动力电池发展现状与趋势

　　以下为中国电子科技集团公司第十八研究所、863计划节能及新能源汽车重大专项总体专家组专家肖成伟博士讲话实录：

　　很感谢邀请今天来把中国动力电池的情况，给大家做一个简要的解析。因为这部分内容我已经讲过很多次的，在里面略微做了一点点的内容的增加，在这也给大家做一个解析。

　　三块内容，一个是电动车关键发展的一个概况，再有一个是电池技术的发展现状，还有一个电池动力市场自己的判断。那中国汽车产业发展的面临这样一些挑战，刚才徐主任也在里面讲的，其实无外乎就两个，一个是对环境的影响，那就是说从氮氧化物等等这些，排放的这样一个要求，再有一个就是能源安全这一块。

　　这个刚才徐主任也讲了一下，中国的石油，进口这样一个情况，包括石油加工，也就是两亿吨国内的，进口的量逐渐增加，对外依存度也是在不停增加，工程院预测的2030年是超过70%，那再有一个就是政府，惟有中国政府对乘用车企业的燃油均匀消耗值，这个要求是越来越严格。这个大家可以看一下，就是这个按照这样一个水平，这样一个要求的话，对节能新能源汽车的发展，是很好的促使作用。

　　那中国政府是从十一五直到今朝的十三五，从这样的一个研发体系的布局，对于节能新能源汽车来说，一直维持着三纵三横的技术体系。

　　那对研发的成果，那也进行了示范推广，从2009年到今朝这是第二期，对节能新能源汽车进行了大规模一个示范推广的工作，第二期就是这个示范推广工作第二期，从2013年开始，2013年到2015年总共是39个城市和城市群，88个城市参与这样的示范，示范总的车的数量，按照各个省市上报计划，是超过30万辆。

　　这个是2014年统计的这样的示范数量，超过一千辆的城市，前两天正好我在对一些城市又进行了一个现场的调研，像北京啊，上海，包括南京等等这样一些城市，让它整个的示范推广的数量，都已经超过了一万辆。

　　那对节能新能源汽车的产量的统计，也可以看出来，尤其从2014年开始，有一个爆发式的这样一个增长，那尤其在今年的时候，在2014年的基础上，还是呈现出一个翻倍增长的态势。那从推广的数量来看，我想今天是超过20万辆，今朝来看是没有任何问题的。那整个的示范推广的数量就是从2009年到今年的年底，整个的有可能会超过30万辆，那再看一下推广使用的这样一些产品，那在乘用车和专用车这一块，那在乘用车这一块，还是以微型纯电动和中高速的这样一些汽车产品为主。

　　也就是说在城镇化，就是尤其在城郊结合部这一块，我想实际上就是应当是低速车升级换代的产品，实际上就是有一些汽车的产品在里面去做了一个使用，今朝给它归到微型纯电动车的范畴。

　　再有一个就是对私人的，中高速的这样纯电动车，也有一个比较大的需求，再有一个就是在物流车一个，我想今年从使用的情况来看，还是比较少，我想从明年有可能会有一个比较大量的这样一个增加。在商用车这一块，就是在大巴车这样一个范畴，插电式的混合动力大巴车和快充纯电动车，这是两个主要使用的产品。

　　那再看一看它的关键零部件，尤其电池这一块，就是在混合动力插电式的，纯电动的，包括燃料电池的，电池是它的核心的这样一个关键的零部件，这样是对电池它会有一些不同的技术指标的需求，大家可以做这样一个对比。

　　那在这里面，其实是各种类型的这样一些电池，都会有一些使用，包括铅酸蓄电池，包括超级电容器，包括锂电池，再看看它这样一个趋势，实际上对铅酸蓄电池来说，在国内用的最多的应当是低速车范畴，那在具有启停功能的这样一个车型里面，铅酸蓄电池使用的量也是非常大的。那镍晶电池，还是在丰田系的混合动力车里面，依据我的知道，丰田在今后在混合电动车里面，会加大锂电池的推广力度。

　　再看一下锂电池这一块，它锂电池都会用，混合动力插电式混合动力和纯电动的三个市场。

　　在这个基础上，各个国家对动力电池的支持力度也很大，也制定了一些相应的国家规划，包括韩国，包括日本，包括美国，包括德国，那对基础研究，对材料对电池对回收等等，就从全产业链的角度，对这个相应的一些研发和产业化的工作进行支持，那中国今朝正在实行的是两个计划，或者规划，一个是科技部牵头的，十二五的电动车重大专项这样一个计划，再有一个是工信部牵头制定的，新能源汽车2015到2020的规划，这两个规划对相应的一些电池研发的内容，都进行了大量的支持。科技部这个通过963，873支撑项目对电池进行支持。

　　而这个节能新能源汽车的，国务院发布这个规划，是通过创新工程来对电池进行支持。那在十三五的时候，那国家对整个科研的体制进行了一个调整，那今朝叫新能源汽车重点研发专项，相当于把973，863支撑的项目，这是科技部的一些项目，再有一个像工信部和发改委的项目做了一个整合，来做新能源汽车的研发内容的这样一些布局和一些规划。那在这里边，还是沿用这个三纵三横的这样一个布局，在三纵这一块，一块就是插电式的，一个是插电式的一个再有一个燃料电池的，再有一个纯电动的，这样三种。

　　他在这里边就结合了基础研究的，就是在能源这个，在信息这个，在材料科学这个，从基础研究进行布局，再有做了几个平台，包括对外合作的一个国际合作的平台，包括这样一些示范的等等这样一些平台，做了这样一个结合，在电池这一块，在里边涉及到六个大的方向，一个就是刚才说的基础的研究的一块内容，再有一个是高能量密度的一个内容，再有一个高功率密度的这样一个，再有一个是新体系电池这么一块内容，再有一个就是探测评价，那指标就是，从使用的角度来说，还是希望电池能做到三百瓦时每公斤，在车上进行一些装车使用的考核。

　　再有一个是，向着锂电池极限的研究的内容，希望能做到400瓦时每公斤，是这样一些指标的设置。

　　那再看一下三个五年计划下来之后，电池发展的一个趋势，实际上从整个趋势的角度来看，还是向着能量密度越来越高的这样一个趋势发展，实际上跟整车对电池的这样一个要求是匹配的。从安全性的这个角度来说，目前是磷酸铁锂安全性最好的，那这个在中国使用的数量也是最大的，再有这样一个电池，有一个批量的使用。

　　今朝大家关注的一个重点这块，还是在三元这块，我想无论是从安全性，还是从它的循环，从它的成本这块，我想还是需要做很多研究的工作。

　　那从发展的趋势来看，从正极材料来看，基本上还是这三类，就是一个层状的，一个尖晶石的，一个橄榄石结构的，橄榄石结构的还是以磷酸铁锂为主，基本上还是以常规的尖晶石为主，这个是大家研究关注的一个重点，包括今朝也是产业化的一个重点，那在33型的，523的，包括62811的，包括镍含量更高的这一块，我想这是目前大家研发和产业化的这样一个重点，就是目前有批量使用的应当是在333型的，那在这个62811和镍5，这样一个高镍的材料，我想今朝大家也正在做产业化，但这个是下一步，我个人认为是使用的和产业化的一个重点。

　　那在负极材料也是三大类，一个就是炭材料这块，再有一个是合金，再有一个金属氧化物这类，合金今朝是研发的重点，也就是说以硅碳作为一个研发重点，石墨类的材料今朝已经是很成熟的产品。

　　那把前面做这样一个结合，看看动力电池的发展这样一个趋势，最左边的这块，我想在里边，是以磷酸铁锂，在国内作为一个产业化的，今朝比较成功的这样一个产品，包括做混合的和石墨类材料做匹配的也有一些批量的使用，再有一个是超级电容器，今朝也有批量的使用，这是目前在使用的这几类比较大的这样一个产品的种类。

　　今朝再提的这一块，就是希望电池能够做到300瓦时每公斤的，能够实现批量化使用的，那这个我想应当是把前边说的，就是一个是以高镍材料为主，跟石墨类材料去匹配，尤其以硅碳的作为一个关注的一个焦点，就把这两类匹配到一块去，同时它要跟这些，比如说薄型的，改性的隔膜，做隔膜涂层的结合一下，它可以做到300瓦时每公斤，至少今朝从试验室，是做出一些样品，电池是可以达到这样一个指标的，我想这个就是300瓦时每公斤，各个企业采取的一个主流的技术路线，我个人认为是这样的。

　　那下一步这块，就是以新体系的，锂硫的或者说锂空气的为一个研发的重点，那我们也可以把这两块蕴含在内。

　　再看一下国内电池的主要的进展，负极还是以石墨为主，正极材料是三大类，一类是三元材料和负锂锰结合的，再有一个是高镍的三元材料，其实就这么几类这样一个结合，开发这个能量性和能量坚固性的电池。

　　再就是用的混合动力的理念，石墨作为一个负极材料，这样做的一款电池，再做的高功率的电池，在新能源电池里面也有一个批量的使用。那刚才前面结合的这几类，就是做到300瓦时每公斤的这几类材料的匹配，也做了一些电池。一个就是1865的这一款，再有一个就是，能量再高一些的，3.5安1865的这些，从试验的数据来看，基本上可以达到车辆的要求。

　　那在高镍的这一块，就开发了一个，能量密度今朝是做的两百瓦时每公斤，安全性也可以达到国标的要求，从这个角度来说，做到三百瓦时每公斤，这个目标做了一些很好的前期的积累，就是比如说我们可以做到240，或者250，这样一些水平，从200开始，做了一个很好的积累。那对三百瓦时每公斤，也做了一些技术的这样一些开发，这个是用负锂层状锰酸锂和碳匹配，能量密度接近于300瓦时每公斤。包括前面说的用高镍的三元，也是一个趋势，也是一条技术路线，我个人倾向于还是用高镍的三元去做匹配，跟硅碳做一个匹配来做三百瓦时每公斤的这样一个电池。

　　再看看这样一个市场的趋势，对锂电池来说，它在电动车，在储能包括电动车，这是它主要的一个使用的范畴，那在这里边，包括软包的，包括1865的这样一些电池，在里边都会有这样一些使用，包括铝合金壳的这样一些电池。

　　那从世界范围内，对这个电池也进行了一个大量的投资，今朝整个投资超过了100亿美金，那它的产能是超过了50G瓦时，也就是500亿瓦时，而在全球范围内形成了三个集中的区域，一个是德国，个美国，一个是东亚，东亚是以中日韩为主，将来也是一个动力电池产业化的基地，在国内形成了一个很完整的产业链，从材料到电池到使用到回收等等，都包括在内了。

　　然后也是四个比较集中的一个地方，一个是在京津这块，一个中原，一个长三角，一个珠三角，这样比较集中的地方，整个的产能今朝大概是两百亿瓦时，投资也超过一百亿人民币这样的一个水平。这个是国内的一个主流企业的这样一个产能的统计，那今朝到2015年的时候，那它的整个的产能是超过了200亿，接近于200亿瓦时的这样一个水平，这是一个民意的产能。实际上今年大家从销售的情况来看，那还是处于一个供不应求的局面，我想这里面肯定还是有一些短板今朝没有处理，今朝发挥的产能，基本上民意产能的40%左右，也就是说在这个基础上，可以做到80亿瓦时的这样一个实际的这样一个产能，或者再略微多一些。

　　前面这个都是容量比较大的，比如包括铝合金壳的，包括软包装的电池，还有就是1865非常标准的电池，今朝在国内也处于一个大家都是投资比较热的这么一个范畴，那这个是国内的一些投资和产能比较大的这样一些18650的这样一些企业，那18650，它可以用在比如说微型纯电动，包括还有一些就是插电式的乘用车里边，也可以在里边去做一个批量的使用，所以说从这个角度来说，国内很多的企业也在做1865，因为它做标准化的，包括设备也是标准化的，整个工艺流程相对来说也可以做到标准化，所以这块上手会比较快，从这个角度来说很多的企业还会在1865做比较大的一个投资和扩产，做一些相应的使用。

　　那同时像三星，像LG化学，像索尼，所松下也在扩展，针对电动车的市场。

　　对今年大致电池的预测，应当是在110亿瓦时的水平，它的产值按今朝的价格来说，大概会在200亿到300亿一个销售的水平，针对使用的车，大概是针对20万辆车的市场，我解析的情况大致就这么多，谢谢大家。

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