動力電池作為新能源汽車的心臟,行業的發展也與新能源汽車的發展呈現出高度的相關性。近幾年,隨著國家補貼力度的下滑,新能源汽車行業明顯降溫。覆巢之下,動力電池行業也陷入前有狼,后有虎的困境。
早在20世紀80年代,新能源概念就已經被提出來。進入21世紀以后,隨著不可再生能源的持續消耗以及人們環保意識的不斷提升,新能源行業領域迎來了高速發展的時代。
在國內市場,新能源汽車行業顯然是市場最最關注的一個熱點行業。自2014年以來,在國家的高額補貼以及政策關照之下,國內新能源汽車發展突飛猛進,例如14、15年,國內新能源汽車產銷量增幅均在3倍以上,整體產業規模迅速膨脹。
動力電池作為新能源汽車的心臟,行業的發展也與新能源汽車的發展呈現出高度的相關性。近幾年,隨著國家補貼力度的下滑,新能源汽車行業明顯降溫。覆巢之下,動力電池行業也陷入前有狼,后有虎的困境。
前狼:安全問題
新能源汽車作為一種交通工具,其本質目的還是為了讓人們能夠在安全的環境下更加高效的出行。就像古人一樣,盼望踩著風火輪就能出行,而且這火也不會燒到自己。然而,當前的動力電池行業,似乎并沒有很好的把控住這一把“火”。近一個月來,包括特斯拉、力帆等多個品牌在內的數起新能源汽車自燃事件,讓人們不得不開始重新審視動力電池行業的發展。
眾所周知,由于材料自身屬性的限制,動力電池一直存在著高性能與安全性不可兼得的問題。當前國內市場應用最多的磷酸鐵鋰電池和三元電池,分別可以視為安全性與高性能的代表產品。
同樣是由于自身材料的限制,磷酸鐵鋰電池能量密度上限并不高,雖然保證了動力電池的當下,但是并不能承載其未來發展。舉個例子來說,2017年年末國內主流生產企業磷酸鐵鋰電池的系統比能量為130Wh/kg,今年也不過提升到了140Wh/kg左右,即使未來提高到180Wh/kg,乃至200Wh/kg,都遠遠不能達到工信部定下的2020年260Wh/kg的行業目標。
目前能達到這個要求的只有三元電池,準確的說應該是高鎳三元電池。只有以NCM811為正極材料的三元電池,未來的系統比能量才有希望達到260Wh/kg。但是問題就在于提高三元材料中的鎳含量之后,整個電池的熱穩定性有所下滑,且大量Ni2+的存在,電池的電解質容易緩慢氧化并且釋放出氣體,這就使得整個電池系統的安全性能出現了嚴重的下滑。并且,在當前的技術條件下,并沒有太好的辦法來解決這一問題。對此,有人戲稱,未來三元電池能否被大量應用的關鍵因素并不在于電池本身,而是在于車輛的逃生系統以及相關的保險體系是否完善。相應的技術難題可見一斑。
而對于動力電池的技術問題,市場與消費者并不會關心太多,開開心心出門,安安全全回家便是市場最大的需求。而近期多起新能源汽車自燃事件顯然會使得消費者在選擇新能源汽車時更加猶豫,從而抑制其需求。然而,過分強調安全性必然也會限制動力電池技術的革新,而當前新能源汽車整車性能本就表現不及傳統燃料汽車的背景下,其未來發展同樣受限。
后虎:回收問題
國內新能源汽車產銷量驟增時期在于2013-2014年,隨著時間的推移,第一批新能源汽車的心臟也將迎來更行換代的高峰期。與之同步而來的問題自然就是大量報廢動力電池的處置問題。
雖然新能源汽車在運行過程中能保證環保問題,但是如果報廢動力電池無法被正確的處置,這個環保必然會被打上雙引號。因當前動力電池系統依舊存在電解液污染、鈷重金屬污染等問題。
在當前,國家對于環保問題的關注度來看,未來動力電池企業的回收問題必然無法避免。然而當前國內動力電池回收體系并不完善,依舊存在的各種各樣的問題,例如電池回收率低,資源回收率低,肆意排放污染物等問題。當前國內報廢動力電池的處理方法主要有梯次利用和拆解回收兩種,但是兩種處理方法都有著巨大的改善空間。
由于動力電池的報廢并非傳統意義上的徹底失效,只是其電池容量有所衰減,其依舊能夠被應用于低速電動車、醫療設備、儲能設備等多個領域。這種處理方法顯然大幅提高了資源的利用率。然而現實很殘酷,雖然動力電池容量衰減只要在40%-80%之間都處于梯次利用到的范圍之內,但是國內報廢動力電池到的梯次利用率仍不足一成。
梯次利用并不是對報廢動力電池的簡單再利用,在同一個設備中,再利用的動力電池需要在電池參數及能量衰減程度上都需要有高度的一致性。這就意味著報廢動力電池需要經過回收、檢測和篩選等多個程序后才能被重新利用,這極大的增大了成本。除此以外,如何解決消費者的憂慮問題也是需要解決的一個問題,因為梯次利用后的動力電池系統的使用壽命和安全問題也都是不確定性因素。
雖然國內90%以上的動力電池都通過拆解回收的方式被市場消化,但是其通過的渠道大多是非正規性的中小型作坊,在處置手段及污染物處理等方面都存在著極大的漏洞和隱患。相對于合法企業而言,由于中小型作坊不需要在設備成本、人工成本、環保成本等方面投入大量的資金,其從市場上回收報廢動力電池的價格自然也就更高,也能夠吸引來更多的貨源。這就意味著,在回收領域,正規企業正在做著吃力而不討好到的工作。
然而,回收業務對于動力電池企業而言,依舊是必要且必須的環節。建立完善的回收體系不僅能夠提高報廢動力電池的梯次利用率,也能通過回收獲得鈷、鎳等高價金屬,從一定程度上起到降低成本的作用。除此以外,建立良好的回收體系也能提升企業口碑,提升企業影響力,從而反作用于市場。可以這么說,雖然回收行業處于動力電池產業鏈的末端,但是同樣是行業未來的前端,能夠使企業整體產業鏈形成閉環,對企業的益處是可以預估的。當然,我們在憧憬完未來的同時仍要面對現實,畢竟當前動力電池回收領域的困境也擺在眼前的,先入場者在利潤稀薄的同時仍要承擔著不小的風險,在當時社會消費者的回收意識尚不成熟的情況下,回收企業的生存之道依舊風雨飄搖。
總體而言,國內動力電池行業的發展目前正面臨著從量到質的轉變,企業能否在保證未來產品品質的同時做好大量報廢產品的回收環節,必將是影響企業發展的關鍵因素。未來動力電池企業將如何破局,不僅要靠政策面的大力支持,更要靠企業本身的自強不息。
早在20世紀80年代,新能源概念就已經被提出來。進入21世紀以后,隨著不可再生能源的持續消耗以及人們環保意識的不斷提升,新能源行業領域迎來了高速發展的時代。
在國內市場,新能源汽車行業顯然是市場最最關注的一個熱點行業。自2014年以來,在國家的高額補貼以及政策關照之下,國內新能源汽車發展突飛猛進,例如14、15年,國內新能源汽車產銷量增幅均在3倍以上,整體產業規模迅速膨脹。
圖1、2011年-2018年新能源汽車產銷量圖
動力電池作為新能源汽車的心臟,行業的發展也與新能源汽車的發展呈現出高度的相關性。近幾年,隨著國家補貼力度的下滑,新能源汽車行業明顯降溫。覆巢之下,動力電池行業也陷入前有狼,后有虎的困境。
前狼:安全問題
新能源汽車作為一種交通工具,其本質目的還是為了讓人們能夠在安全的環境下更加高效的出行。就像古人一樣,盼望踩著風火輪就能出行,而且這火也不會燒到自己。然而,當前的動力電池行業,似乎并沒有很好的把控住這一把“火”。近一個月來,包括特斯拉、力帆等多個品牌在內的數起新能源汽車自燃事件,讓人們不得不開始重新審視動力電池行業的發展。
圖2、2017年新能源汽車動力電池使用占比
眾所周知,由于材料自身屬性的限制,動力電池一直存在著高性能與安全性不可兼得的問題。當前國內市場應用最多的磷酸鐵鋰電池和三元電池,分別可以視為安全性與高性能的代表產品。
同樣是由于自身材料的限制,磷酸鐵鋰電池能量密度上限并不高,雖然保證了動力電池的當下,但是并不能承載其未來發展。舉個例子來說,2017年年末國內主流生產企業磷酸鐵鋰電池的系統比能量為130Wh/kg,今年也不過提升到了140Wh/kg左右,即使未來提高到180Wh/kg,乃至200Wh/kg,都遠遠不能達到工信部定下的2020年260Wh/kg的行業目標。
圖3、2017年年末主流企業磷酸鐵鋰電池能量密度
目前能達到這個要求的只有三元電池,準確的說應該是高鎳三元電池。只有以NCM811為正極材料的三元電池,未來的系統比能量才有希望達到260Wh/kg。但是問題就在于提高三元材料中的鎳含量之后,整個電池的熱穩定性有所下滑,且大量Ni2+的存在,電池的電解質容易緩慢氧化并且釋放出氣體,這就使得整個電池系統的安全性能出現了嚴重的下滑。并且,在當前的技術條件下,并沒有太好的辦法來解決這一問題。對此,有人戲稱,未來三元電池能否被大量應用的關鍵因素并不在于電池本身,而是在于車輛的逃生系統以及相關的保險體系是否完善。相應的技術難題可見一斑。
而對于動力電池的技術問題,市場與消費者并不會關心太多,開開心心出門,安安全全回家便是市場最大的需求。而近期多起新能源汽車自燃事件顯然會使得消費者在選擇新能源汽車時更加猶豫,從而抑制其需求。然而,過分強調安全性必然也會限制動力電池技術的革新,而當前新能源汽車整車性能本就表現不及傳統燃料汽車的背景下,其未來發展同樣受限。
后虎:回收問題
國內新能源汽車產銷量驟增時期在于2013-2014年,隨著時間的推移,第一批新能源汽車的心臟也將迎來更行換代的高峰期。與之同步而來的問題自然就是大量報廢動力電池的處置問題。
雖然新能源汽車在運行過程中能保證環保問題,但是如果報廢動力電池無法被正確的處置,這個環保必然會被打上雙引號。因當前動力電池系統依舊存在電解液污染、鈷重金屬污染等問題。
在當前,國家對于環保問題的關注度來看,未來動力電池企業的回收問題必然無法避免。然而當前國內動力電池回收體系并不完善,依舊存在的各種各樣的問題,例如電池回收率低,資源回收率低,肆意排放污染物等問題。當前國內報廢動力電池的處理方法主要有梯次利用和拆解回收兩種,但是兩種處理方法都有著巨大的改善空間。
由于動力電池的報廢并非傳統意義上的徹底失效,只是其電池容量有所衰減,其依舊能夠被應用于低速電動車、醫療設備、儲能設備等多個領域。這種處理方法顯然大幅提高了資源的利用率。然而現實很殘酷,雖然動力電池容量衰減只要在40%-80%之間都處于梯次利用到的范圍之內,但是國內報廢動力電池到的梯次利用率仍不足一成。
梯次利用并不是對報廢動力電池的簡單再利用,在同一個設備中,再利用的動力電池需要在電池參數及能量衰減程度上都需要有高度的一致性。這就意味著報廢動力電池需要經過回收、檢測和篩選等多個程序后才能被重新利用,這極大的增大了成本。除此以外,如何解決消費者的憂慮問題也是需要解決的一個問題,因為梯次利用后的動力電池系統的使用壽命和安全問題也都是不確定性因素。
雖然國內90%以上的動力電池都通過拆解回收的方式被市場消化,但是其通過的渠道大多是非正規性的中小型作坊,在處置手段及污染物處理等方面都存在著極大的漏洞和隱患。相對于合法企業而言,由于中小型作坊不需要在設備成本、人工成本、環保成本等方面投入大量的資金,其從市場上回收報廢動力電池的價格自然也就更高,也能夠吸引來更多的貨源。這就意味著,在回收領域,正規企業正在做著吃力而不討好到的工作。
然而,回收業務對于動力電池企業而言,依舊是必要且必須的環節。建立完善的回收體系不僅能夠提高報廢動力電池的梯次利用率,也能通過回收獲得鈷、鎳等高價金屬,從一定程度上起到降低成本的作用。除此以外,建立良好的回收體系也能提升企業口碑,提升企業影響力,從而反作用于市場。可以這么說,雖然回收行業處于動力電池產業鏈的末端,但是同樣是行業未來的前端,能夠使企業整體產業鏈形成閉環,對企業的益處是可以預估的。當然,我們在憧憬完未來的同時仍要面對現實,畢竟當前動力電池回收領域的困境也擺在眼前的,先入場者在利潤稀薄的同時仍要承擔著不小的風險,在當時社會消費者的回收意識尚不成熟的情況下,回收企業的生存之道依舊風雨飄搖。
總體而言,國內動力電池行業的發展目前正面臨著從量到質的轉變,企業能否在保證未來產品品質的同時做好大量報廢產品的回收環節,必將是影響企業發展的關鍵因素。未來動力電池企業將如何破局,不僅要靠政策面的大力支持,更要靠企業本身的自強不息。