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决战锂电新市场,标准的二次"腾飞"牵动各方利益 精华 1  [复制链接]

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动力电池标准化一直是动力电池行业期望实现的目标,其标准化的实现将会极大促进行业的发展。但目前从现实来看,动力电池标准化虽然呼吁很多,也有国家政策和顶层规划支持,但业界却始终透着一股“雷声大雨点小”的怪异,推进速度缓慢迟疑,这背后究竟隐藏着什么?



推动电池产业可持续发展 电池标准化将成必然


1、 现状

1) 为了实现相同的里程,电动车重量是燃油车的130-160%;

2) 现在电动车往往借用燃油车的车身和底盘。

在上述重量,且分布不合理的重量的作用下,电动车底盘的强度、性能(例如制动性能,稳定性能)和可靠性(燃油车寿命里程大于40-60万公里,使用年限大于10年)均不理想。

3) 汽车的设计原则,是用廉价的材料,生产经济型产品(大众产品);

目前电动车材料昂贵,(国内资源短缺),因此整车成本,比燃油车高(50%-300%  )

因此在全寿命周期内,使用不经济,;

4) 零部件质量,包括设计质量与制造质量均低。(大概相当于燃油车的2000-2005的水平)

5) 安全性问题

a电磁环境对用户有损害;

b碰创

c自燃问题

动力电池的标准化一直是动力电池行业期望实现的目标,其标准化的进程如何将多维度影响动力电池产业链的发展。
首先,电池标准化将是动力车电控系统关键。“在实现换电模式的过程中,一定要实现标准化,包括汽车的标准化,连接部件的标准化,其中最为关键的是电池的标准化。”目前换电产业主要局限于运营车辆等相对较少的领域,一旦电池标准化得以实现,不仅将会极大提高换电效率,而且可以促使换电产业的领域继续扩大,推动换电产业进一步发展。其实,动力电池如果实现了标准化以后,不光可以“造福”换电产业,还能在其他多个领域“大显身手”。“电池标准化以后,设备的利用率,产品的一致性,产品的合格率将会全部提升。”赢合科技相关负责人表示。“电池应该做成标准化。我统计了某个企业生产的电池,大概有五六十个尺寸规格,这意味着(他们企业)有不同的生产线。假如说(定制的电池标准)稍有变化,对应生产线就可能不能用。”深圳吉阳科技董事长阳如坤说道,“(有了电池的标准化),未来整个电池的制造成本有30-50%的降本空间”。此外,在对退役动力电池的处理上,“电池标准化”将同样可以“大展宏图”。一直以来,退役电池的梯次利用、回收是退役电池处理的重要环节。据悉,虽然我国电动汽车车载动力电池尚未出现大规模退役,但目前对小规模退役电池的处理探索,可以为未来更大规模退役电池的处理提供借鉴。目前由于生产工艺、设计思路的不同,加之多样性的服役和不同的使用时间、应用车型等,造成退役的动力电池类型繁多。值得注意的是,电池标准的不统一导致动力电池回收再利用或者拆解时极为不便:如果选用自动化拆解,对生产线的柔性配置要求高,增加了处置成本;如果是人工拆解,技能水平会影响动力电池回收过程中的成品率,同时在手工拆解过程中,废旧动力电池短路、漏液可能导致起火或者爆炸,有很大的安全和环保隐患。可见,电池的标准化在换电产业、降本增效、退役电池处理等方面,都将会发挥举足轻重的作用。


电池标准化不是“套路”牵动着各方的利益


实践层面上,在认识到动力电池标准化的重要性后,各方也都在努力推动标准化建设。9月初,GB/T《电动汽车换电安全要求》已经通过了审核,该文件确定了可换电电动汽车所应有的安全要求、实验方法和测试规则。之后5项换电行业标准正式获得批准发布,内容涵盖锁止机构、冷却接口、电池箱、充换电设施建设、底盘式电池更换系统。国家层面不遗余力地推动换电标准化的同时,换电领域的三大机构也在不同维度推动换电标准的实施:中汽协侧重于换电站的标准制订;中电联侧重于换电电池包的标准化;中汽联则侧重于换电的安全问题等。企业也在积极入局:据悉,前面提到的GB/T《电动汽车换电安全要求》就是由北汽新能源、蔚来、中汽中心等单位牵头起草的;蔚来公司深度参与了已获批的国家5项换电行业标准的起草,其中三项是由其牵头编制的。然而,尽管各方积极参与,推动电池标准化,但回溯到现实,我们却发现电池的标准化却迟迟未能顺利推行。以电池规格为例,目前的电池规格可谓“百花齐放”动力电池繁多的规格类型与装机总量的占比形成鲜明对比。电池标准化在动力电池业中“雷声大雨点小”的怪异现象,确实令人难以理解。

“标准化”的二次腾飞,未来谁将成为新王


“动力电池标准化”这么一件大快人心的事,为什么在现实的推进中却并不乐观?动力电池标准化“迟疑不前”的背后,究竟隐藏着什么?将会牵动各方利益,从宏观上来看,动力电池产业的迅猛发展令电池标准化一直“跟不上节奏”。动力电池产业链各企业都处在探索中,不同动力电池企业在选材、设计、连接方式等方面往往不能达成共识。同时,动力电池在行业内也缺少可以引导标准化形成的巨头及“领头羊”目前国内的动力电池供应商企业格局呈现为“一超多强”(宁德时代领先),国外的企业多集中于日韩企业,众多的动力电池供应商尚未对电池标准化问题达成共识。更为现实的情况是,企业本身也有自己的“小算盘”。李玉军表示“电池是电动汽车最核心的部分,电池的管理也是车企的核心技术”。

1) 缺乏标准体系,无法质量评价;

2) 难以符合国家可回收要求。

3) 异音(问题)

4) 使用环境问题(例如充电问题);高、低温度环损和水损严重。

5) 关键零部件国产化;(轴承、油封、芯片)


如此看来,这需要长期的(例如20-40年)基础研究和工程开发,才能实现。决策者,一般没有工程素养,希望通过政策补贴推动,短期实现,这缺乏现实基础。过去10的电动车路程,证明了这个判断。多数动力电池企业会出于保密的考虑,不愿将自己制造的动力电池参数公之于众,这无疑会使得制定行业标准失去了必要的技术参数作为参考;同时,新能源行业前期,多数企业想乘国家政策的东风,以追逐补贴红利为主,短视利益导致行业企业“各自为战”,无暇顾及标准化的问题也就不足为奇了。多重因素导致“电池标准化”在产业链企业的实际运营中,一直未有实质性的推进,不免令人扼腕。当然,尽管困难重重,业内人士仍然认为电池标准化是产业做大做强亟待解决的问题。而一旦电池标准化成为各方的利益诉求时,届时电池的标准化才能真正得以实施,并将成为企业的主动行为。这一点,让我们拭目以待。

最近有两则消息,背后都透露出另外一个极具潜力的锂电池应用市场即将到来。


一则是近期南方多地电力吃紧,限电成为多个省市的高频词,如何缓解电力不平衡成社会痛点;另一则是刚刚结束的2020年中央经济工作会议上,国家提出要做好碳达峰、碳中和工作等八项重点任务,并设置了力争到2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和的目标。


两则消息来看,第一则显露出的是近期电力供需不平衡的现实矛盾,第二则则是从长远来看清洁能源、绿色能源未来或成为主要能源供给。


湖南中部一家工业园区的负责人表示,自近日开始“限电”以来,企业的用电量相比之前下降了20%30%,“到了年底,很多企业正在开足马力生产,‘限电’对于企业的设备运行、订单交付都会产生一定影响。”


业内人士指出,未来随着可再生清洁能源占比的提升,储能将可最大程度解决清洁能源消纳的阵痛。“风电、太阳能发电的随机性和波动性一直是个大问题,‘新能源+储能’可以从根本上解决新能源的波动性,改善新能源发电的可调节性,”一业内人士表示,同时还可以灵活应对“缺电、限电”等突发性危机。


可以看出,无论是解决现实问题,还是从长远能源结构转变来看,储能,尤其是效率更高的电化学储能都将不可或缺。而从储能技术路线的发展趋势来看,以锂离子电池为主的电化学储能无疑将是未来的主流技术路线。


从配套的储能锂电池出货量来看,2019年我国储能锂电池出货量约为3.8GWh,同比增长26.7%。当然,这一数字与新能源汽车动力电池出货量还无法相比,但从增速上来看,储能锂电池正在快速增长。数据显示,仅今年1-6月,尽管有新冠肺炎疫情的严重冲击,我国储能市场锂电池出货量还是高速增长了132.2%,达到2.2GWh。全年数据无疑将会增长更为明显。


近年来,得益于新能源汽车产业的带动,动力电池成本大幅下降,技术快速提升,这也成为驱动电化学储能产业发展的“内核动力”。数据显示,过去十年,锂电池性能提高了3倍,成本下降了90%,在储能领域的商业化应用条件基本成熟。在今年“两会”期间,宁德时代新能源科技有限公司董事长曾毓群在《关于加快电化学储能新型基础设施建设引领全球能源变革的提案》中指出,以锂电池为主导的电化学储能场地条件限制小、选址布局灵活,在安全性、能量转换效率、经济性等方面均取得了重大突破。


春江水暖鸭先知,曾毓群的提案也是因为宁德时代已经明显感觉到电化学储能市场爆发带来的红利。宁德时代发布的2020年半年报显示,其储能系统销售收入为5.67亿元,同比增长136.41%这还是在新冠疫情冲击的背景下,可想而知其全年储能市场销售收入将会大幅增长。


当然,不止宁德时代,储能市场的大蛋糕多数企业已经尝到。过去几年,比亚迪、宁德时代、国轩高科、双登集团、南都电源、亿纬锂能、阳光电源、科陆电子、瑞浦能源、海四达、银隆新能源等企业在储能市场都取得了不错的成绩,项目大多集中在海外电力市场较为发达的国家和地区。


国内机遇的到来,又有更多玩家进场。据电池中国网不完全统计,今年以来,多家锂电池企业在储能领域拿下大单。从今年锂电池企业参与储能市场的动作来看,目前锂电池企业在储能市场的拓荒仍处于初期阶段,多数企业仍然以价格战抢订单,以拿下大型储能项目订单为主。另外,不少头部电池生产企业已经针对储能应用场景和市场特点,针对性地布局储能电池。同时,头部企业宁德时代开始全产业链布局,储能市场的趋势和发展特点日渐清晰。电池中国网梳理了储能产业发展的几个趋势:



储能大单频现 多家头部企业交付储能大单


今年1月,宁德时代承建的国内规模最大的电网侧站房式锂离子电池储能电站——福建晋江储能电站试点项目一期(30MW/108MWh)并网成功。据估算,即该储能电站满放一次,可保障13千多个三口之家一天的用电。


4月,由亿纬锂能旗下公司投建运营的近10MWh储能项目通过验收及并网投运。


6月,国轩高科获得华能蒙城风电40MW/40MWh储能项目订单,并于8月底交付验收。


9月,中航锂电中标平高集团202088MWh储能项目。


10月,由平高集团有限公司承建、力神电池提供储能系统的中新生态城(惠风溪)小镇电网侧示范类项目——10MW/10MWh集中式储能电站顺利通过验收。


1116日,2020年青海光伏竞价项目对储能系统采购进行公示,其中比亚迪独揽两大标包:65MW/130MWh20MW/40MWh储能项目。不过根据规则,比亚迪只能选其一,另一个标的极有可能被第二中标人的力神电池拿去。


今年以来,头部锂电池企业陆续拿下国内多个储能示范项目大单,可以看出,头部动力电池企业在储能市场的活跃度明显增加。当前,储能应用还面临着成本问题,其中电池成本占据大头。众多锂电池企业参与进来,表明电池成本的下降已经有迹可循,有望加速储能成本下降步伐,推动储能规模化应用。


当然,更为重要的是储能市场的前景可比拟新能源汽车市场,尤其是在政策引导下,储能市场的大爆发应该很快到来。



多家企业布局储能电池 今年投建明显增加


头部锂电池企业在储能用电池领域的布局也在加大,不少企业斥巨资开始布局储能用锂电池。


今年2月,宁德时代宣布投资200亿元,加码动力及储能电池项目建设。其中投资具体项目包括宁德时代湖西锂离子电池扩建项目、江苏动力及储能锂离子电池研发与生产项目(三期)、电化学储能前沿技术储备研发项目等。


4月,亿纬锂能宣布,公司子公司湖北亿纬动力拟与荆门高新技术产业开发区管理委员会就储能电池项目签订《合同书》,在荆门高新区建设6GWh/年的锂离子储能电池产能。


7月,南都电源披露非公开发行预案,拟募资不超14.16亿元,用于年产2000MWh 5G通信及储能锂电池建设项目、年产2000MWh高能量密度动力锂电池建设项目、新能源电池研发中心等项目。


9月,上海电气国轩5GWh电池项目达产,据悉该项目是国轩高科在储能领域的重要布局。


11月,厦门海辰新能源总投资27亿元,年产15GWh储能电池项目也启动建设。


锂电储能市场的爆发可能要早于人们的预期,同时碳达峰、《新时代的中国能源发展》等政策的推动,会让这一市场较早到来。嗅觉敏锐的头部企业,已经早早进行产能布局,希望在市场大爆发时有货可出,能迅速占领缺口市场。值得一提的是,储能用锂电池(以磷酸铁锂为主),与传统车用磷酸铁锂电池在循环寿命、经济模式等方面还有较大区别,相信未来几年,会有更多的大型储能电池项目陆续布局。



储能市场初期阶段价格战仍然突出


2018年平高集团的电网侧储能招标中,比亚迪电池簇报出了0.86/Wh的最低价,令业界震撼,业界猜测比亚迪彼时的电池供应已经突破了0.7-0.8/Wh的成本线。


在今年青海光伏竞价项目对储能系统采购中,比亚迪再次以最低价中标。据悉,从青海光伏竞价项目中标实际单价来看,比亚迪储能系统最低单价为1.06/Wh,同样让业界大为震动。


事实上,在今年5G基站储能磷酸铁锂电池招标中,比亚迪虽有参与,但并未中标,因为有企业报价更低。如在中国移动的2GWh铁锂电池招标中,有9家企业铁锂电池不含税单价报价低于0.7/Wh,含税单价最低的也仅为0.7/Wh


与其它新兴市场类似,储能市场前期的低价竞争预计不可避免,但有了新能源汽车动力电池市场的前车之鉴,尤其是头部企业的进入,这一市场的价格战会持续多久还有待观察。但有了新能源汽车动力电池市场的经验,且进入这一市场的头部企业在整体议价、产业链布局及售后服务能力方面更强,可能这一市场的“百团大战”不会太久。当然,储能市场的蛋糕足够大,且各地区也有着不同的政策支持,因而仍存在较多不确定性。




为深入贯彻落实党中央、国务院关于建设制造强国的战略部署,切实把握产业融合发展趋势,持续优化新能源汽车标准体系,突出抓好重点急需标准的研究与制修订工作,工业和信息化部装备工业司组织全国汽标委编制了2019年新能源汽车标准化工作要点。主要内容如下:

一、优化标准体系,推动标准创新发展

1.持续优化新能源汽车标准体系。建立新能源汽车强制性和推荐性国家标准相协调的体系框架,加快燃料电池电动汽车、动力电池回收利用等标准子体系建设,以《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》的编制为契机,深入研究新能源汽车与能源、交通、通信等融合发展趋势,不断优化完善新能源汽车标准体系。

2.及时更新电动汽车标准化路线图。根据产业发展现状和实际需求,结合在研标准项目进展情况,适时修订《中国电动汽车标准化工作路线图》,保持时效性、科学性和准确性,持续发挥路线图对标准体系的基础支撑作用。

二、研究重点领域,满足产业发展需求

1.电动汽车安全领域:完成电动汽车碰撞后安全、充电连接安全和动力电池管理系统功能安全等标准的征求意见;完成燃料电池电动汽车安全标准的技术审查。开展《电动汽车安全要求》《电动汽车用动力蓄电池安全要求》《电动客车安全要求》三项强制性国家标准的宣贯实施。

2.电动汽车能耗领域:结合中国工况及乘用车第五阶段燃料消耗量标准的研究成果,完成电动汽车能量消耗量和续驶里程、混合动力汽车能量消耗量试验方法以及插电式混合动力乘用车技术条件等标准的征求意见,开展增程式电动汽车能量消耗量试验方法标准的预研工作。

3.燃料电池电动汽车领域:完成燃料电池电动汽车定型试验规程标准的技术审查,加强低温起动性能、能量消耗量及续驶里程试验方法等标准的试验验证,加快车载氢系统、加氢口、加氢枪、加氢通信协议等标准的制修订,开展燃料电池电动汽车碰撞后安全标准的预研工作。

4.充电设施及加氢系统领域:完成传导式车载充电机、充电耦合系统电磁兼容等标准的技术审查,启动无线充电系统及互操作性、车辆传导放电要求等标准的制定。基于对大功率传导充电技术的研究,推进充电连接装置通用要求、电动客车接触式充电系统等标准的制修订工作。

5.动力电池回收利用领域:完成动力电池的材料回收要求、包装运输规范、拆卸要求、梯次利用要求等标准的报批工作,完成汽车用废旧动力单体电池拆解技术规范的技术审查,加快推进放电规范和梯次利用产品标识等标准的制定,开展回收拆解指导手册和可梯次利用设计指南等标准的预研和立项工作。

三、强化国际参与,提升国际

影响力1.深入参与全球技术法规制定。履行联合国世界车辆协调论坛(WP29)框架下的电动汽车安全(EVS)、电动汽车与环境(EVE)和燃料电池电动汽车(HFCV)等法规制定工作组副主席职责,继续深入参与电动汽车安全第二阶段、混合动力汽车功率测试方法等全球技术法规的研究与验证工作,组织并承办好第六次燃料电池电动汽车工作组会议。

2.积极参与国际标准化工作。系统参与国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)框架下电动汽车国际标准的制定和协调工作,积极组织召开国际标准注册专家会议,组织研提国际标准提案,不断加大我国在电动汽车传导充电、无线充电机以及电动摩托车等相关国际标准的参与力度。

3.持续强化国际交流与合作。利用已经建立的中欧、中德、中法、中日等双边合作机制以及APEC、“一带一路”等多边交流平台,继续加强在电动汽车安全、能耗、关键部件及充电基础设施等重点领域的交流与合作,共同开展相关技术研究和测试验证工作,支撑国内标准和国际标准法规的协调推进。

来源:电池同盟

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