远程智能监控平台，可对基站内电池信息（报警、保护）、光伏控制器电压电流等信息进行统一有效的远程监管。大数据分析运行状况提前预警：针对一些偏远山区的储能系统，若无大数据分析，就地信息无法传输，基站无信息传出时才发现系统出现了异常，且无法监测具体的异常情况，这将大大增加了基站运营成本。银隆远程智能监控平台，可进行大数据分析对比，对电池的性能及运行状况做到提前预警，当发现电池一致性不好时，可远程查看系统哪一串哪一个电池的一致性下降，远程排查异常，去到现场直接更换特定的电池，大大增加了基站运营效率，降低运营成本。《中国汽车动力电池回收拆解及梯次利用行业发展白皮书》分别对锂电池的经济价值进行了测算，对锂电池进行梯次利用，经济收益能达到每吨3～4万元。如果对“退役潮”中的动力锂电池进行有效地回收和梯次利用，可以产生的经济效益和环保效果是十分巨大的，铁塔基站项目和银隆钛酸锂储能电池都在贡献自己的力量。梯次电池的应用，应遵循小模块、低电压、高冗余、小电流、非移动的原则使用，因此通信基站相比于其他场景更适合应用梯次电池。而且动力电池的梯次利用，是国家节能环保、发展新能源等战略中，新兴产业发展的重大创新，对于推动低碳经济、绿色经济、循环经济具有非常重要的现实意义。
来源：中国储能网
先来看看未来的电动汽车动力电池长啥样
从马车到蒸汽机，到内燃机再到电动机，几百年的历史进程中，世界驱动力的升级，让城市运转的节奏更快更强了，而汽车可以说是城市动力的亲历者和见证者。不过，正如曾经每一次变革都会受到来自技术上的阻力一样，汽车在告别化石能源全力拥抱新能源技术，驶向未来驾驶的过程中，也面临着不小的挑战。GIF: reddit.com其中，车载动力电池的表现达不到预期就是挑战之一。好不容易排到新能源号牌，但日常电动车只敢在充电桩方圆百公里左右活动，上下班通勤路程都勉勉强强，更别提长距离自驾出游了。而且电动车的充电时间长，一旦没电，可能离真正上路还需要半天时间。车载动力电池属于可充电电池。一般可充电电池主要由三部分组成，分别是含金属元素（如钠离子、锂离子等）的正极，负极和电解液。充电时，金属离子从正极中出来，经过电解液，到达负极，同时电子经过外电路转移到负极，放电时则相反。于是，随着电池一次又一次地充放电，金属离子也不断地在两极间往返。钴酸锂原理示意图 图片：nature.com如果说可充电电池是个折返跑的跑道，带电的离子是来回往返的“运动员”，那么正极材料就像是有着弹簧的助跑器，极大地决定着“运动员”们起跑的速度。假如助跑器弹性不佳，那么运动员的起步也会落下别人一个身位；但如果助跑器弹性过好，运动员可能出去就会摔倒了。可充电电池的正极材料不仅决定着电池整体能量密度，同时也影响着电池的整体性能，因此在材料活性、成本和安全性等方面都面临着很高的要求。为了突破可充电电池的储能瓶颈，能源、化学大佬们也正如火如荼地对电池的正极材料进行着探索和革新。不过，哪种才是真正的未来能源之王呢？电池盘点钠离子电池钠资源的储量丰富（大约是锂的400倍），开采成本十分低廉，所以可以满足钠离子电池（NIBs）的正极材料供给，并且能够大规模应用在各种可充电电池场景中。用于大规模储能系统应用的固定NIB基本特征 图片：参考资料[1]此外，钠离子电池的过渡金属元素铁、锰等，成本也低。而且拿铁酸钠（化学式NaFeO2）来说，因为钠离子（1.02A）和铁离子（III）（0.645A）的半径相差较大，因此铁酸钠不会像三元材料发生阳离子混排，可以形成稳定的层状结构。此外，钠离子电池还可以实现大功率输出，所以非常适合用在大规模储能设备中。钠离子电池的成本来源和比例 图片：参考资料[1]但是即使钠离子电池在大规模储能系统中展现出了规模优势，但是钠离子电池在新能源汽车上却并不太适用。这是因为：1. 钠离子的半径较大（是锂离子半径的一倍）。不难想象，当一个胖胖的钠离子在电极中不断运动时，很容易引起电极材料微观结构的破坏和崩塌，也就是“撑坏了”，从而造成电池容量出现迅速衰减，影响电池的使用寿命。长期来看，反而可能不划算。2. 钠元素的相对原子质量也较大（是锂的 3 倍多），这意味着储存同样的一份能量，钠离子电池需要更大的质量，这和新能源汽车“减重”的宗旨是背道而驰的。归根结底，钠离子电池的这些缺点只因为钠是个“胖子”。多离子电池在离子状态时，钠元素的价态是+1，意味着它的每次移动可以携带一个电荷，对应于一个电子的转移。所以，当钠的数量为n时，这个电池所能储存电荷数量的上限就是1*n。那么是不是意味着，如果把单个离子可携带的电荷数提高，这样电池的能量密度也会变得更高？研究者们也是这样想的。于是，镁离子、铝离子等使用高价态金属元素作为正极材料的多离子电池应运而生。因为相同数量的离子能够存储更高密度的电荷，所以多离子电池容易达到较高的能量密度。而且当金属铝被用作电池正极时，由于金属铝具有更高的空气稳定性，电池的安全性问题也得到了改善。可充铝电池的优势与挑战 图片：参考资料[2]当然，多离子电池也同样会遇到很多麻烦。比如，镁和铝这些高价态离子，虽然离子半径没那么大，但是带的电荷多，所以在电解液中迁移速度慢。这就好比，你在参加折返跑比赛时，人家都是轻装上阵，但是你还穿着棉衣棉裤加羽绒服。迁移慢所造成的后果是电池的倍率性能不好，影响电池的充放电速度。锂空气电池在人类能源开发的历程中，空气一直有着重要的角色，空气的动能可以通过风力机转化成机械能、电能和热能；而在电池界，空气，确切来说是氧气，也成为正极材料的一种选择。放电时，负极材料金属锂向电解液提供锂离子，这些离子与氧气反应，生成过氧化锂，同时发生电荷转移，从而产生电能。锂空气电池有着很多优势。当氧气成为正极材料，电池的一部分直接变成气体了，可想而知有多轻。而且理论上来说，它还有储存更多能量的潜能。锂空气电池的理论能量密度很高，达到12000Wh/Kg，这一数值甚至和汽油（13000Wh/kg）有一拼。基于FST-GPE聚合物电解质与传统液态电解液的锂氧/空气电池的工况对比图。图片：参考资料[3]不过锂空气电池这个听上去就科幻无比的产品仍然有一定的路要走。在半敞开的锂空气电池中，金属锂负极在充放电循环过程中难免与空气中其他成分接触，尤其是水极易与金属锂发生剧烈反应。此外，锂空气电池中易挥发的有机液态电解液面临着过充、高温等条件诱发的电池燃烧甚至爆炸的风险，加上电池工作室需要一套附属设施来进行提取出空气中的氧气。这套附属装置无论从成本还是便携度上都极大拉低了锂空气电池的竞争力……这些都是制约锂空气电池实用化的瓶颈。[3]锂离子电池锂离子电池比上述几种电池常见得多。要知道，1970年代后期，就已经有了一种“锂电池”。当时的锂电池还在非常硬核地使用金属锂作为负极，因为同样质量下，锂电池能比其他电池储存更多的电能，因此很受市场青睐，比如“大哥大”使用的就是这种锂电池。但是金属锂太闹腾了，它是元素周期表里最活泼的元素之一，极易燃烧，甚至与氮气都能眉来眼去一下发生反应。这样的特性极大拔高了锂电池的技术要求：生产组装过程中稍有不慎，泄进了空气，轻则电池报废，重则起火燃烧。而在肉眼看不到的地方，还有一个更大的隐患——由于动力学等因素，锂金属表面会形成一些小分支，叫做“枝晶”。随着在电池的使用，这些枝晶会越长越大，最终会刺破电池正负极之间的隔膜，造成短路，引起电池自燃。锂枝晶的微观照片，图片来源：参考资料[4]到了现在，锂电池这种一次电池更多的是被用在水力风力发电的储备设施上；而我们生活中通常更常见的以锂这种化学元素作为材料的电池早就变成了以炭材料为负极，以含锂的化合物作为正极的二次电池。在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子的“折返跑”，所以它应该被更准确地叫做“锂离子电池”。拿锂离子电池常见的正极材料之一，钴酸锂（化学式LiCoO2）来说，在晶体学上它属于一种层状材料。其中层状是指钴和氧原子的结合更紧密，形成的正八面体的平板，锂原子层就乖乖地卡在两个“平板”之间，可以更老实地在钴酸锂晶体中快速移动。[5]钴酸锂晶体结构 图片：Wikipedia而且，这种氧化物可以拔高电池的使用电压，从而提升电池储存的电量；更为重要的是，钴酸锂对空气等不敏感，跟金属锂这个“多动症”相比，可以说是非常乖巧了；枝晶问题在钴酸锂中也得到了改善。因此，和前三种电池比较起来，在一定的使用时长下，钴酸锂是一种综合性能相对较高的电极材料，使用场景也更加丰富便捷，成为目前最常见的电池材料也不足为奇了。不过，钴酸锂作为电池材料也存在自己的问题。就像再丰富的矿山也有被掏空的一天，钴酸锂的层状结构在充放电循环过程中容易崩塌，而且崩塌层之间无法再进行锂离子的存储，造成电池整体的性能衰减，能量密度降低。如果再被放到单次能量需求较大的场景，就会比较吃力。再加上钴酸锂实在不便宜、其对高温的敏感性也是一个需要考虑的问题，所以钴酸锂作为电池材料的技术优化也仍然是进行时。电池好，自然跑得远如果说电池本身就是一辆小车，那么正极材料可以说是这台小车的强劲发动机，为这量小车提供稳定的能量支持；电池材料技术的优化是未来新能源车彻底摆脱“在充电桩方圆百里转圈圈”的有效途径。中国目前已经成为全球最大的新能源汽车市场。中汽协相关数据表明，2018－2020年新能源车总产量预计为104.3万辆、148.4万辆和203.4万辆，从2017年到2018年上市的新能源汽车的平均能量密度也从103.3Wh/kg 提升到了142.4Wh/kg。但是这还远远不够，拿当前最主要的锂离子电池来说，美国能源部智能制造创新机构（CESMII）曾经为锂离子电池规划了一个路线图，原定目标是在2019年左右，它的能量密度可以达到350Wh/Kg[7]。但是根据工信部新能源汽车推荐目录显示，目前单体电池的能量密度最高也只是200Wh/Kg左右。电池材料技术的研发还任重道远。中国电动车市场潜力巨大 图片：Bloomberg作为全球技术领先、产量领先的高能量密度正极材料供应商，巴斯夫一直致力于开发和生产能量密度更高，价格更具优势，性能更可靠的正极电池材料。通过采用多种方法来提升材料的特性：材料的化学组成、材料颗粒的大小与分布、孔隙度和表面特性的调节等，从而大幅提高了正极活性材料的性能。同时，在巴斯夫使用小型测试电池对材料进行研究和检测的过程中，每天都生成超过 7000 万的数据。机器学习与超级计算机 Quriosity 能帮助预测并分析材料特性，加速整体研究过程。超级计算机 Quriosity 丨 巴斯夫 BASF在今天，巴斯夫研发的镍钴铝正极活性材料（NCA）和镍钴锰正极活性材料（NCM）已经被应用在全球领先的电动汽车动力锂离子电池中。他们能够实现更高的能量密度，更短的充电时间，更稳定的性能，更优化的性价比。锂镍氧化物的电子扫描显微像 | 巴斯夫 BASF在巴斯夫的下一阶段发展目标里，到2025年，一台普通中型电动车搭载的电池体积就将减半，实际续航里程也会提升到600公里，充电时间则缩短至15分钟。也就是说，我们只需要等待15分钟，就可以开车轻松绕着内环高架路10圈、甚至跨城。这等待的15分钟，我们可以做点什么?巴斯夫的创新团队与全球创意平台Filmaka合作，畅想世界各地的人们可以如何利用这15分钟为自己的生活加油, 给爱车充电的同时也给生活带来更多能量。当然，电池材料技术的进步带来的不止有生活的小确幸，整个城市也会随之改变。在未来，道路上将能看到更多的新能源汽车，无人驾驶也可能因为能量充足而更快地实现功能的完善和部署，物联网智能生态也能因澎湃的能量储备而变得更加“生气勃勃”；更重要的是，空气质量将会得到极大改善，整个城市将变得愈发宜居。随着城市的快速发展，交通、居住、建筑方面的挑战都在迅速增加。得益于巴斯夫对材料、对汽车研发周期的深入了解，以及与电池生产商的密切合作，巴斯夫的化学创新为我们展示了如何在一次次能源变革的带领下，将城市生活的挑战一次又一次的转变为美好未来，让我们对现在的城市生活充满信心和期待，同时未来生活在当下其实也已经开始揭开序幕了。
来源：果壳
全球电池采购情况
汽车、能源与先进材料行业的供应链发展迅速。随着企业扩张或进军邻近行业，企业也需要对供应链规划策略进行重新评估。本研究报告重点关注整个电池供应链的采购环节。在本研究报告中，BNEF探讨了供应链采购环节需要考虑的关键因素。本报告侧重电池供应链的分析，但也不乏其他文献中的案例。未来10年中，锂电池需求将迅速增长。至2030年，锂电池的年需求量将达2TWh。如果电芯和电池材料产能、矿产资源开采和加工产能无法跟上电池需求增长的速度，电池供应链将面临供应能力短缺的危机。因此，需要车企提前布局投资，并彻底改革电动车供应链战略。电池采购面临的关键挑战是需求的不确定性。首先，各方对电池采购规模与时间的估计存在较大的差异。其次，对于未来不同细分应用领域的电池技术路线，业内也未达成共识。在供给侧，由于上游矿产资源和锂电池产能主要集中在少数几个国家，对电池供应量的估计也容易受政治因素或其它事态的影响，如贸易争端或地区政治冲突等。各汽车制造商的电池采购策略因其公司内部的产业垂直一体化程度而异。车企对于是否向电池制造环节进行延伸布局持有不同态度，对于通过自建产能还是合作共建产能的方式提升电池供给能力也有不同的策略。对车企来说，面对未来车辆大规模电气化带来的大量电池需求，急需扩大优质供应商的名单，以确保电池稳定供应。单一供应商所存在的供应链中断的风险正在不断显现，贸易争端的加剧不但使问题进一步复杂化，也凸显出克服挑战的重要性。一组数据2TWh2030年的电池年需求量90%NCA+和NMC 811两种正极材料在电动乘用车电池正极材料体系中的占比25%美国拟对来自中国的电池加征关税的比例
来源：彭博新能源财经
12亿应收账款未收回 北京国能电池拖欠员工半年薪资
近日，有北京国能电池科技股份有限公司（下称“国能电池”）的用户和员工向《证券日报》记者反映，目前包括广州、深圳、成都、沈阳等多地均出现国能电池售后维修中断的情况。同时，北京公司已拖欠员工薪资达半年之久，拖欠金额数万元至数十万元不等。“因补贴拉动和资本追捧，动力电池行业经历了几年非理性增长。”在天津力神董事长秦兴才看来，2020年之前，动力电池行业将经历结构调整期，企业不得不面对“后补贴时代”下营销模式方面的调整，行业将进一步分化洗牌。对此，中国电动汽车百人会成员方建华表达了类似的看法。他认为，真正能够满足整车企业性能要求和市场需求的产品，其产能并不过剩。“近年来野蛮生长的、投机的电池产品看似产量高涨，但整车厂家是不会用的，未来九成电池企业会出局。”12亿元应收账款未收回事实上，国能电池的经营危机并非一日之寒。早在今年5月份，面对“即将倒闭”、“拖欠巨额员工工资”等质疑，国能电池就发布澄清公告予以辟谣。然而，事态并未因一纸公告而告一段落。近日，有国能电池员工向《证券日报》记者透露，从今年年初开始，国能电池北京公司就出现拖欠工资的情况，截至目前已超过半年。“算上主动离职和被动裁员，公司员工基本要走空了。在3月份裁员时还采用了‘N+1’的工作年限补偿标准，现在留下来的大多是欠薪金额较大的销售人员和公司中高层。”上述国能电池员工对记者表示，北京公司有接近50名员工于7月15日联合申请劳动仲裁，主张赔付劳动报酬、报销因公垫付的钱款。与此同时，有国能电池销售人员对记者表示，去年的出差费用报销加上被拖欠工资累计已达20多万元。“之前不走不闹是因为对公司还抱有希望，而且作为销售一走了之对客户也会带来损失。但随着公司下发调整决定，大家就没法再忍耐下去了。”7月19日，国能电池发布公告称，因生产经营战略调整，经研究决定将相关部门工作地点进行调整，具体情况如下：1、原工程技术中心、研究院、品质部、供应链管理部、销售部划转到河南PACK公司。2、北京总部仅保留人力资源部、办公室、战略规划部、战略财务、清产核资管理部、安环部。3、未提及人员由人力资源部统一调配安排工作地点。4、留京人员须报董事长批准。对此，有国能电池北京员工表示，河南PACK公司即河南国能电池有限公司，位于郑州市中牟汽车产业园区。“我们常年在北京工作生活怎么可能短期马上去河南上岗。如果不去就最低工资标准。这篇通告名为调整，实际上就是变相清退。”7月22日，国能电池再度发布公告称，受新能源行业影响，公司当前有12亿元应收账款尚未收回，导致部分已离职员工的补偿金，工资和报销款没有及时兑付。目前公司主要领导和销售人员都在筹款，预计7月31日解决部分经济补偿金；8月31日结清全部拖欠工资；报销款将按照公司内部职工统一进行支付。事实上，国能电池也曾数度试图自救。据国能电池员工向《证券日报》记者透露，此前公司曾接触过包括青岛一汽、恒大集团等4家-5家的意向投资方，对方也对国能电池的情况进行过尽职调查。然而，双方在资产独立性、公司控制权等核心条款上最终未能达成一致。动力电池业加速进入淘汰期早在去年4月初，全球动力电池销量第五、中国动力电池销量第三的深圳市沃特玛电池有限公司，其母公司坚瑞沃能被爆出20亿元债务违约，整体债务高达221.38亿元。有不愿具名的电池厂负责人表示，此后许多小企业的资金链出现问题，无法在降低售价的同时承担上涨的原材料价格，最终导致纷纷关门停工。反观全球动力电池销量第一的宁德时代，今年6月份，我国动力电池装机总电量约6.61 GWh，宁德时代市场份额高达47%，较2018年大幅增长。排名第二的是比亚迪，其市场份额为25%，相比去年年也有所增长。受头部企业挤压，第三至五位电池企业的市场份额则相对下降。一方面补贴退坡和整车厂降本使得利润大幅削薄，另一方面上游原材料的涨价更是让动力电池企业资金链进一步承压，加快了电池行业的洗牌速度。“这几年动力电池企业成本压力非常大，正极材料钴、镍、锰以及负极材料大幅上涨。”上海杉杉科技有限公司总经理胡博表示。
来源：证券日报
无补贴时代到来，动力电池需要“百家争鸣”
文丨张宇喆编辑丨张嫣2019年已经过半，而在2020年，新能源汽车产业就将进入“无补贴”时代。与此同时，我国新能源汽车在直面燃油车竞争时仍未展现出足够的优势，电动汽车在消费者心中还很难成为首选，特别是在今年以来发生多起安全事件之后。“燃油车也在进步。”中国动力电池创新联盟副秘书长、中国电动汽车充电基础设施促进联盟副秘书长王子冬近日在一次与媒体的对话中也认为，电动汽车的发展现状与此前预期有一定差距，暂时还无法和燃油车进行直接竞争。与此同时，王子冬表示，电动汽车还是一个很新的行业，锂电池发明至今仅过去近半个世纪，行业对其研究仍在继续，还未能完全掌握这一电池的各项性能。在王子冬看来，行业对固态电池、燃料电池等技术领域的研究仍旧停留在较早期，虽然相关技术能够解决一定的行业问题，但很难确定其在另外方面不会存在问题。从一个材料体系变成能够稳定、批量化生产的商品，这之间的验证时间至少需要三年。所以，他认为，整个行业，乃至社会，应该给与动力电池产业一定的时间和容忍度，对科研人员和企业在各个细分领域的开发进行鼓励，允许“百家争鸣”的情况出现。以下为王子冬采访实录（有删减）：媒体：对于近期发生的一系列新能源汽车安全事件，您是怎么看的？王子冬：我们很多企业把动力电池做出来以后，对于它的安全性没有经过非常认真仔细的验证。你不能说他没验证，他也验了，但是不是验证地足够全面就不好说了。这就可能造成着火的问题。失火这个事情，我们处理过很多起。有的跟生产有关，有的跟充电有关，可能引起失火的因素太多。最早的毛病是一致性差。你这个电池组本来说好走150公里，结果可能用不了多长时间就只能走60公里了。为什么？因为电池的一致性有差异。这件事我觉得应该跟燃油车学习。燃油车每半年就要保养换油，电动车也应该去保养一下。但是我们所有的动力电池箱没留供维护调整的接口。所以现在调整就打开箱子，但打开箱子，就可能带来密封性问题。如果开箱之后没弄好，遇水短路的话，最后该赖谁？所以这一系列的问题，我们之前都没有想到。蔚来前两天召回的事情，我认为，这是一个负责任企业的态度。虽说一百多年前已经有电动车，但是今天的电动车的技术发展已经远远不是以前那种了。电池这件事情，本身高压系统这件事情是传统车企不太熟悉的领域，有个认识的过程。但是，现在的舆论对于电动汽车几乎不容忍，甚至有些人似乎在盼着电动车出事。这个让研究方面的工作很难开展。要进行新的尝试，就有可能面临失败，但外界对于失败的容忍度很低。媒体：您认为目前国内的主流动力电池企业在理解车规级配套的时候还存在哪些问题？或者说我们产业化的时候会遇到什么问题？王子冬：所谓车规级和3C产品电池的开发理念完全不同，一个是从上往下，一个是从下往上。消费类电子就是 “从下往上”开发，先做个电池，这个电池至于怎么做是你的还是你想办法。“从上往下”的开发，就是先看我这个车对整个这电池组电池包有什么样的要求，然后包里有多大的空间、如何最高效利用，然后再研究用什么样的电池、用什么材料的电池。消费类电子的电池，是电池厂商先做三元或者磷酸铁锂的电池出来，至于为什么要用磷酸铁锂或者要用三元，没有人去解释，只是因为自己的工厂就是做某种电池的工厂。所以，当下动力电池企业正迎来一场大洗牌。在这次洗牌中，非车规级的这些企业几乎没法生存。我们知道“球门效应”。球打在球门柱上，可能会往里弹，也有可能往外弹。所以汽车人认为，靠近门柱都很危险，需要继续往里收。如果门柱中间是“1”，完全落在门框内是“2”，由于要达到2的成本太高，所以大家都在计算往里收多少是什么样的成本代价。所以中国基本要求过1.33，一些企业要求更严格的则为1.672。这个是“车规级”对产品质量的要求，然后以此倒推前面每一个环节的合格率要求，最终做的对每一个环节的把控。媒体：2020年补贴就将完全退坡。您觉得，补贴退坡后，电动汽车在燃油车面前会有竞争优势吗？王子冬：暂时还不能，事实就是这样。现在哪个车能够在离开补贴后，成为老百姓的一种主动选择？北京深圳上海都是通过政策来强推。如果新能源车和燃油车政策统一，新能源汽车很难展现出优势。但好的方面是，在补贴政策外，我们还有别的政策来支持新能源汽车发展。当时鼓励用电动车的时候，我们就算了个账：如果用晚上低谷电费只有两毛多钱！电动车跑一百公里才十度电，两块钱，而燃油车跑一百公里的油费有70块钱左右。不用几年，电动车就能把购车的差价就赚回来。结果，我们现在充电两块多钱一度，大多数车没有降到十度电一百公里。像特斯拉20多度电一百公里，一公里两块钱，百公里电费四十几块钱。还加上你充的慢，再加上停车费，可能超过了70块钱。你去加油站加油，没人找你要停车费。与此同时，燃油车也在进步，也不是说燃油车的污染就老那么大。丰田普锐斯百公里油耗仅三升，大众有一款测试车的百公里油耗甚至低至0.9升。如果这种车可以量产，对电动势威胁就更大了。但这只是当下，不代表未来。媒体：当下出现了不少新的动力电池方案，比如无钴电池、固态电池等等。您对于当下各种新技术的发展是怎么看待的？王子冬：技术的事情，就该交给专业人士去做，让市场去解决。其实，很多人在提无钴的问题、提811的问题，实际上我们都在研究。但正在研究的东西被理解成马上就要产业化肯定是不对的，不代表很快能搭载上车。着急着要求搭载上整车，对科学家来说是不礼貌的。从一个材料体系变成能够稳定、批量化生产的商品，这之间的验证时间至少需要三年。正极、负极、电解液、匹配、工艺、衰减、温控等等方面都需要进行全面的验证。这么多要验证的东西，没有三年很难做完，这还是在很顺利的情况下。所以你们今天出现811，明天就有523，后天蹦出个622，还有什么90505等等不同的电池类型，都可以研究，但是这个东西不是马上就能就去批量推广，之间可能差10年甚至20年的时间。所以我的观点就是，“百家争鸣，百花齐放”，允许科学家各种各样的探索。但是最终用什么？不该是某些人或机构说的，而通过实践检验，看其是否能被市场接受。现在常有人说“氢能是清洁能源的方向”、“固态电池是解决锂电池安全问题的途径”……但这都是只看到了一方面，没有看到背后的负面方向。只有等固态电池做出来之后，发现了那些问题，才能去解决那些问题。直接把固态电池说成是未来的方向，这不是胡闹吗？我一直在说，科技界现在很浮躁，抓住一点点的东西，就把它无限的夸大，比如石墨烯。现在也没人鼓吹石墨烯了。我们的科学家需要把心思实实在在地放到做事上，而不是现在这么浮躁。锂离子电池是1970年发明的，真正产业化是1999年，中间相隔29年。到今天，这一产品已经发明了49年，但我们仍然没有把锂电池研究明白。然后，突然发现一个新材料、新技术或其他新东西，你觉得能够马上替代锂电池吗？这根本不符合科学规律。所以，我希望，外界能够更多地给予科学家和企业以鼓励，鼓励他们探索新的领域，认认真真去做事情。媒体：今天，有人推崇方形叠片电池。您是怎么看待这种电池的？王子冬：从我们努力的方向来说，是两头出极耳的方形叠片电池。在我看来，这个结构是最合理的。针对方形叠片电池来说，效率是其桎梏。叠片电池原来最慢的时候大概1.8秒叠一片。现在已经可以做到1秒或者0.6秒叠一片。如果单工位能做到零点二秒一片的话，你四个工位就是0.05秒。所以，叠片电池的未来还有很大的提升空间，这一定是科学家和企业不断追求。从离子和电子的迁移和发热的情况，叠片方式会更好一些。但是叠片工艺复杂，为什么？你每一片都要切，只要切就有可能产生毛刺。而锂电池最怕的是毛刺，它有可能刺穿隔膜。 这也是为什么我认为从车规级的角度来讲，方形硬壳更好。因为软包的层膜太薄，容易在后续的制造组装环节被碰伤。但是理论道理上是这么讲，但大家在真正做电池包时需要考虑各方面的平衡。
来源：亿欧网
动力电池新国标将出，5分钟预警成标配
今年从特斯拉自燃事件开始，多家新能源车企如同中了魔咒一般，一个接一个地“火”了起来，但这把“火”却浇灭了市场对新能源汽车的热情，也让新能源汽车遭到了严重质疑。新能源汽车行业安全问题如何规范，消费者的安全如何得到更好保障，是行业亟需给出的答案。新国标呼之欲出，测试内容成为强制性要求近日第一电动从消息人士处获得GB《电动汽车用动力蓄电池安全要求》报批稿并了解到新国标已进入送审WTO阶段，很快便会正式发布。这版由GB/T 31485-2015 《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》和GB/T 31467.3-2015 《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分：安全性要求与测试方法》合并且进行扩展的新国标于去年年初便发布了征求意见稿，从“GB/T”升级为“GB”意味着正式开始实施之后，新国标中的所有测试将成为强制性要求，这其中包括了消费者最为关心的电动汽车逃生时间。根据《电动汽车用动力蓄电池安全要求》报批稿，动力电池强制执行测试项目一共有22项，包括电池单体测试（6项）和电池包或系统测试（16项）。从新国标对于电池单体的测试要求来看，共有过放电、过充电、外部短路、加热、温度循环和挤压六个项目，与GB/T31485-2015相比，减少了4项。电池包测试减少了跌落和翻转两项，而模组级别的试验则是全部取消。（GB/T31485-2015单体蓄电池试验程序）电池单体针刺项目取消，浸水测试难度提高在单体测试项目里，被认为最严苛的针刺测试在新国标中被取消，这一点与去年年初发布的征求意见稿一致。不过从相关文件查阅可以看到，早在2017年7月1日开始施行的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》（以下简称“准入管理规定”）的附件3中就提到针刺实验暂不执行。而在去年1月25日发布的征求意见稿编制说明中，再次解释了取消针刺实验的原因。除了《准入管理规定》里明确针刺实验暂不执行以外，起草组对于IEC等标准调研发现没有采用针刺和认为针刺试验与实际失效模式不相符是决定新国标中取消针刺试验的另外两个原因。关于针刺试验的取消有业内人士认为针刺对大多数厂家来说是一个难以逾越的坎，尤其是三元电池。因此针刺要求被取消让不少供应商暗自庆幸，然而，行业安全风险却在上升。对此，国家应急管理部新能源汽车安全教育项目专家委员会副组长郭栋告诉第一电动，针刺的情景在新能源汽车的使用场景中发生的概率极低，而对于消费类电子和电动工具类的电池这项试验是需要的。虽然新国标中取消了电池单体的针刺试验，但有意思的是，在新国标附录C关于热扩散乘员保护分析与验证报告中，推荐作为热扩散试验的可选方法里出现了针刺触发，同时《准入管理规定》里“暂不执行”的描述也较为暧昧，这对未来是否会恢复针刺试验留下了一个猜想的空间。此次新国标修订另一个重要改变就是将海水浸泡试验改为浸水安全试验。首先，试验对象由蓄电池包或系统变为通过8.2.1振动试验后的电池包或系统，其次试验方式除了老国标的海水浸泡之外，新增了方式二——试验对象参照GB/T 4208—2017 中14.2.7 所述方法和流程进行试验。而按照方式二进行试验后需要满足IPX防水等级7级标准，这也是与征求意见稿略有不同的地方。有业内人士认为，这是新国标中试验的难点之一。对此，某电池头部企业相关技术人员告诉第一电动，这项测试难度并没有大幅提升，但对电池包或系统的设计和制造提出了更高要求，需要考虑电池包或系统使用之后的浸水安全。5分钟安全预警将成标配此次新国标的变动中，最引人关注的莫过于新增的热扩散试验。今年4月在上海某小区底下停车库发生了特斯拉自燃事件，短短几秒钟车身就被火焰吞噬，旁边停放的车辆也未能辛免，触目惊心的画面让消费者对新能源汽车的安全性产生了巨大的怀疑更是带来了恐慌。6月17日，工信部发布《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》，促请各新能源汽车生产企业对本公司生产的新能源汽车开展安全隐患排查工作，而为了加强事中和事后监管，热扩散试验的强制势在必行。这次即将出台的新国标将其列入了强制执行项，第一电动认为这是一个很大的进步，尤其是其测试要求中提到“电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5 min，应提供一个热事件报警信号（服务于整车热事件报警，提醒乘员疏散）”，对于消费者来说确实多了一层保障，这意味着新国标实施之后“出生”新能源汽车，5分钟预警将成为标配。但不可否认的是，其试验通过难度并不小，尤其对于三元材料电池。笔者一位从事电池测试的朋友在谈到前几天给某家电池企业的三元电池做热扩散试验时，用了四个字形容试验结果——相当劲爆。至于是褒是贬无需多言。因此有人认为，新国标正式实施之后磷酸铁锂电池很可能卷土重来，占据三元电池的市场份额。但也有业内人士有不同看法。某著名投资机构行业研究总监告诉第一电动：“不出意外的话，新国标起草单位的产品应该都能达到这个要求，可以说这是一个相对比较基本的要求，新国标只是对此作了一个规范。不同于之前两轮电动车的新国标，直接就把部分铅酸电池类现有产品排除在外，对于行业的影响比较大。我认为新国标的角色应该只是一个规范性文件。就热扩散一条来看，新的一些企业和头部企业应该都能通过，而对于一些技术条件没有那么强大的老企业可能就有点困难。”对此，郭栋也有类似看法，他认为新国标的出台，更多意义在于让今后新能源汽车事故鉴定过程更加有据可寻，而并非是对企业产品的设计起指导作用，标准仅仅是产品安全需要满足的底线，而非一个高标准。安全问题的解决要靠民众的素质和意识、政府的管理和企业的自律，缺一不可。我们国家目前没有到一流安全国家的状态，靠个别措施并不能从根本解决问题，即使测试样品通过了，后续产品的一致性如何保证对于企业依然是大课题。写在最后：笔者在对比新旧两版国标时，发现了一件有趣的事，那就是宁德时代在新国标中从一众起草单位里脱颖而出，成为和中汽研并列的负责起草单位。短短几年时间，宁德时代已经成为了行业的“带头大哥”。（GB/T 31485-2015）（新国标报批稿）最近笔者与宁德时代交流时，他们曾表示对于外界营造的日韩企业威胁氛围并不那么在意，宁德时代始终是在按照自己的步调前进，当然也不会带以轻心，不惧怕正面竞争。而据笔者一位动力电池行业政策相关业务的朋友透露，三星SDI对于新国标三元电池热扩散试验表示毫无压力，同时希望标准越高越好。对于韩国人的“自信”有几分可信暂且按下不表，但能感觉到包括三星SDI在内的日韩电池企业已经对中国动力电池市场“磨刀霍霍”，野心展露无余。用怎样的产品与他们正面竞争相信将是未来一段时间摆在国内动力电池企业面前不可逃避的课题。
来源：第一电动网
