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锂离子电池行业发展现状：电化学储能和铁塔基站带来巨大需求
储能用锂离子电池销售收入由52亿元，同比增长20%，达到65亿元，产量由39亿瓦时，增长到52亿瓦时，同比增长35%。中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙在近期的演讲中分享了中国动力锂离子电池产业发展现状及趋势。中国动力锂离子电池行业发展现状根据中国化学与物理电源行业协会统计分析，2018年中国锂离子电池销售收入达到1727亿元，比2017年的1589亿元，同比增长8.7%。锂离子电池的产量由1009亿瓦时增长到1242亿瓦时，同比增长23.1%。主要是由新能源汽车动力电池和储能电池市场的快速增长。其中，消费类电子产品用锂离子电池销售收入由757亿元增长到772亿元，同比增长约2%，产量由524亿瓦时，同比增长3%，达到540亿瓦时。消费类电子产品用电池的主要市场是手机、笔记本电脑、移动电源、电动工具和可穿戴设备等，手机、笔记本电脑、平板电脑和移动电源市场的需求均出现减少，但电动自行车、电动工具、可穿戴设备对锂离子电池需求增长相对较快。新能源汽车用动力锂离子电池销售收入由780亿元，同比增长14.1%，达到890亿元；产量由446亿瓦时，同比增长45.7%，达到650亿瓦时。储能锂离子电池销售收入由52亿元，同比增长20%，达到65亿元，产量由39亿瓦时，增长到52亿瓦时，同比增长35%。2017年锂离子电池出口量约为17.11亿只，2016年出口量约为15.17亿只，与上一年相比，同比增长了12.79%。2017年锂离子电池出口额约为80.48亿美元，2016年出口额约为68.41亿美元，同比增长了17.64%。2018年中国动力锂离子电池装机量三元电池:装机量为 331亿wh,占总装机量 58.17% 。从配套车辆类型来看,主要配套在新能源乘用车上,占比 90.4%。磷酸铁锂电池: 装机量为 221.9亿wh,占总装机量 39%;从配套车型类别来看,磷酸铁锂电池主要配套在新能源客车上,市场占有率为72.5% 。锰酸锂电池: 装机量为 10.8亿wh,占总装机量 1.9%;主要应用在新能源客车上,占比 66.7%。钛酸锂电池: 装机量为5.2亿wh,占总装机量 0.9%;主要作为快充电池应用在新能源客车上 。在各类动力电池方面,目前市场主要以三元电池和磷酸铁锂电池占据主导地位;从发展趋势来看,三元电池电池占比将快速提升。动力电池行业特点：市场集中度显著提高2016年以来，动力锂离子电池行业呈现产能结构性过剩。随着国家政策的深度调整，动力电池行业集中度将持续提升。 2016年前20强企业装机量为83.1%，前5家企业装机量占比为64.5%。2017年前20家企业装机量320.9亿WH，占比87%；前5家企业装机量223.43亿WH，占60.5%。2018年前20家企业装机量522.3亿WH，占比91.8%；前5家企业装机量占比73.6%。前2家占61.3%。2018年作为中国动力电池市场的关键一年,各个企业面临着补贴大幅度下滑、能量密度及续航门槛大幅提高、企业资金链紧张等多重压力,市场进入洗牌阶段,无论是二三线梯队企业,还是被边缘化的动力电池企业,均有被淘汰出局的风险。2018年三元动力电池占比明显提升从市场需求看，乘用车将是未来新能源汽车增长的主力。由于补贴政策的引导和三元电池本身的高密度特性更能满足新能源乘用车市场的需求，从国内主流电池生产企业的数据看，三元电池已成为电池技术发展的重点。高镍三元材料电池被业界普遍看好，吸引众多动力电池企业的积极布局。三元电池企业多在集中布局高镍三元电池的研发，技术路线从目前主流的NCM523体系正向NCM622、NCM811和NCA快速的推进。2019年，由于补贴退坡幅度较大，国家加大对动力电池安全性的关注，磷酸铁锂电池的占比有有望进一步提高。2020年补贴取消后，磷酸铁锂电池、三元电池和锰酸锂电池将会拥有各自的应用领域和发展空间。电池安全性应引起企业高度重视三元正极材料的高镍低钴化在提升电池能量密度、降低材料成本等方面具有明显优势，但安全性和稳定性问题却较为突出。由于高镍三元正极材料的技术壁垒较高，在制备工艺、设备及生产环境等方面的要求都远远高于普通三元材料，国产高镍三元材料走向成熟仍需要克服多项技术难题。2017年和2018年，企业为得到更高的补贴，在提高系统能量密度的要求下，降低了电池系统的热管理要求，存在很大的安全风险。另外，大部分企业在三元电池生产方面还缺乏足够的经验积累，电池的安全性和寿命都有待检验。企业应高度重视电池单体和系统的安全性。补贴退坡敦促全产业降成本2019年补贴降幅超过50%以上，系统能量密度门槛稳步提升，整车能耗要求提高，纯电动乘用车里程门槛进一步提高。补贴下调使得动力电池环节首先受到冲击，动力电池企业的利润空间正在一点点被吞噬，电池企业短期内压缩成本的意愿十分强烈。 电池企业将通过向上游隔膜、电解液、负极、正极等环节压价等“降本”措施，以及提高能量密度、标准化、规模化生产等“增效”措施来尽可能弥补。2018年，瑞士联合银行（UBS）对松下、LG化学、三星SDI和宁德时代的电池进行测试评估，特斯拉超级工厂生产的松下电池成本是0.11美元/瓦时（约合人民币0.76元/瓦时），远低于其他三家竞争对手，其中宁德时代的电池成本约0.15美元/瓦时（约合人民币1.03元/瓦时），在四家企业中成本最高。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。与国外锂电巨头相比，我国动力电池企业面临着巨大的降成本压力。核心技术显著增强 与国外仍存在一定差距我国动力电池产业快速发展，推动各环节技术水平快速提升。电芯实现了三元NCM811电池的量产应用，产品单体能量密度达到260Wh/kg，系统能量密度达到180 Wh/kg；方形、软包生产设备和圆柱电池后段设备实现国产，自动化程度和设备精度显著提升；正极材料NCM811和NCA材料初步实现国产，并在部分产品上实现应用；硅碳负极材料已量产，并出口到国外；湿法隔膜国产产品已占主导，产品性能接近国外水平；电解液实现了新型添加剂的研发和量产。虽然我国动力电池各环节技术取得一定发展，但企业总体研发水平仍相对薄弱、产品一致性差、同质化问题严重、安全问题频发，特别是在电池能量密度、BMS、生产设备和原材料方面与国际先进水平存在一定差距。新能源汽车成为国内未来重点发展方向2015年10月30日，工业和信息化部正式发布《<中国制造2025>重点领域技术路线图（2015年版）》。《中国制造2025》提出纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车、智能网联汽车是国内未来重点发展的方向，并分别提出了2020年、2025年的发展目标。随着新能源汽车在家庭用车、公务用车和公交客车、出租车、物流用车等领域的大量普及，2020年中国新能源汽车的年销量，将达到汽车市场需求总量的5%以上，2025年增至20%左右。在国家碳排放总量目标和一次能源替代目标需求下，2030年新能源汽车年销量占比将继续大幅提高，规模超过千万辆。《节能与新能源汽车技术路线图》提出新能源汽车发展目标2016年10月26日发布的《节能与新能源汽车技术路线图》指出：随着新能源汽车在家庭用车、公交客车、出租车、物流用车、公务用车等领域的大量普及，至2030年，新能源汽车逐渐成为主流产品、汽车产业初步实现电动化转型。至2020年，新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到7%以上。至2025年，新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到20%以上。至2030年，新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到40%以上。双积分政策实施，外资车企将加速在华新能源汽车布局《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》自2018年4月1日起施行，2019年起正式考核。 根据办法，2019-2020年，车企销售车辆中新能源汽车积分比例分别为10%和12%。双积分政策的推出，外资车企为了适应政策要求，加快与国内新能源汽车企业的合资步伐，这将推动海外（尤其是欧洲）传统车企加紧电动汽车在华布局，合资与自主的较量将在电动车领域再次上演，国内核心零部件供应商迎来历史性发展机遇。双积分政策是一把“双刃剑”，会有力地促进新能源汽车总规模的扩张，但是自主品牌新能源汽车的市场空间会有较大的压缩。双积分政策实施的力度越大，对自主品牌的空间压缩程度就越大。工信部等六部委印发《关于加强低速电动车管理的通知》，将加快低速电动车锂电化步伐《通知》明确要开展以下三个方面工作：一是开展低速电动车生产销售企业清理整顿。二是严禁新增低速电动车产能。三是建立长效监管机制。各省级人民政府要根据本地区具体情况制订在用低速电动车处置办法，研究设置一定时间的过渡期，通过置换、回购、鼓励报废等方式加速淘汰违规低速电动车在用产品。国家对低速电动车提出了“升级一批、规范一批、淘汰一批”的总体思路。下一步可能将加快制定发布《四轮低速电动车技术条件》等国家标准，加快研究提出低速电动车生产、销售、税费、保险和使用管理、售后服务等环节具体管理措施，建立完善低速电动车管理体系。此项整顿工作将加快推进低速电动车的锂电化步伐。《电动自行车安全技术规范》发布，电动自行车掀锂电化大潮《电动自行车安全技术规范》（GB17761-2018）强制性国家标准将于2019年4月15日正式实施，电动自行车企业均积极谋求车型升级。根据技术规范，电动自行车需具有脚踏骑行能力，最高设计车速不超过25Km/h，整车质量（含电池）不超过55Kg，电机功率不超过400W，蓄电池标称电压不超过48V等。与政策环境相呼应的是，包括雅迪、爱玛、新日、小牛等电动自行车领军企业在锂电化道路上的提前布局与趁势发力，也推动了自行车锂电池市场的迅速起量。同时，巨头们还开始强势发力锂电版电动摩托车领域。自新国标颁布之后，虽然有11个月的过渡期，但各大城市依照新国标对于电动车的管理已开始“动真格”。目前包括北京、杭州、温州等城市已率先严管、禁售、查处超标电动自行车。新国标的实施无疑将给国内锂电池行业带来新一轮的市场活力，但是从产品品质、安全性能以及消费体验而言，国内锂电厂家真正想分羹一杯并非轻而易举。全球智能手机市场增长平稳，中国厂商市场份额扩大2017年全球智能手机出货量15.5亿部，同比增长2%，前十大厂商获得了77%的市场份额。前十大厂商中国占据6家。 2017年国内市场出货量4.91亿部，同比下降12.3%。4G手机升级浪潮退去、性能提升带来的刚性换机需求走弱，致使国内市场出货量结束两年来的增长趋势。当前国内市场趋近饱和，海外成为了国产品牌手机厂商极为重要的目标市场。印度《经济时报》报道， 2017年，OPPO、vivo、一加、小米等中国智能手机品牌在印度的销售额均实现了数倍增长，合计销售额增长近30亿美元，中国的智能手机已经占据了印度市场的半壁江山；IDC的报告称2017年第三季度中国传音以30.1%的市场份额成为非洲市场排名第一的手机厂商；Counterpoint的统计报告显示，在2017年的欧洲手机市场上，华为获得了13%份额，中兴通讯和联想集团也各自获得了4%和3%的份额。电化学储能爆发，对锂离子电池需求快速扩大储能发展规模方面，根据彭博新能源财经数据库项目统计，中国2015-2018年间投产的电化学储能项目共94个，装机规模合计约为449MW/1117MWh。近三年来，电化学储能投产规模保持高速增长态势，年均增长率约为69%，2018年增速最快。储能应用场景方面，在已统计储能应用场景的项目中，已投储能项目主要应用于电源侧的新能源并网及平滑出力波动（已投项目共35项）、用户侧的微电网（已投项目共24个）等场景，电网侧储能应用较少。电源侧和用户侧储能是2015-2018年间储能项目投资主要方向。从地域分布上来看，近三年投产的储能项目主要分布在江苏、青海、西藏等新能源富集地区和负荷中心省份。其中，江苏规模占比最高达33.5%，主要应用场景为输配电设施基础服务、分布式及微电网、工商业储能等；青海和西藏投产规模分别位列第二位和第三位，主要用于新能源并网、分布式及微电网等场景。从技术类型上看，近三年投产的项目中，选择锂离子电池的项目数量最多，约45个；铅酸电池次之，约28个；超级电容器、蓄冷、其他储能电池等项目数量位居第三，约25个；液流电池项目数量最少，约7个。铁塔基站对退役锂离子电池有巨大需求中国铁塔从2015年以来开展了退役动力电池用于基站备电的试验，试验的站点覆盖了城市、乡村以及高寒、高温、高湿等不同场景，不同的基站类型。试验结果证明，梯次电池相对于传统铅酸电池，具有充放电次数多、续航能力强、使用年限长等诸多优点，从技术和经济性上都是可行的，有利于保障电信网络运行质量，有利于资源节约与环境保护，有利于促进新能源汽车产业健康发展。10月31日，中国铁塔与11家新能源汽车主流企业签署战略合作协议，进一步推广梯次电池试点应用。铁塔公司目前在全国范围内拥有180万座基站，备电需要电池约54GWh；60万座削峰填谷站需要电池约44GWh；50万座新能源站需要电池约48GWh。合计需要电池约146GWh。如果以存量站电池6年的更换周期计算，每年需要电池约24.3GWh；以每年新建基站10万个计算，预计新增电站需要电池约3GWh。合计每年共需要电池约27GWh。2020年补贴取消后，各种混合动力车型用电池技术值得关注在国内外纯电动车和插电式混合动力车取得较快发展的同时，混合动力车辆，特别是微混车辆等各种节能汽车也在国际上得到的快速发展。为了适应各国对汽车节能减排不断提高的要求，达到降低燃油消耗，促进燃油效率提升和CO2减排的功能，又能满足各类客户对车辆性价比的需求，微混车辆正加快向轻混车辆发展。轻混车辆要求电池能提供更高的能量，甚至功率。于是，车用48V电源系统正在得到加速发展与应用，而且是锂离子电池可能显示优势的又一扩展应用领域和发展机遇。我国一汽、上汽、长安、北汽、江淮、吉利等企业都已将48V电驱动技术列为较为可行的技术路线，开发应用48V电池系统的乘用车。国内外48V电池研究、生产与应用都取得了显著进展。其中，国内一些大型锂离子电池企业已经分别开发出48VLFP/C、NMC/C、NMC/LTO等不同锂离子电池体系产品。锂离子电池技术发展方向锂离子电池技术进步，主要来自关键电池材料创新研究与应用进展，通过新材料的开发进一步提高电池性能，提高质量，降低成本，改善安全性。为满足下游应用对电池能量密度提升的要求，一方面通过采用高比容量的材料，另一方面可通过提高充电电压，采用高电压材料。近中期：在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时，以开发新型锂离子动力电池为重点，提升其安全性、一致性和寿命等关键技术，同步开展新体系动力电池的前瞻性研发。中远期：在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时，重点研发新体系动力电池，显著提升能量密度，大幅降低成本，实现新体系动力电池实用化和规模化应用。锂离子电池技术发展方向 | 正极正极材料研发重点：高安全、低成本和高性能正极材料1）高镍正极（NCM或NCA)材料的高能量密度与安全性兼顾的研发进展：高镍低钴是发展趋势。特斯拉动力电池目前钴使用量低于3％，未来将降至0％。2018年6月初，松下宣布正在开发无钴电动汽车电池；2）橄榄石结构LMnPO4、LMFP或混合型材料研究与应用研究；3）富锂富锂锰基材料的长期稳定性研究；4）现有正极材料循环后的安全性能评价研究—自燃现象的内在揭示；5）提升安全性、降低成本和保持高综合性能的复合或混合正极材料研究。锂离子电池技术发展方向 | 负极负极材料研发重点：硅基负极-硅碳，氧化亚硅碳。包括硅基负极材料研究与应用、人造石墨材料性能提升与成本降低、LTO材料性能提升与电池应用研究、金属锂的可充性改善等。国内前几大负极材料生产厂商陆续对硅碳负极材料进行布局，深圳贝特瑞和江西紫宸已率先推出多款硅碳负极材料产品，如贝特瑞高容量硅碳三代产品已完成技术开发，高倍率、长循环硅氧已实现量产。上海杉杉和星城石墨也正在加快硅碳新型负极材料的产业化。由于人造石墨在长循环寿命和快速充放电两方面的优势，动力电池企业从天然石墨逐渐转向人造石墨 。负极材料行业继续呈现强者恒强局面：贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸三强鼎立，斯诺、凯金、翔丰华、星城等第二梯队企业奋起直追。锂离子电池技术发展方向 | 电解液电解液领域重点围绕着功能电解液展开，对添加剂的选择是当今电解液研究发展的焦点所在，尤其以新型电解质体系（含溶剂、溶质与添加剂），适用于高镍NCM动力电池的功能电解质（含添加剂），适用于储能电池中的电解质（特别包含添加剂）以及低温型、高温型（150度）、阻燃性及耐5V高电压电解质体系研究与应用新进展。目前，重点开发高电压三元/石墨电池、高镍正极/石墨或硅碳电池、高功率三元/石墨电池、长寿命磷酸铁锂/石墨电池、高能量密度磷酸铁锂/石墨电池用添加剂。锂离子电池技术发展方向 | 隔膜隔膜技术路线主要分为干法与湿法两种，干法成本较低但不适合高比能量电池，湿法更薄能够满足动力电池对高比能量的要求，但是成本较贵。2017年湿法隔膜的产量超过了干法隔膜。涂覆（或复合）隔膜则是当今隔膜应用发展的焦点所在，隔膜表面采用涂覆层可以带来明显的好处，首先是提高了隔膜的热稳定性；其次是提高隔膜对电解液的浸润性，有利于电池内阻降低、放电功率提升；再有是可阻止或降低隔膜氧化，有利于配合高电压正极的操作以及延长电池循环寿命等。涂层材料主要包括：氧化铝、勃姆石、PVDF、PVDF+HFP、纳米复合材料、芳纶等。未来发展：薄型化隔膜。随着动力电池比能量快速提升，16微米、12微米甚至8微米的隔膜开始应用，而湿法工艺制成的隔膜能够达到要求。而随着新能源汽车补贴的减少以及干法隔膜工艺的逐步改进，干法隔膜在三元电池占比逐步提升。加快推进行业智能制造进程新能源汽车和储能市场的快速扩大，对电池的高安全性、高一致性、高合格率和低制造成本提出了更高的要求。目前，锂离子电池制造发展的总体趋势是： “高品质、高效、高稳定性”和“信息化、无人化、可视化”。因此，我国锂离子电池企业要通过技术创新、生产自动化和管理规范化，加快实现锂离子电池的智能制造。要实现锂离子电池行业制造智能化，首先要重视自动化、信息化建设，高度重视两化的深入融合，根据各具体功能需求开发应用的智能化解决方案。通过运用智能化解决方案，保证锂离子电池制造的安全、质量、一致性和可追溯。高度重视动力电池梯次利用和回收再利用随着新能源汽车的快速发展，我国动力电池退役将渐成规模，车用动力电池退役后，需要考虑其梯次利用和回收再利用。要开展梯次利用，首先要了解退役电池的品质和安全性能。电池企业要建立大数据追溯系统平台和对电池检测评价方法。大数据要包括电单体研发生产数据、电池包研发生产数据、电池包车载运行监控数据等。通过大数据对退役电池进行健康评价，以确定电池能否进入梯次利用市场。要实现梯次利用，需要重视电池单体和电池包的标准化，在一个企业内部尽可能采用较少规格的单体电池，既可以提高生产自动化水平以降低成本和提高产品一致性，又便于今后梯次利用时的拆解和重组。因此，在动力电池设计阶段就要为后续的梯次利用和拆解回收做准备。我国电动汽车已经进入产业化阶段。2018年我国电动汽车销量已达到125万辆，继续成为全球最大电动汽车市场。动力锂离子电池市场需求巨大，但行业竞争激烈，行业的整合正在持续进行中，市场将进一步向优势企业集中。未来三到四年，将是动力电池产业链上下游企业最为艰难的一段时间，尤其是在降本压力上，上下游企业将面临前所未有的挑战，这需要整个产业链协作配合共渡难关，企业要快速扩大规模，并通过产品性价比综合优势占领市场份额。动力电池企业要将质量和安全放到首位，只有拥有雄厚技术积累、足够资金支撑、产品具有性价比优势和对市场快速反应的厂商才能在未来激烈的市场竞争中占得先机，赢得市场。企业要抓住一带一路建设,国际产能合作等机遇,设立国际化的研发机构,积极进行海外的布局,推动产业合作向合作研发、品牌培育等产业链高端环节去转移,加快融入全球的市场。
来源：SMM钴锂新能源
动力电池“回收热"全球传导
随着电动汽车数量不断增加，电池数量也在不断增加，而人们已经开始担心此类锂离子电池在使用10至15年之后，如何进行回收。为什么回收会引起人们关心？首先是成本：由于电动汽车电池很复杂，而且需要钴和锰等稀有金属制成，因而其是此类汽车中最昂贵的部件之一。随着电动汽车变得越来越普遍，从废弃电池中回收此类金属比从地球上开采此类金属要便宜得多。更重要的是，可以减少碳足迹，不仅仅是减少开车时产生的碳足迹，还有在电池原材料到废弃整个生命过程中，都需要严格控制电池的回收方式。韩国成立首个动力电池回收公司据报道，Earthtech公司每年可以拆卸5000辆电动汽车，处理2000吨废旧电动汽车电池。此外，Earthtech公司还表示，其将投资240亿韩元（约合2000万美元）建设该公司，而且也是该地首个此类设施。在该工厂内，拆卸下来的废旧电池将首先接受性能测试，然后根据自身条件和剩余容量，准备用于固定能源存储系统。如果测试表明该电池已经没有再利用的可能性，电力存储系统中电池内部的锂、镍、钴和其他贵重金属等原材料也会被回收。Earthtech公司还没有确定电池内每一种可回收材料的回收率。此外，该公司还会开展各种电动汽车电池的研究和商业项目。从电动汽车中回收电池的业务受到复杂的环境条件约束，此外，也很难获取回收废旧电池的技术以及工艺。Earthtech将把所有报废的电动汽车存储在室内，并通过环保的方法将电池拆卸下来。大众推出两种解决方案大众（Volkswagen）计划到2025年每年生产一百万辆电动汽车，而且已经开始研究如何重复利用此类电动汽车中的电池。为解决此类挑战，大众正采用两种回收电池的方法，一是推出便携式充电桩，一个节能回收。已经供电动汽车使用10年或更久时间的旧锂离子电池可能不再适合为汽车提供动力，但是其仍具有相当大的能量容量。（2019年款大众 e－Golf 车型的电池组可以存储的能量，与美国家庭一天，甚至更长时间使用的能量相当。）电动汽车需要在很多地方充电，而此类地方可能没有充电桩，或甚至没有充电站。一、移动充电宝这两个问题只需一个解决方案就可解决。大众集团计划生产一款便携式快速充电桩，此类充电桩可存储360千瓦时能量，一次最多可供4辆汽车充电，最大快充输出功率为100千瓦。与便携式手机充电器一样，大众集团的充电桩可以一直使用，直到电力耗尽，或是需要连接电源给自己充电。此外，该充电桩体积很小，可以部署在音乐节等很难充到电的地方。该充电桩使用的电池组与大众MEB平台生产的电动汽车所使用的相同，如此一来，当电动汽车电池组使用寿命到达极限时，还可用作充电桩的电池。大众集团首个便携式快速充电桩预计将于明年在德国安装，而大众集团预计将于2020年开始全面生产该款充电桩。二、回收电池材料如果所有的电池失去了存储能量的能力，大众集团萨尔茨基特（Salzgitter）零部件工厂就会发挥作用了。该工厂有望成为大众首个电动汽车电池回收中心。明年，萨尔茨基特工厂初期年处理能力将达 1200 吨左右，大约覆盖 3000 辆电动汽车。大众将使用一种特殊的碎电池机，单个电池部件会被磨碎，液体电解质会被清除，而此类电池部件会分解成“黑色粉末”，其中包含着宝贵的钴、锂、锰和镍等原料，而此类原料需要进一步得到物理分离，然后才能够在新电池中重复使用。大众的长期目标是，希望回收约97％的报废电动汽车（EV）中电池组原材料。现在，大众电池原材料的回收率为53％。萨尔茨基特工厂有望让大众电池原材料的回收率提升至72％。大众预计未来几年，将会有更多家类似萨尔茨基特工厂的电池回收工厂。考虑到大众集团电动汽车计划销售量，出于对成本和环境的考虑，大众将会优先在公司内部处理电池回收，尽管现在离电池粉碎机大量处理电池还有至少10年的时间。据外媒报道，Earthtech公司将成为韩国首家进军电动汽车电池回收业务的公司，该公司最新建设了一个专业设施，用于拆卸电动汽车以及回收废旧电池。特斯拉在研发闭环电池回收系统 预计可节省大量电池材料资金除了大众之外，作为电动车开路人，特斯拉（Tesla）也在开发一个“独特的电池回收系统”，该公司认为，从长期来看，该系统可以节省“可观的资金”。当地时间4月15日，特斯拉发布了一份新“影响报告”（impact report），报告显示，特斯拉车队拥有50多万辆电动汽车，帮助阻止了400万吨的二氧化碳被排放到大气中。在该报告中，特斯拉还阐述了对电池回收的想法：“经常听到有人问，“一旦特斯拉汽车的电池组耗尽，会怎么处理呢？”。化石燃料与锂离子电池都是能源，但是它们之间的区别是，化石燃料能够被提取并一次性使用，而锂离子电池中的材料能够回收再利用。当石油从地底下开采出来，经过化学提炼和燃烧后，会向大气中释放有害气体，而此类气体却无法回收再利用。相比之下，电池材料经过提炼，然后被放入电池中，在电池寿命终结后却仍能保留下来，能够再回收其中有价值的材料，反复使用”。在电池回收方面，大多数汽车制造商目前都专注于电池组寿命耗尽之后的应用，而特斯拉却与它们不同。现代、宝马和雷诺等汽车制造商已经宣布，将在储能系统中使用旧电池组，而不是回收电池组来生产新电池组，其中有些汽车制造商已经在使用回收的旧电池组，用于储能系统。特斯拉表示，由于电池组寿命已尽，目前还没有回收大量电池组，但是特斯拉正在回收几款用于“研发、生产、质量控制和服务运营”的电池组。该公司表示，其正与世界各地的第三方电池回收商合作，处理所有废旧电池，回收有价值的金属。与回收伙伴合作，确保负责任地处理电池中没有价值或无法回收的材料。但这显然只是一个临时的解决方案，因为特斯拉表示，其还在内华达州的1号超级工厂（Gigafactory 1）研发电池回收系统。特斯拉在报告中表示：“特斯拉正在1号超级工厂研发独特的电池回收系统，该系统既可处理电池生产废料，还可处理报废电池。通过该系统，锂和钴等关键矿物与电池中的铜、铝和钢等所有金属的回收率将达到最高。将以最适合用作新电池生产材料的形式回收上述所有材料。目前，也有几家公司在研究如何在回收过程中，从电池中回收关键矿物质。最近，American Manganese在试点回收工厂，成功在锂离子电池阴极材料回收方面实现了高回收率。
来源：OFweek锂电网
湖南成立新能源汽车动力蓄电池回收利用产业联盟
（记者喻志科 通讯员陈鹏）中国汽车工业协会披露的数据显示，2018年，我国新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆，在全球累计销量中超过50%，我国已连续三年位居全球新能源汽车产销第一大国。随着我国大规模动力电池退役潮的即将到来，回收利用产业也将迎来爆发期。为推进湖南省新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作，促进湖南省动力蓄电池回收利用产业发展，7月30日，在湖南省工信厅指导下，长沙矿冶研究院有限责任公司、铁塔能源有限公司湖南省分公司、中车时代电动汽车股份有限公司三家试点单位共同发起成立的“湖南省新能源汽车动力蓄电池回收利用产业联盟”在长沙召开成立大会。动力蓄电池回收问题凸显时代飞速发展，电动汽车普及度越来越高，相对燃油汽车来说，电动汽车更加环保和清洁。但动力部分技术瓶颈一直是困扰电动汽车发展的问题，比如动力电池的报废、回收处理，就是汽车厂商最大的挑战。省工信厅相关负责人表示，根据经验，我国运营类新能源汽车动力电池报废年限是3-5年，私人乘用车动力电池报废周期为5-8年，截至现在，最早推广的新能源汽车已经进入动力蓄电池回收期。业内人士预计，到2020年，我国动力蓄电池累计报废量将达到24.8万吨。动力电池“退役”不代表报废对于许多消费者而言，他们更关注的是，如何区分电池报废之后是梯次利用还是再生利用？目前业内普遍的看法是，当动力蓄电池容量衰减小于20%，是可以满足汽车使用的，当衰减在20%-40%之间时，是可以满足梯次利用的，当衰减在40%以上时，再进行再生处理。目前用得最多的两类电池，磷酸铁锂电池和三元锂电池。据介绍，在梯次利用中，可将电池包中合格的电芯筛选，可制造成梯次利用的产品，比如节能灯、小型电动车电池、储能电站等，就相当于之前南孚电池打的广告“遥控车不能用了还可以用在遥控器上”，是一样的道理。在上海的上汽安悦大楼的停车库角落，“隐藏”着两座储能设备，利用峰谷电价差每天为这座办公楼节省1000多元的电费。其中一座储能设备就来源于退役后的新能源汽车动力电池，经过筛选、分类、重新组装后继续发挥余热。根据国家相关标准，当电池容量衰减到80%时续航里程较小，就不能在电动汽车上使用了。虽然不能继续用在车上，但是这80%的容量还是有很大利用空间的，可以说是“瘦死的骆驼比马大”。退役的电池重新组装后形成一个像“充电宝”的储能设备，作为大电源可以给楼宇、工厂输送电力。此外，退役后的动力电池也可以用在电瓶车上。当电池容量衰减到只剩40%时，就要送到有拆解电池资质的企业做拆解，提炼有价值的元素再利用。启用省级监管平台据悉，伴随第一批服役的动力锂电池集中进入退役期，2019下半年年或出现动力电池回收利用的小高峰。今年以来，电池回收政策纷纷出台，各大企业也在加速占山头，通过绑定车企和电池厂商，抢占回收入口，提高市场占有率。目前，国家对于动力电池的溯源及拆分有明确规定，而且拆分电池也应取得相关资质。但是在梯度利用方面，并缺乏明确的标准，比如，我们的储能设备怎么接到电网里去，并没有明确的政策。整个行业受到缺少动力电池和相关政策不明确的影响，所有厂家都是在做技术储备和试点项目。对此，联盟理事长单位，长沙矿冶研究院副总经理覃事彪表示，该联盟将按照国家工信部的相关政策要求，在省工信厅等政府部门的指导下，严格履行联盟章程，务实有效地组织开展联盟各项工作，努力为联盟成员提供优质服务，为湖南省动力蓄电池回收利用行业的发展壮大贡献力量。联盟将积极推动共建共享的动力蓄电池回收网络体系，同时大力创新关键技术，形成湖南特色的高效安全环保新技术体系，引领行业技术发展方向，其次将完善地方政策规章和标准体系，同时将促进政企互动，成为政府、社会与企业的桥梁和纽带。出席联盟成立大会的包括省工信厅、省生态环境厅、省交通运输厅、省商务厅、省市场监管局、省能源局等单位，以及长沙、株洲、湘潭、衡阳、郴州等市州工信局有关负责人，49家联盟成员单位代表，会议还特邀了德国逆向物流集团公司（RLG）CEO帕特里克参会。会议审议通过了《联盟章程》，选举长沙矿冶研究院担任联盟第一届理事会理事长单位，选举铁塔能源有限公司湖南省分公司、中车时代电动汽车股份有限公司和中国汽车技术中心数据资源中心担任联盟第一届理事会副理事长单位。
来源：华声在线
四川省加快推进新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设
据工业和信息化部7月31日消息，7月30日，四川省新能源汽车动力电池回收利用产业联盟成立大会在成都市召开。会议由四川省经济和信息化厅主办，省科技、生态环境、交通运输、商务、市场监管、能源等主管部门，绵阳市人民政府，各有关市州经信委，中国铁塔公司及新能源汽车生产、动力蓄电池生产、回收拆解、综合利用等企业，科研机构和高等院校等代表参加会议。工业和信息化部节能与综合利用司有关负责同志参加会议。会议选举中国铁塔公司四川分公司、四川长虹电子控股集团有限公司为联盟理事长单位，宜宾天原集团股份有限公司、四川大学、成都市银隆新能源有限公司、华鼎国联四川动力电池有限公司、四川省循环经济协会等10家单位为常务副理事长单位，联盟成员单位共有96家。联盟的成立有效促进了产学研合作，为四川省加快构建动力蓄电池回收利用体系提供了有力支撑，搭建了服务平台，对于深化全省试点工作具有重要作用。会上，中国铁塔公司与绵阳市人民政府、射洪县人民政府、四川路桥建设集团、成都市银隆新能源、珠海格力再生资源等多方签订战略合作协议。
来源：中证网
锂电池老化后的安全性
就像人出生后就在开始慢慢变老一样，动力电池自化成分容量后就开始了老化过程，时间永远是把杀猪刀。老化对于动力电池安全性的影响一直是很重要的话题。有没有可能出现新鲜电池安全性很好，能通过过充、加热等各项安全测试，而老化后电池安全性变差的情况呢？这是很多人都关心的问题。但鉴于问题的复杂性，本篇仅简单介绍两篇已发表工作得出的结果，希望能抛砖引玉，引发大家的一些思考。一. 锰酸锂(LiMn2O4)软包电池存储老化后热稳定性测试[1]图1. 电池热稳定性测试装置，其中BTC为battery test calorimete。实验所用为LiMn2O4软包电池，电池具体信息如表1所示。为了加速实现老化效果，100%SOC电池被分为五组分别在55 ℃存储了10、20、40、68和90天，随后在如图1所示的BTC装置中进行热稳定性测试。BTC装置采用类似ARC的Heat-Wait-Seek-Track模式，起始温度40 ℃，步进为10 ℃，自产热速率定义为0.03 ℃/min，实验停止条件为温度达到200 ℃或内部压力超过2 bar。图2. 55 ℃存储电池容量保持率同存储时间关系曲线。图3. 随着存储时间延长电池热稳定性变化。如图2所示，55 ℃存储10、20、40、68和90天电池容量保持率分别为92.5%、85.1%、78.5%、71.7%和68.0%。图3中T1为电池起始产热温度，T2为电池电压下降温度，T3为电池热失控温度。如图3所示，随着存储时间增加、电池老化增大，T1和T3均呈现上升趋势，表明电池的热稳定性逐步增强。图4. 55 ℃存储不同时间电池在不同温度下的自产热速率曲线。如图4所示，与图3结果类似，随着存储时间的延长同等温度下老化电池的自产热速率不断降低，表明老化后电池的热稳定性确实提高。作者推测原因可能是：(1)老化过程消耗了电池活性材料，导致热失控阶段活性材料量减少；(2)老化形成的非活性层覆盖住了部分活性位点，使得热失控过程副反应程度降低。二. NCA 18650电池存储或循环老化后加热产热量和产气量分析[2]表1. 实验所用的三种NCA18650电池相关信息。图1. 老化后电池加热测试装置图[3]: (a)电阻丝加热炉；(b)热电偶；(c)惰性气体入口；(d)放气口；……图2. NCA 18650电池加热热失控概览。本实验所用为NCA 18650电池，其中NCR18650BF和INR18650-35E质量、容量和能量几乎一致，但前者用于低功率而后者用于高功率；ICR18650HE4的容量和能量相对较低。18650电池分别用循环和存储两种方式进行老化直至容量衰减至80%SOC，其中存储老化温度为60 ℃。老化后的电池满充后在如图1所示的装置中进行加热测试，NCA 18650电池加热热失控的大致特征如图2所示。表2. 三种不同电池新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试特征对比。其中TVENT为首次开阀温度，TONSET为电池自产热温度，TTR为开始热失控瞬间温度，TMAX为热失控过程最高温度。表3. 三种不同电池新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试特征详细对比。表2和表3对比三种不同电池在新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试的特征。其中，ICR18650HE4电池高温存储老化后加热未发生热失控。从表3可以看出，相比新鲜电池，循环老化和高温存储老化后的电池在开阀和热失控过程的热交换均有所降低。ICR18650HE4电池老化后无论是产气量还是放热量较新鲜电池均有显著降低，且无论哪种状态ICR18650HE4电池的产气量和放热量均是最低的。新鲜状态下，NCR18650BF的开阀产气量低于INR18650-35E，而按两种方式老化后则是NCR18650BF的开阀产气量高于INR18650-35E。更为重要的是，从总产热量看，高温存储老化后电池的产热量更低，表明高温存储老化后电池的热稳定性更高。图3. 三种不同电池新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试开阀(左图)和热失控(右图)特征对比。图3柱状图清晰显示高温存储老化后电池的产热量更低，结果与表3相一致。开阀时刻产气量没有特别显著的规律，但热失控产气量非常接近。图4. 三种不同电池新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热气体成分对比。图4的信息量非常大，需要仔细琢磨。现重点分析NCR18650BF和INR18650-35E两款电池在不同状态首次开阀时的气体特征。在新鲜状态，两款电池首次开阀释放的气体均为CO2。循环老化后首次开阀，NCR18650BF释放的还是CO2，而INR18650-35E释放的气体除了CO2，还有H2、CH4、CO等。高温存储老化后NCR18650BF释放的大部分是C2H2，剩下的为CO2；而INR18650-35E释放的气体中CO2和C2H2分别各占40%，CH4占到20%。三. 结论（1） 从以上两篇文献报道来看，老化后电池的热稳定性确实有所提高，特别是高温存储老化；（2） 以上分析均是通过加热方式触发，电和机械方式触发电池热失控的表现有待进一步对比研究；（3） 新鲜电池和老化后电池在滥用测试中的表现有待深入研究，特别是热稳定性上的差异是否会对测试能否通过产生决定性影响。参考文献：[1] Jianbo Zhang, Laisuo Su, Zhe Li, Ying Sun, Ningning Wu. The Evolution of Lithium-Ion Cell Thermal Safety with Aging Examined in a Battery Testing Calorimeter. Batteries, 2016, 2(2): 12.[2] Michael Lammer, Alexander Königseder, Peter Gluschitz, Viktor Hacker. Influence of aging on the heat and gas emissions from commercial lithium ion cells in case of thermal failure. J. Electrochem. Sci. Eng., 2018, 8(1): 101-110.[3] Michael Lammer, Alexander Konigseder, Viktor Hacker. Holistic methodology for characterisation of the thermally induced failure of commercially available 18650 lithium ion cells. RSC Advances, 2017, 7: 24425-24429.
来源：锂电前沿
2018年度中国电池行业百强企业名单发布
2019年7月29日，中国化学与物理电源行业协会根据企业申报数据和上市公司年报数据，经审核评定发布了“2018年度中国电池行业百强企业名单”。天能动力国际有限公司以345.52亿元再次蝉联中国电池行业百强企业第一，同比增长28.4%。宁德时代新能源科技股份有限公司以296.11亿元位居第二，同比增长48.1%。超威动力控股有限公司以269.48亿元排名第三，同比增长9.3％。宁德新能源科技有限公司和比亚迪股份有限公司分别以246.65亿元和218.07亿元位居第四和第五，分别增长32.7%和45.5%。2018年度中国电池行业百强企业共实现营业收入达到4499.35亿元，同比2017年3751.49亿元增长19.9%。新一届中国电池行业百强企业中铅酸蓄电池企业25家，铅酸蓄电池营业收入1187.46亿元，占比26.4%；锂离子电池企业39家，锂离子电池营业收入1564.27亿元，占比34.8%；锂离子电池模组企业7家，锂离子电池模组营业收入539.3亿元，占比12%；锌锰/碱锰电池企业9家，锌锰/碱锰电池营业收入180.14 亿元，占比4%；镍氢／镍镉电池企业7家，镍电池营业收入30.04亿元，占比0.7%；材料企业26家，各种材料营业收入754.05 亿元，占比16.8%；设备企业4家，营业收入63.39亿元，占比1.4%。本届百强企业特点：（1）企业规模进一步扩大、行业集中度再次提高：本次百强企业中首次有1家企业营业收入超过300亿元；5家企业营业收入超过200亿元，比2017年增加3家；超过100亿元的企业有8家，比上届增加1家；超过50亿元的企业有23家，比上届增加2家；超过20亿元的有53家，比上届增加8家。入围企业最低营业收入 7.71亿元，上届为6.79亿元。（2）铅酸蓄电池仍然在汽车起动、电动自行车、电动三轮车、低速电动车、电动叉车、通讯、新能源储能等领域有很大的需求，但2018年总产量增速仅为2%。铅酸蓄电池行业集中度进一步提高，目前全国有铅酸蓄电池企业340多家。因国家征收消费税，企业利润空间进一步被压缩，企业生存面临更大的压力。部分企业加大在越南、印度、中亚等地区的布局，扩大海外生产量，加大国际市场开拓力度。（3）铅酸蓄电池在多个领域面临锂离子电池的激烈竞争，从长期看，铅酸蓄电池在通讯备用电源、电动自行车、新能源储能、低速电动车等领域被锂离子电池替代的速度加快。在消费类电子产品中，锂离子电池也正在快速替代镍氢电池，镍氢电池的市场规模在逐步缩小，绝大部分镍氢电池企业的锂离子电池收入已超过镍氢电池。根据中国化学与物理电源行业协会统计分析，2018年中国锂离子电池营业收入达到1727亿元，比2017年的1589亿元，同比增长8.7%。锂离子电池的产量由1009亿瓦时增长到1242亿瓦时，同比增长23.1%。主要是由于新能源汽车动力电池和储能用电池市场的快速增长。其中，消费类电子产品用锂离子电池营业收入由757亿元增长到772亿元，同比增长约2%，产量由524亿瓦时，同比增长3%，达到540亿瓦时。消费类电子产品用电池的主要市场是手机、笔记本电脑、移动电源、电动工具和可穿戴设备等，手机、笔记本电脑、平板电脑和移动电源市场的需求均出现减少，但电动自行车、电动工具、可穿戴设备对锂离子电池需求增长相对较快。新能源汽车用动力锂离子电池营业收入由780亿元，同比增长14.1%，达到890亿元；产量由446亿瓦时，同比增长45.7%，达到650亿瓦时。储能用锂离子电池营业收入由52亿元，同比增长20%，达到65亿元，产量由39亿瓦时，增长到52亿瓦时，同比增长35%。动力锂离子电池市场需求巨大，但行业竞争日趋激烈，行业的整合正在持续进行中。随着国家政策的深度调整和补贴的快速退坡，动力电池行业集中度持续提升，市场将进一步向头部企业集中。2018年前20家企业装机量占比91.8%；前5家企业装机量占比73.6%。前2家企业占比61.3%。2019年1-5月前20家企业装机量占比96.5%；前5家企业装机量占比80%，前2家企业占比70%。2019年各个企业面临着补贴大幅度下滑、能量密度及续航门槛下限提高、企业资金链紧张等多重压力,市场进入快速洗牌阶段,二三线梯队企业面临更大的资金压力,多家企业已放弃新能源汽车动力电池业务，转向电动工具、电动自行车等小动力市场。2019年上半年与新能源汽车配套的动力电池企业数量降到不足70家，下半年动力电池企业数量将进一步减少。动力电池企业短期内压缩成本的意愿十分强烈，将通过向上游隔膜、电解液、负极、正极等环节压价等“降本”措施，以及提高能量密度、标准化、规模化生产等“增效”措施来尽可能弥补。未来三到四年，将是动力电池产业链上下游企业最为艰难的一段时间，尤其是在降本压力上，上下游企业将面临前所未有的挑战，这需要整个产业链协作配合共渡难关，企业要快速扩大规模，并通过产品性价比综合优势占领市场份额，但也要保持合理的现金流，以保障企业正常运转。动力电池企业要将质量和安全放到首位，忽视安全的企业将要付出巨大的售后成本！只有拥有雄厚技术积累、足够资金支撑、产品具有性价比优势和对市场快速反应的厂商才能在未来激烈的市场竞争中占得先机，赢得市场。企业要抓住一带一路建设,国际产能合作等机遇,设立国际化的研发机构,积极进行海外布局,推动产业合作向合作研发、品牌培育等产业链高端环节转移,加快融入全球市场。有关中国电池行业百强企业排名事宜，请联系协会。E-mail: ciaps@ciaps.org.cn中国化学与物理电源行业协会2019年7月29日
来源：电源协会
