锂电池征战日韩 谁是下一代电池王者(2)
中国锂电池如何在世界征战
《财经》:目前中日韩三国锂电池发展情况如何?
陈立泉:锂离子电池是1991年日本SONY公司宣布实现产业化的,是日本一家独大。我国和韩国很快奋起直追,形成了韩日中三分天下的局面,我国市场占有率处于第三位,与世界十强企业无缘。
我在2010年做了一个报告《中国锂电池如何突围》,其中指出,(中国锂电池要突围)在很大程度上取决于对锂离子电池基础研究的重视;取决于政府和企业家资金的投入;取决于正确的国家战略。
在国家大力发展电动汽车政策推动下,发扬“三千越甲可吞吴”的精神,锂电池实力迅速上升,产品竞争性大大增强。到2014年中国锂离子电池市场占有率就超过日本和韩国。今年的数据显示宁德时代已超过松下,排名世界第一。
《财经》:您提到日本锂电池企业率先实现产业化并且一家独大,后来被韩国电池企业超越。韩国电池企业是如何快速赶超日本的?
陈立泉:韩国锂电池发展较快,第一是刚开始时,聘请日本的电池工程师周末到韩国帮助其研发,同时引进设备,分析改造之后再制造的设备效率比日本高,日本反过来又进口韩国设备。
第二是政府的大力支持,2007年前后韩国政府连续出台了三个计划,加起来有3亿多美元支持三星和LG研发锂电池。分析中日韩锂电市场占有率的演变曲线可以发现,韩国从2007年-2011年市场占有率很快增高并达到顶点,由于中国的雄起,使之下降。
《财经》:当时韩国追赶日本的时候是从低端锂电池做起的吗?还是直接研发高端锂电池?
陈立泉:从锂电池来讲的话,日本企业一开始是行业龙头。ATL(日本控股)实际上是获得苹果订单后发家的,刚开始是生产蓝牙里的电池,那时候卖几十美元,因为当时大家很关注蓝牙,市场需求大。后来韩国的三星和LG崛起,实现技术的创新,发展超过日本。现在三星锂电池进入我国市场,给我们的企业带来很大的压力。
《财经》:日韩电池企业哪些发展经验是值得我们借鉴的?
陈立泉:在韩国快速发展时,日本采取了逆向追赶战术,加快研究开发下一代锂离子电池的材料,即电极材料“黑匣子”,企图使韩国人的追赶速度放慢。所以韩国和日本的经验都值得我们学习。我们既要加强电池材料和体系的创新、不断提高电池性能,又要在引进设备的基础上研发国产的智能化设备、降低电池生产成本,使国产锂离子电池在性价比上优于韩日,从而保持优势。
《财经》:韩国企业市场占有率的衰退是否因为萨德事件后中国抵制韩国锂电池?
陈立泉:韩国市场占有率往下降,有人认为是因为韩国部署萨德系统,我们抵制使用韩国电池,实际上不完全是这个原因。韩国电池企业下降的趋势早于萨德系统的部署,完全责怪中国是不对的,近两年取消补助韩国企业,只是加速了下降趋势而已。
事实上,韩国企业在中国发展占了很大便宜。一是韩国企业在中国实际上是获利丰厚的,前几年韩国提供技术与中国企业合资,还要占股51%。二是我国原材料包括电池的正负极愿意卖给韩国公司,原因是订单大,出口有补助,所以韩国公司买的原材料价格要比国内的电芯公司便宜。三是中国锂电企业主愿意高价购买韩国自动化设备,同时原材料比韩国贵,这样比较很多方面不如韩国。
《财经》:在新的政策环境下,中国锂电企业如何良性发展?
陈立泉:前几年电芯厂家呼吁有政策能对中国电池企业进行保护,国家出台了政策比如提供补助以促进新能源汽车产业的发展,对锂电池产业是有利的。但是去年开始退补,锂电产业又到了一个关键点,如何能保持前几年的发展态势是大家关心的问题。
中国锂电池企业要全方位抢占市场,特别是要重视国际市场;要布局创新,锂电企业自身的技术力量是有限的,应多体系合作,比如和高校、科研院所合作;争取率先实现下一代锂离子电池的突破。这样我们就能让人家成为跟跑者。分析韩国的锂离子电池发展历程对我们是有帮助的。
《财经》:值得关注的是中国锂电企业大都是独立个体,背后没有国家或财团支持,那么如何与LG化学、三星SDI这样有大财团背景的企业竞争?
陈立泉:LG、三星名义上不是国家,但实际上跟政府有千丝万缕的联系。之前因为萨德问题可以限制韩国电池企业进入,但如果是跟韩国关系缓和,难以名正言顺限制韩国电池企业进入中国,现在跟它们竞争,政府应该扶持我们的优势企业,比如对这领域的优势企业进行帮助。
一些中国企业倾向于与外国企业合作,企业之间没有联合起来。比如我了解的一家国内电池公司欲跟通用公司合资研发钠盐电池,当时该公司征求我们的意见,我们没有人支持这个合作项目。但是去年该企业仍然举行了签字仪式。我们的企业对国内的技术不信任,也没有建立起完善的孵化器实现技术创新和推广。
下一代电池谁是王者
《财经》:作为下一代电池的主要突破点,固态锂电池技术进展如何?
陈立泉:我们一直在做固态电池的基础研究,希望五年内实现产业化。考虑现有技术不能完全抛弃,在此基础上逐渐转向固态电池发展,以降低成本。
现在美国、日本、韩国和欧洲都在研发固态电池。比如日本丰田公司目前正在研发由全固态电池提供动力的电动车, 最早将于2022年开售此款新车。宝马等车企也正研发全固态电池,希望未来十年能够量产。如果我们五年内实现产业化,就有了竞争优势。
《财经》:那么您觉得五年之内,固态锂电池能够实现产业化吗?
陈立泉:五年之内实现固态电池产业化是前几年提出的,确切说是2020年(十三五)实现产业化。现在国内已经成立了几家固态锂电池公司。中科院物理研究所与投资方组建了卫蓝新能源公司,今年计划实现固态电池装车演示,这只是第一步。其他方面的应用也正在积极开发。
研发固态电池是下一代技术制高点。比方说现在电池三元材料,韩国人也卡在针刺这一关,现在国内也没有解决这个技术难题。但据说国内有的企业解决了这个技术难题。所以必须取得关键的、前沿的技术。
《财经》:最近几年,市场上锂的价格暴涨,那么固态锂电池如何缓解成本的压力?
陈立泉:地球上锂资源是有限的,远不能满足全球电动汽车、规模化储能和消费电子产品的需求。近年来锂盐价格成倍增长。三元正极材料中的钴更是稀缺元素,这一两年价格暴涨。这给锂离子电池的成本带来很大压力。
固态电池虽然仍需要用锂做负极,但正极的选择范围可以更大,可以不必用含钴等稀缺元素的正极材料。
同时,我们现在还在研究钠离子电池,也已成立了产业化公司。钠的资源十分丰富,正极材料也不用钴、镍等稀缺原料。钠离子电池可以广泛用于规模储能和低速电动汽车。我们希望在钠离子电池研究、开发和产业化方面,中国能领跑世界。
《财经》:现在业界谈到锂硫电池、铝空气电池,您认为它们具有研发前景吗?
陈立泉:锂硫电池研究可以,但最后市场是否认可是另外一个问题。因为锂硫电池的理论能量密度相当高,但硫是绝缘体,做成电极一定要加大量导电添加剂,它体积能量密度就不高。另外是环境问题。现在北京大学夏定国教授已研制出一种全新的正极材料,其容量可达400mAh/g,用这种材料做正极的锂离子电池的能量密度可能达到锂硫电池的水平,甚至更高。
现在的铝空气电池是一次性电池,不是可充电电池。是以色列人开发成功的。前几年有人在电动汽车百人会上介绍铝空气电池充一次电续航1000公里。但是要把它产业化,真正投入市场使用是有问题的。
问题在哪?它是可重复使用,而不是重复充电(是Reusable,不是Rechargeable),铝消耗后生成氢氧化铝,再电解生成铝,重新制成正电极板后,装在电池上使用。不计运输和加工成电极的能耗,能量效率最高只达到20%到30%,而锂离子电池的库伦效率高于90%。
现在我们正在研究可充放的铝离子电池。刚刚开始,前景还很难预料。
《财经》:中国电动汽车百人会新发布的报告还提到了锂空气电池技术,这项技术现在的研发进展如何?
陈立泉:如果锂离子固态电池难以研发,锂空气电池更难。因为锂空气电池的负极是金属锂,正极是空气,但是空气含有水分、二氧化碳。所以锂空气电池更远,因为电解质肯定是固态的,不可能是液态的。
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