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2019前三季度动力电池产业关键词——冷

十月风霜欺客枕,五更鼓角满江天。北国凉秋,鸿雁南归。中国电池联盟提醒大家,天气渐冷,注意保暖,记得添衣。随着国家对新能源汽车的退补、地方补贴的取消,市场对新能源汽车的需求开始减少,新能源汽车销量也开始由升转跌,并步入“寒冬”。下游 车市“太冷”2019上半年,国内新能源汽车销量同比增长67%,较去年增速的88.5%明显下滑。7月,新能源汽车销量继续同比下滑4.7%,8月进一步扩大到15.5%,尤其是今年第三季度,新能源汽车销量出现了“断崖式下滑”。中汽协统计数据显示,2019年7-9月,新能源汽车销量分别为8.0万、8.5万和8.0万,分别同比下降4.8%、15.8%和33.9%。显然,消费者对新能源汽车的接受度,要低于汽车企业对市场需求的预期。不过,也从另一方面反应出新能源汽车本身存在问题。例如,续航里程短,充电技术不理想,汽车售价昂贵等。下下游,消费者“太冷”从续航里程来看,目前虽然已有新能源汽车宣称续航能达600公里,但是实际使用中还是要大打折扣。此外,在寒冷天气下续航更差。从充电技术来看,目前新能源汽车快充技术不能满足消费者意愿。虽然近几年新能源汽车的快充速度有所提升,但还是无法跟燃油车加油只需10分钟左右的时间相提并论。从汽车售价来看,新能源汽车由于装载了大容量的动力电池,导致成本过高,售价过于昂贵。同行“太冷”新能源汽车市场的下滑,导致动力电池装机量也开始出现大幅下降。尤其是今年第三季度,动力电池装机量明显出现下滑。今年7月,国内动力电池装机量为4.70GWh,同比增长40.47%,环比下降29%;8月,动力电池装机量约为3.64GWh,同比下降13%;9月,动力电池装机量约为3.95GWh,同比下降31%。从电池装机量来看,今年前个三季度,国内动力电池总装机量为42.2GWh,其中客车电池装机量为8.75GWh,占比21%。今年前三季度,国内客车配套动力电池企业排名前五的分别是宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、国轩高科和珠海银隆,合计装机量为8.074GWh,占整体比重的92.2%,其中宁德时代一家占比达70.1%。1、宁德时代10月4日,宁德时代发布的2019年前三季度业绩预告显示,今年前三季度,宁德时代实现净利润30.92-35.68亿元,同比增长30%-50%,扣非净利润27.79-31.76亿元,同比增长40%-60%。2019年前三季度,宁德时代动力电池总装机量为21.6GWh,其中乘用车电池装机量为15.3GWh、占比70.8%,客车电池装机量为6.13GWh、占比28.4%,专用车电池装机量为0.24GWh、占比0.8%。此外,宁德时代今年前三季度客车装机量约为3.36万辆,电池装机量为6.13GWh,市场占有率70.1%,电池类型全部为磷酸铁锂。宁德时代指出,公司三季度单季实现净利润11.74-14.68亿元,同比下滑0%-20%,扣非净利润10.3-12.88亿元,同比下滑0%-20%。对于今年三季度单季业绩同比下滑,宁德时代表示,一是由于产品售价下降,导致毛利率有所降低,二是由于三季度研发投入增长、管理费用增加,导致费用占收入比例有所上升。2、比亚迪2019年前三季度,比亚迪客车装机量为2497辆,电池装机量为684MWh,市场占有率为7.8%,全部为磷酸铁锂电池,主要为比亚迪和广汽比亚迪提供配套。今年前三季度,比亚迪动力电池总装机量为8.77GWh,其中乘用车电池装机量为6.78GWh、占比77.3%,客车电池装机量为0.68GWh、占比7.8%,专用车电池装机量为1.3GWh、占比14.9%。根据比亚迪披露的新能源汽车销量数据,8月其新能源汽车销量为16719辆,同比下滑23.44%;9月,其新能源汽车共销售1.37万辆,同比大跌50.97%。目前,比亚迪的动力电池还是以自产自销为主。由于新能源汽车市场遭遇寒流,比亚迪遭受损失较大,截止今年9月,已连续下滑3个月。3、亿纬锂能2019年前三季度,亿纬锂能动力电池总装机量为906MWh,其中乘用车电池装机量为29MWh、占比3.2%,客车电池装机量为621.9MWh、占比68.6%,专用车电池装机量为255.1MWh、占比28.2%。今年前三季度,亿纬锂能客车装机量为3283辆,电池装机量621.9MWh,市场占有率为7.1%,全部为磷酸铁锂电池。4、国轩高科2019年前三季度,国轩高科动力电池总装机量为2.27GWh,其中乘用车电池装机量为1.45GWh、占比63.9%,客车电池装机量为0.35GWh、占比15.4%,专用车电池装机量为0.47GWh、占比20.7%。今年前三季度,国轩高科客车装机量为1712辆,电池装机量为345.2MWh,市场占有率为3.9%,全部为磷酸铁锂电池。5、珠海银隆2019年前三季度,珠海银隆动力电池总装机量为289.6MWh,全部为客车。今年三季度,银隆客车装机量为3459辆,市场占有率3.3%,全部为钛酸锂电池。综上来看,除宁德时代,国内动力电池企业出货量均出现下滑,动力电池市场呈现强者恒强的趋势,宁德时代的市场份额节节攀升,而中小动力电池企业的市场份额则不断被压缩。链接:同一个“冬天”国际方面,LG化学、三星SDI、SKI等韩国电池巨头也因动力电池业务疲软等原因,第三季度营收呈现负增长。其中,LG化学预计第三季度营收3510亿韩元,同比下降42%;三星SDI预计第三季度营收2080亿韩元,同比下降14%;SKI预计第三季度营收3350亿韩元,同比下降50%。据AdamasIntelligence发布的最新电动车市场调查报告显示,2019年上半年产的新能源乘用车中装载的电池总容量为46.3 GWh,特斯拉以11 GWh的装机量排名第一。据了解,2019年上半年特斯拉在全球共交付了15.82万辆汽车,成为全球最大的动力电池装机车企。毫无疑问,特斯拉已经成为全球电动车市场的领导者,从销售量和动力电池装机量两方面来看都是如此。和动力电池领域一样,电动汽车领域同样呈现一家独大,强者恒强的趋势,小车企沦为了鸡肋。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:电池联盟
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增收不增利 电池行业之殇

一叶知秋。自上海新能源车展延期后,其释放的信号是新能源整个产业的不景气。作为新能源电池里的独角兽,宁德时代公布业绩预告后,股票价格阴跌不断,甚至一度接近今年最低价格。财报显示,今年前三季度,公司归属于上市公司股东的净利润预计达到30.92亿元~35.68亿元,同比增长30%~50%,如此高的利润,绝对是行业龙头。不过,宁德时代同时公布了第三季度业绩预测情况,在归属于上市公司股东净利润一栏赫然写着,利润降幅最大将达到20%。这意味着,今年前三季度的利润大不如前。毛利率下降为财报重点增收不增利,是宁德时代近几个季度财报反应出的问题。2015年至2018年内,宁德时代的毛利率分别为38.64%、43.7%、36.29%、32.79%。到2019年一季度更是降到了28.71%,倒退回五年前的水平,只比2014年度的25.73%的毛利率略高出三个百分点。对于第三季度业绩的同比下降,宁德时代认为,一是因为部分产品售价下降,毛利率有所降低。二是受到第三季度研发投入增长、管理费用增加,费用占收入比例有所上升。实际上不仅是宁德时代,国轩高科等动力电池厂商也面临着毛利下滑的压力。根据光大证券的一份研究报告,2019年以来镍钴锰(NCM)和磷酸铁锂(LFP) 电池包价格下降明显,现价分别为1025和875 元/kWh,这引发宁德时代等电池厂商毛利率的下行。作为龙头企业,宁德时代毛利率下降,其他动力电池企业自然利润下降,国轩高科(002074)2019年半年报显示,公司毛利率为29.5%,同比降低4.2个百分点,净利率为9.7%,同比降低8.2个百分点。鹏辉能源(300438)半年报显示:盈利12,296.68万元-14,942.80万元,比上年同期下降:4%-21%。此外,宁德时代毛利率的下降与成本较大也有一定关系。由UBS的研究数据可以出,虽然宁德时代目前是全球最大的动力电池生产企业,而且已稳坐我国动力电池装机量头把交椅,但是在成本控制上与国际先进水平还存在不少差距。而宁德时代的现状,也折射出我国动力电池企业在成本控制方面的不足。2018年底,投资分析机构瑞银拆解了国际上四家主要供应商的锂电子电池后发现,特斯拉的供应商松下的锂电池成本是111美元/kwh,LG化学的成本是148美元/kwh,三星和宁德时代的电池成本都超过了150美元/kwh,这其中又以宁德时代的电池成本最高。公开数据显示,2015年、2016年、2017年三年,电池成本也一直呈下降趋势,分别为1.33元/Wh、1.13元/Wh和0.91元/Wh,但宁德时代毛利方面却不乐观。2015年宁德时代每瓦时的毛利为0.95元、2016年为0.9元,2017年这一数据几乎被腰斩、只有0.5元。企业施压 下调价格国内新能源销量全线下跌,主要原因是受补贴大幅退坡的影响。但凡政策"逼"出来,而非市场真正内需推动的市场,一旦政策退潮,浑水摸鱼的小虾小蟹必然会露出原型。据乘联会公布数据,9月新能源乘用车批发销量6.5万台,同比下降33.4%。其中,纯电动乘用车批发增速同比增长-31%,插混车型同比下降44%。这并非9月特别差也并不是个别车企的下滑,从19年上半年的销售完成情况看,所有新能源车企的销售目标都扑了个空,完成情况较好的江淮新能源也不足50%。相对于传统车企,造车新势力在完成率则更加牵强。其中合众只完成了14.7%,新特完成了2.3%。从今年的6月26日开始,新能源汽车补贴出现了大幅的滑坡。而新能源汽车也迎来了销量三连降。在连锁反应下,车企也加大了对电池企业的压价力度,这让电池企业倍感压力山大。新能源汽车专家万付表示:这几年新能源汽车动力电池的价格一直在下降,目前大概1kwh需要1100元左右。随着新能源汽车的普及,规模效应越来越明显,同时电池储能技术的突破,价格还会进一步下探,预计到明年,每度电的成本应该会将至1000以内。国轩高科工程研究总院院长蔡毅曾公开表示,这两年补贴以每年30%的速度在退坡,对动力电池整个行业的压力都非常大。过去整车厂基本上是把动力电池的价格和补贴的数量,与能拿到多少补贴直接联系在一起,如果补贴完全退掉以后,那整车厂对动力电池企业的价格压力就会有同等的增长。业界专家普遍认为,动力电池行业洗牌加速,竞争加剧、补贴退坡将导致电池价格下滑明显,企业毛利润下降。而采购价格、材料成本、设备折旧等也是影响电池企业毛利率的重要因素,从多方反馈信息显示,2019年动力电池企业毛利率普遍大幅下滑,甚至有的企业动力电池业务平均毛利率不足10%。可以预见的是,随着2020年国内新能源汽车补贴取消,动力电池企业必将面临大洗牌。习惯了在利好政策打造的温室里生存的电池企业们,除了要努力提高动力电池功率和能量密度、把控安全问题之外,更要谨慎考虑如何应对壁垒放开后的残酷市场环境。

作者: 王瑞斌 来源:华夏时报
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固态电池或将被列为新能源汽车核心技术攻关工程

近日,一份标有《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)(以下简称《规划》)字样的行业规划文件在网上流出,许多人都感觉很过瘾,认为以此可以提前窥探政府层面对新能源汽车产业长远规划的大致方向。网传《规划》对动力电池、燃料电池的产业发展和技术创新提出了具体目标。其中,“加快全固态动力电池技术研发及产业化”被网传《规划》列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。如若消息属实,全力研发全固态电池或将被上升到国家战略层面。固态电池因具备高能量密度、高安全性、高稳定性,被业界认为是下一代主流动力电池技术路线。近年来,国际主流车企如丰田、大众、宝马、本田、日产、现代等都在加码固态电池技术的研发投入,希望在下一代动力电池技术竞争中占据主导权。国内车企、科研院所、电池企业也在密切关注和研发固态电池。此次,网传《规划》将固态电池列为核心技术攻关工程若属实,政府或有望协同国内科研院所和企业资源,加快该技术的研发进程。固态锂离子电池与传统锂离子电池对比来源:《全固态锂电池技术的研究现状与展望》/恒大研究院随着新能源汽车保有量的高速增长,新能源汽车安全事故也逐渐增多,其中以新能源汽车着火尤甚。因现有锂电池含有易燃的液态电解质,很难从根本上破解这一难题。固态电池采用具有离子导电能力的固态电解质全部或部分替代电解液,有利于提升电池的安全性能。同时,从提升电池性能来看,固态电池相对于现有液态锂电池也有非常大的潜力。中国科学院欧阳明高院士表示,基于各国动力电池技术路线的比较,短期是液态电解液的锂离子电池,下一步将会向固态电池方向发展。综合考虑电池成本和动力电池的发展方向,欧阳明高建议,我国也应该走类似的路径,即短期是液态电解质,发展高镍三元正极和硅炭负极;中长期,从液态电解质逐步过渡到全固态电池。企业已密切关注固态电池固态电池,有望破解消费者对电动汽车的“安全焦虑、续航焦虑、充电焦虑”,一直吸引着车企的极大关注。此外,欧美车企还希望通过率先掌握固态电池技术,夺回在动力电池环节的主动权。目前,大众、戴姆勒、宝马、雷诺、丰田、日产、本田、现代、福特等国际车企,比亚迪、蔚来、天际、合众、北汽等国内车企纷纷投资布局固态电池领域。电池企业方面,宁德时代、比亚迪、赣锋锂业、北京卫蓝、清陶能源、力神电池、辉能科技、国轩高科、亿纬锂能、珈伟股份等国内企业一直都有固态电池研发。国外一些行业主流企业也在加紧布局,今年1月,丰田与松下宣布,双方将于2020年年底前成立车用方形电池合资公司,负责车用全固态电池、方形锂电池的研发、生产;2018年11月,三星SDI、LG化学和SKI同意联手开发核心电池技术。此外,三家公司将成立一个规模1000亿韩元(约合9000万美元)的基金,共同投资固态电池、锂金属电池和锂硫电池的技术研发。健全动力电池产业发展体系网传《规划》提出,力争经过十五年持续努力,使我国新能源汽车核心技术取得重大突破,纯电动汽车成为主流,燃料电池商用车实现规模化应用。到2030年,新能源汽车形成市场竞争优势,销量占当年汽车总销量的40%。届时,形成以纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”格局,布局整车技术创新链;以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为“三横”,构建关键零部件技术供给体系。此外,该《规划》还提出,要推动动力电池全价值链发展。具体而言,优化产业组织结构,提高行业集中度。动力电池生产需要锂、镍、钴等金属资源,为保障电动汽车所需动力电池供应稳定,产业长期健康发展,急需稳定乃至锁定上游资源。《规划》鼓励具备条件的企业提高锂、镍、钴、铂等关键资源保障能力。随着电动汽车规模的壮大,如何有效回收退役电池也成为产业亟待处理的一个难题。网传《规划》要求,要完善动力电池多层次多用途回收利用体系,鼓励共建共用回收渠道。同时,建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、报废退出等环节管理制度,加强全生命周期监管。此外,网传《规划》还提出要建立健全动力电池模块化标准体系,加快突破关键制造装备,提高工艺水平和生产效率。破解氢燃料电池产业发展障碍氢燃料电池技术作为新能源汽车产业发展的重要路线之一,日益受到重视。但是,当前氢燃料电池汽车产业仍面临核心技术未突破、关键零部件国产化缺失、基础设施欠缺,成本过高等难点。网传《规划》提出,要有序推进氢燃料供给保障体系建设。具体而言,提高氢燃料制储运经济性:因地制宜开展工业副产氢及可再生能源制氢技术应用,加快推进先进适用储氢材料产业化。开展高压气态、低温液态及固态等多种形式储运技术示范应用,探索建设氢气运输管道,逐步降低氢燃料储运成本。基础设施方面,引导企业根据氢燃料供给、消费需求合理布局加氢基础设施。网传《规划》还表示,支持企业利用现有场地和设施,开展油、气、氢、电综合供给服务。法规体系不完善也是阻碍氢燃料电池产业发展的障碍之一。网传《规划》指出,将完善政策法规环境,建立促进氢燃料制储运协调发展的政策机制。完善加氢基础设施立项、审批、建设、验收、投运等环节的管理规范,加强加氢基础设施安全监管,提高加氢基础设施安全标准及检测认证能力。健全车用高压储氢装置标准及测试体系。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:电池中国网
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挪威电动船舶起火警示 如何把好电池安全关?

10月11日早晨,该船的蓄电池室发生了严重的气体爆炸,造成重大破坏。距离韩国储能电站起火才过去不久,锂电池安全问题波及电动船舶。当地时间10月10日,挪威渡船公司Norled旗下“MF Ytteroyningen”号客船的蓄电池室发生小型火灾事故,轮渡在自行灭火的情况下到达港口,船员和乘客安全撤离。10月11日早晨,该船的蓄电池室发生了严重的气体爆炸,造成重大破坏。据挪威当地媒体报道,在这起事故中,12名消防员因为接触与电池有关的有害气体而被送往医院。大火熄灭后11至12小时内发生爆炸成为谜团。挪威海事管理局(NMA)表示,“MF Ytteroyningen”号火灾事故的确切原因尚未确定,在完善了附加的事实、信息和因果关系后,将会发布最新安全消息。挪威海事管理局还声明,建议所有拥有电池装置船舶的船舶运营商,对电池系统在意外事故中可能积累的爆炸性气体带来的危险性进行新的风险评估。在锂电池温度超过热失控阈值时,就会发生热失控情况,从而导致可燃、有毒气体和过多热量的突然释放。据了解,“MF Ytteroyningen”号是一艘制造于2006年,并于2018年改建为柴电混合动力渡船,配备了加拿大公司Corvus Energy提供的容量为1989 kWh的Corvus Orca储能系统。事件发生后,Corvus Energy发布了新的通告,建议船舶运营商在船上BMS与电池组未进行通信时最好不要航行。同时,如果怀疑有热失控情况或起火,则不应关闭电池组的电源,因为没有电源的电池组无法传达系统数据,包括故障,警告等。加拿大混合动力和船舶电池供应商Corvus Energy成立于2011年,主要向航运、石油和天然气以及公用事业部门的客户出售锂电池储能系统,自2018年以来,该公司的船舶锂电池系统订单也出现快速增长。8月份,Corvus Energy获得为德国邮轮公司AIDA Cruises的13艘邮轮安装锂离子电池存储系统的订单,第一艘船舶的锂电池系统将于2020年进行安装运行。日前,Corvus Energy还与川崎重工(KHI)达成协议,双方将基于KHI开发的新型锂电容器(LiC)技术共同研发生产新型锂电池储能系统,应用于电动船舶领域。该产品预计将于2020年上市。鉴于电动船舶和储能市场的发展,Corvus Energy公司计划扩充产能,分别在温哥华工厂和挪威卑尔根工厂扩建200MWh的半自动化电池生产设施和400MWh的全自动生产工厂,将于2019年完成。参考此前,在韩国储能电站起火事件的持续影响下,LG和SDI三季度营收不达预期;可想而知,MF Ytteroyningen改造成柴电混动渡船才一年,就发生了火灾事件,这必定会对提供电池系统的Corvus Energy公司造成影响。其次,近年来挪威的船舶运营商越来越多在峡湾和沿海地区选择柴电混合动力或者全电动船舶航行,这起火灾事故后,运营商们选择动力供应商和运营维护方面也会作出更多的思考。当前,中国船级社已经在开展纯电动船动力电池检验指南(2019)检查,根据船舶的生命周期对船舶电池安全性能作出了明确要求:电池系统的安全性说明:应包含所有潜在的危害分析,至少包括以下内容:➀ 可能产生的泄漏(有毒、易燃、腐蚀等);➁ 可能产生的气体(有毒、易燃、腐蚀等);➂火灾危险性;➃ 爆炸危险性,包括电池在通风和热失控时释放气体的说明;➄ 蓄电池舱/蓄电池箱(柜)的气体探测及报警系统;➅ 蓄电池舱的火灾探测及报警系统;➆ 蓄电池舱的通风速率;➇ 推荐的灭火方式;⑨电池内部故障/热失控;⑩ 电池内部及外部短路;⑪ 过流、过压及欠压保护;⑫ 外部热源/火灾;⑬ 安全的充/放电特性;⑭ 减轻风险的安全预防措施。目前,业内的一致观点是,船舶电动化已成新的风口。据GGII数据,2019年、2022年以及2025年的电动船舶锂电化渗透率按照0.035%、0.55%、18.5%的电动化率计算,截至2025年电动船舶用锂电池市场将达到35.41GWh。高工锂电了解到,国内的宁德时代、亿纬锂能、星盈科技,国际上的Corvus Energy公司、德国电池制造商Akasol AG以及日本电产安萨尔多工业系统公司、帅福得集团、三星SDI、等领先的船舶和电池制造商都已经开发了新型的船舶锂电池系统,积极进军电动船舶市场。在冲向风口的同时,电动船舶需要什么样的锂电池也成为了新的议题,本次挪威 “MFYtteroyningen”号客船起火事件就是一个警醒。船舶锂电化仍面临着不可忽视的一些难点与瓶颈,比如当前船用电池检测还停留在电芯级,且检测项目与车载动力电池项目差不多,只是标准不一样,按照长期发展来看,还需要更加完善的船用电池完善安全规范体系。总得来说,船舶纯电化任重而道远。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:高工锂电
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动力电池报废潮将至 回收利用须追本溯源

为了避免工艺简陋、技术落后的回收再生“小作坊”影响行业整体健康发展,新修订的《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》升级了环保要求。例如,对于综合利用过程中产生的废水、废气和工业固体废物等在线监测装置,从过去的“鼓励安装”改成“应具备”等。我国新能源汽车产销量已稳居全球第一。中国汽车工业协会公布的数据显,2019年1—8月,我国新能源汽车销量为79.3万辆,保持着同比32%的增速。随着新能源汽车的大规模推广和应用,废旧动力蓄电池的综合利用问题显得尤为紧迫。近日,工业和信息化部近日对2016年发布的《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》(以下简称《规范条件》)和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》(以下简称《办法》)进行了修订并正式向社会公开征求意见,对动力电池综合利用提出了更完善、更安全、更节能环保等要求。再生利用尚处起步阶段据中国汽车技术研究中心测算,结合汽车报废年限、电池寿命等因素,2018年—2020年,我国累计报废动力电池将达12万—20万吨,2025年达到35万吨的规模。可以说,新能源汽车动力蓄电池大规模报废的浪潮即将到来。“动力蓄电池使用年限一般在5—8年,有效寿命则在4—6年,这意味着第一批投入市场的新能源车动力电池基本处于淘汰临界点。”天能集团董事局主席张天任告诉科技日报记者,通常动力蓄电池容量衰减至80%以下时,将不能完全满足汽车动力需求,可以梯次利用于其他领域。工信部发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用调研报告(简介)》显示,当前动力蓄电池梯次利用大部分处于试验示范阶段,主要集中在备电、储能等领域。2018年,中国铁塔公司停止采购铅酸电池,大力推广锂电池梯次利用,已在31个省市的约12万座基站开展梯次利用电池备电应用,并在备电、储能及对外发电应用场景加强业务拓展。国家电网建设了1兆瓦时梯次利用磷酸铁锂电池储能系统示范工程,用于接纳可再生能源发电和调频等。张天任说,目前,退役的新能源汽车动力电池主要有两个去向,一是梯次利用,二是再生利用,将报废电池拆解后,将其中的重金属提炼,再次使用。“从全生命周期来看,梯次利用的电池在最终报废后,也需要进行再生利用。”国家对动力蓄电池的再生利用高度重视,2018年,工信、科技、环保等国家部委联合印发了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》等规定,加强动力蓄电池的回收利用管理,规范行业发展,推进资源综合利用等。但动力蓄电池的再生循环利用还是一个新兴领域,尚处在起步阶段,面临着着诸多困难和不足,《规范条件》和《办法》的及时修订显得尤为关键和重要。建立完善成熟的综合利用数据库此次新发布的《规范条件》修订稿和《办法》修订稿是在2016年相关文件的基础上进行修改和完善的,特别体现了以科技和技术驱动,使动力蓄电池的溯源和利用等更完善更安全。在废旧电池的回收利用方面,溯源被认为是关键的一环。《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》提出,将建立溯源综合管理平台,对新能源动力锂电池的生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施检测。张天任说,目前,我国电池的回收体系尚不健全,汽车生产企业、电池制造企业、回收企业、再生利用企业之间尚未建立有效的合作机制,权责还不够清晰。这些制度措施,对加强报废电池的高效利用起到了积极作用。而动力电池溯源管理的进一步完善,在《规范条件》修订稿中得以凸显。比如“技术、装备和工艺”的总体要求中,《规范条件》修订稿新增了一条,“应满足新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理有关要求,具备信息化溯源能力,如溯源信息系统及编码识别等辅助设施设备。”在提及无法处置“综合利用过程中产生的电子元器件、金属、石墨、塑料、橡胶、隔膜、电解液等零部件和材料”,要求企业“按国家有关要求交有相关资质的企业进行集中处理”的同时,“做好跟踪管理”;“产品质量和职业教育”条款中,对回收利用企业要求从此前的“建立完整的可追溯体系”升级为“建立完整的信息化生产过程管理体系”,这也有利于建立起更完整、成熟的废旧动力蓄电池综合利用数据库。安全是动力蓄电池发展的基础,同样,《规范条件》修订稿对动力电池回收利用过程中的安全性提出了更高要求。其中,在“环境保护要求”条款里,单独针对“气体”增加更详细的处理要求,“在综合利用过程中产生的在常温常压下易燃易爆及排出有毒气体的残余物,必须进行预处理,使之稳定后贮存,否则按易燃易爆危险品贮存”;在“安全生产、人身健康和社会责任”条款里,新增一条对运输的要求,“废旧动力蓄电池运输应符合国家相关法律法规标准要求,尽量保证其电池结构完整,运输前应根据废旧动力蓄电池安全特性进行分类,按照相关标准采取对应的运输方案,具备防火、防水、防爆、绝缘、隔热等安全保障措施,并制定应急预案。”关键共性技术亟待突破我国锂资源量为700万吨左右,位居全球第四。但由于锂矿品位差、提纯难度大、成本高,每年需要进口大量的锂矿,对外依存度超过85%;“中国需求”还推动了电池级碳酸锂价格的暴涨,从2015年初的不到5万元/吨上涨到2017年底的18万元/吨,涨幅接近三倍,不利于新能源汽车产业发展,对我国的资源安全提出严重挑战。张天任说,废旧动力蓄电池是宝贵的“城市矿山”,金属含量远高于矿石,将其中的锂、钴、镍等有价金属加以回收,再生利用,能提高资源利用效率,降低对外依存度等。废旧动力蓄电池如果处理不当,随意丢弃,会对生态环境造成很大危害。“如正极材料中的钴、镍等重金属元素,电解液中的有机物,负极中的碳材料等,都会对水体和土壤造成严重污染,特别是重金属一旦渗入土壤,数十年都难以恢复。”于是,在节能环保方面,《规范条件》修订稿首次对锂元素的回收率提出规范,即不低于85%,采用材料修复工艺的,材料回收率应不低于90%。为了避免工艺简陋、技术落后的回收再生“小作坊”影响行业的整体健康发展,《规范条件》修订稿升级了环保要求。新建、改扩建综合利用企业应严格执行环评制度,纳入固定污染源排污许可分类管理名录的建设项目,按照国家排污许可有关管理规定要求申请排污许可证;而综合利用过程中产生的废水、废气和工业固体废物等在线监测装置,从过去的“鼓励安装”变更为“应具备”等。《规范条件》修订稿强调,“应选择生产自动化效率高、能耗指标先进、环保达标和资源综合利用率高的生产设备设施,采用节能、环保、清洁、高效、智能的新技术、新工艺。”张天任说,目前再生技术尚未成熟,自动化水平低,成本居高不下。“应针对废旧动力蓄电池再生利用存在的薄弱环节,组织产学研联合攻关,不断提高工艺装备水平、金属提炼技术、节能降耗水平,突破关键共性技术,有效降低生产成本,逐步培育成熟产业体系。”

作者: 李 禾 来源:科技日报
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GS汤浅开发新型硅电极制造固态电池

日本电池制造商GS汤浅正在提升其在动力电池领域的竞争实力。外媒报道称,GS汤浅开发了一种硅金属电极,这种可以带来更高的能量密度和更长的使用寿命。与现有的锂电池相比,其能量密度可以增加两倍。GS汤浅表示,这种极具前途的硅金属电极可以用于开发固态电池,为电动汽车提供三倍能源。现在需要进一步改善该材料的循环稳定性,计划在2025年在电动汽车电池中大规模使用硅金属电极。金属硅拥有4200 mAh/g的理论容量,比锂离子电池高数倍。但由于硅金属在充电和放电过程中会发生相当大的体积膨胀,因此尚未大规模导入使用。GS汤浅宣布,它已经提高了金属硅电极电池的库仑效率和循环性能, 主要方法是找到硅金属的最佳粒径和电极结构,以及使用多种不同的导电添加剂。这改善了硅金属电极的电极可成形性,并且还显示出电极电导率的提高产生更好的放电性能。此前,GS汤浅宣布与博世合作开发新型电池技术,研发出两倍于锂离子电池的能量密度且成本降低一半的新型电池,目标是在2020年投入市场。但由于博世在2018年宣布不会生产电芯,这使得该合作项目没有持续下去。不过,GS汤浅的新型电池技术项目在日本找到了新的合作伙伴。2018年,GS汤浅与丰田、松下、日产、本田等企业成立了一个产业联盟,在日本政府的帮助下开展下一代固态电池项目的开发研究,共同推进固态电池的产业化。2019年夏天,丰田宣布将在2020年东京奥运会上亮相旗下的固态电池电动汽车,而GS汤浅正是丰田该项目的合作伙伴之一。除了研发新型电池之外,GS汤浅也在扩充其动力电池产能,并将目光从亚洲转向欧洲市场。日前, GS汤浅在欧洲大陆的第一家电池工厂正式竣工,即将进入生产阶段,向其欧洲汽车合作伙伴的混合动力和电动汽车供应锂离子电池。该工厂是GS汤浅于2018年投资2900万欧元(约合人民币2.26亿元)在匈牙利米什科尔茨建造其第一家欧洲电池工厂,将有51名员工开始生产。该项目还获得了匈牙利政府4.65亿匈牙利福林(约合人民币1106万元)的资金补助。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:高工锂电