新能源电池(收集5篇)
新能源电池篇1
2015年我国累计生产新能源汽车37.9万辆,同比增长4倍,成为世界第一新能源汽车生产大国。与新能源汽车产业庞大的产销量相对应的则是诱人的动力电池市场蛋糕,据工信部的数据显示,到2015年,我国动力蓄电池产业规模已位居世界前三位。
在新能源汽车相关产业一片繁荣的表象之下,动力电池回收成为行业难点。有数据预计,到2023年新能源汽车电池累计报废量将为12万吨至17万吨。解决新能源汽车电池回收与再利用的问题迫在眉睫。迟来的政策
“如果说2014年是新能源汽车元年,那么2015年可以称为爆发年。”新能源汽车产业研究中心投资事业部总经理吴辉表示。据统计,2015年,新能源汽车全年产销突破30万辆,累计产销近50万辆,销量占比逼近1%。不论按照何种标准,新能源汽车痛苦的市场培育阶段已成为历史,进入了大规模的普及阶段。这一爆发式增长让人欢喜之余,其产业链的不完善更令人担忧。数据显示,2015年动力电池装车量超过200亿瓦时,预计今年会增加到大约500亿瓦时。2015年电池产业投资大概是1000亿元,在建、核建的产能为1800亿瓦时。这么多电池,五六年之后即将进入大规模淘汰期,不免让人胆战心惊。
由于此前国家没有相关规定,所以新能源汽车的电池回收主体始终不明确。尽管国家有关部门和相关行业协会提出,新能源汽车的动力电池回收要按照“谁生产谁负责,谁污染谁治理”的原则,但事实上,很少有厂商在销售新能源汽车时主动告知消费者要回收废旧电池。“如果电池不搞好回收利用,新能源汽车的系统性污染要远比汽油汽车高出成百上千倍。”广汽集团总经理曾庆洪曾多次表示。
对此,国家发改委、工信部、环保部、商务部、质检总局等五部门在2016年1月联合了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》(下称《技术政策》),对新能源汽车的电池回收、利用、处理做出统一规范。明确了废旧动力电池的管理范围,将废旧动力电池回收责任落实到新能源汽车生产企业、动力蓄电池生产企业、梯级利用电池生产企业和报废汽车回收拆解企业。政策还提出建设动力蓄电池回收网络,电动汽车及动力蓄电池生产企业需在各地指定网点回收废旧电池,各责任主体需向工信部汇报动力蓄电池的回收处理情况,蓄电池回收利用遵循先梯级利用后再生利用的原则。同时,《技术政策》还提出对动力电池进行统一编码,建立完善的产品追溯体系。
北京市科委新能源与新材料处处长许心超说,车企作为动力电池回收的第一责任主体最为合适。相比手机电池而言,新能源汽车动力电池由于体积大、可见性强,从根本上决定了动力电池可以回收,回收渠道也相对容易建立。他介绍,在北京市给相关车企及车型备案时,已经明确车企为动力电池回收的第一责任主体。
湖南桑顿新能源有限公司锂电事业部总经理李伯虎则认为,动力电池的回收和分解最好给专业的电池企业来做,“因为只有动力电池生产企业才最了解电池,并配备了专业的技术。”
全国人大代表沈仁康也呼吁,加快落实国务院有关要求,制订车用动力电池回收利用政策及管理办法,研究车用动力电池回收利用行业准入条件,推动相关技术标准体系建设,保障车用动力电池得到有效回收利用。国内回收处于研究阶段
通俗来说,废旧电池的回收主要有两种方式,一是二手电池的梯级利用,是指将电池组拆包,对模块进行测试筛选,再组装利用到例如储能等领域,另一种便是将电池拆解提炼重金属或正负极材料回收利用。
“实际上,第一种方式实行起来并不是很理想。”李伯虎这样表示。
李伯虎介绍,国产动力电池型号众多、电池包结构不统一,组装工艺和技术千差万别,听上去这种方案很简单,但真正在拆包过程中的技术要求非常高,对生产线的技术和成本的要求也很高。对于电池回收企业来说,不仅回收利用技术难度大,而且尚无创造回收利润的能力。
中航锂电(洛阳)有限公司总经理王栋梁介绍,虽然目前一些动力电池企业和第三方回收企业设立了小试或中试生产线,进行拆解回收再利用工作,但都处于研究阶段和储备阶段。
不过,仍有不少专家针对动力电池的衰减特性提出了梯级利用的方案。
“一般来说,动力电池的容量降至最初容量80%时,就不能再用在新能源汽车上,这个过程需要5年至8年。比如原始续航里程能达到200千米,现在只能达到160千米,按照国家规定,就不能作为动力电池使用了,但是电池本身还处于正常的运行状态。”许心超表示。
而这些“退役”动力电池并非完全失去了价值。按照许心超的说法,它们还可以根据电池容量的不同,被利用在储能或者相关的供电基站以及路灯、低速电动车身上,最后进入回收体系。这也是业内泛称的动力电池再利用或梯级利用。他举例说:“近期北京市为了解决老旧小区建充电桩问题,投放了大号电池,就是希望这个电池作为储能来用。”同时他还表示,从国家层面来讲,2010年及以前的动力电池会于今年开始陆续投入这种梯级利用中来。
“动力电池的梯级利用一方面是为了节能,另一方面,如果梯级利用得到普及,无疑将极大地降低新能源汽车的成本。”上海交大汽车节能技术研究所所长殷承良如是表示。
事实上,2012年7月出台的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2023年)》就明确提出,要制订动力电池回收利用管理办法,建立梯级利用和回收管理体系,引导生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。
在此之后,国家电网下属的北京、浙江公司,都在致力于动力电池的余能研究,投入资金上马梯级利用研究项目,但是进展相对缓慢。华北地区某新能源公司的技术人员透露:“将利用后的动力电池大规模用作储能,这恐怕只能是想想而已。”
首先,国内电池质量鱼龙混杂,许多电池可能在电动车上运行3年至4年便直接报废;另外,目前的动力电池按照质量可分为十个级别,分级利用非常复杂。
“更重要的是我国的储能应用领域还没有发展起来,梯级利用在储能领域还没有开始,相关的参数和技术非常复杂,需要长期的反复论证和实验。”高工产研锂电研究所分析师高小兵表示。国外如何回收动力电池
日本汽车巨头丰田公司于2011年启动了回收镍氢电池项目,借助住友金属矿山公司世界一流的高纯度提取技术,丰田实现了混合动力车动力电池中镍的多次利用,这项业务可回收电池组中50%的镍。同时丰田化学工程和住友金属矿山配置了每年可回收相当于1万辆混合动力车电池用量的专用生产线。
2012年4月本田公司开始与日本重化学工业共同启动废旧镍氢动力电池回收项目,这一项目能从废弃镍氢电池中回收超过80%的稀土金属,用于制造新镍氢电池,同时也积极推进其他贵金属的回收利用。
日本已经初步建立起“蓄电池生产销售-回收-再生处理”的电池回收利用体系。同时日本民众自发成立很多民间组织,参与到废旧电池产品回收的各个环节。
在美国,由政府推动建立电池回收利用网络,采取附加环境费的方式,由消费者购买电池时收取一定数额的手续费和电池生产企业出资一部分回收费,作为产品报废回收的资金支持,同时废旧电池回收企业以协议价将提纯的原材料卖给电池生产企业。
新能源电池篇2
1、废旧汽车动力电池拆解工序复杂且具有安全隐患,由于国内动力电池在尺寸及结构规范尚没有统一的可依据的法规,现在国内各电池厂家属于八仙过,海各显神通。电池系统设计完全不同使得无法采用同一套拆解流水线适合所有的电池包和模组,导致电池拆解时极为不便。如果要进行自动化拆解,那面对现在大小不一,形状不一的电池包及模组,需要对生产线的灵活性有很高的要求,从而导致处置成本过高。现国内基本都是靠人工拆解,工人的技能水平直接影响着电池回收过程效率,同时由于电池包本身具有高能量,可能会发生短路、漏液等各种安全问题,进而可能造成起火或爆炸,导致人员伤亡和财产损失。因此,需要企业仔细研究电池包拆解过程中安全及效率的问题。
2、产品一致性差且剩余寿命及电池状态无法系统评估,废旧汽车动力电池在重新进行梯次利用时必须经过品质检测,将电芯分选分级,包括安全性评估、循环寿命测试等,将电芯分选分级,再重组后才可以被再利用。但是如果动力蓄电池在服役期间没有完整的数据记录,再利用过程进行电池寿命预测时,准确度可能会下降,电池的一致性无法保障,同时测试设备、测试费用、测试时间、分析建模等成本都会增加。由于不同电池的内阻特性、电化学特性、热特性相同,电池的不一致性和可靠性可能也无法保证,如果一些存在问题的电池在筛选过程中没有被检验出来,而再次被使用,会增加其他整个电池系统的安全风险。所以,如何做到快速无损准确的检测,是该种情况下梯级利用的关键所在。
(来源:文章屋网)
新能源电池篇3
摘要:不可再生资源的匮乏与环境污染已经成为人类目前所遇到的最严峻的生存问题,这迫使我们加紧对于可重复利用的清洁能源进行开发与应用,新能源电池作为新能源能量转化与储存的重要介质,对于新能源领域的发展具有重要的意义。本文从风险识别、评估、控制三个大方面对新能源电池项目开发与生产中的风险管理问题进行了系统的分析,并提出了项目实施建议。
关键词:风险管理新能源电池风险评估
1、引言
随着人类社会的与经济的快速发展,人们对于资源的使用需求越来越大,这导致全球资源过度开采,稀缺资源日益匮乏,另外严重的工业化污染已经威胁到了人类的生存环境,对生态系统造成了不可恢复的破坏。这一切都迫使我们开发新型能源,新能源的应用大多都需要能量的转换与储存,新能源电池是非常关键的部件之一。而新能源电池的开发与生产具有很强的不确定性,制约着新能源电池产业的发展,所以对其进行系统性风险管理是十分必要的。[1]
2、风险识别
风险识别是通过调研分析、专家咨询、系统分析、查阅资料等基础性工作,根据所分析问题的特点及目标,找出所研究问题的风险因素,并筛选出其中较为重要的因素进行分类新能源电池项目的风险识别可以结合“头脑风暴”“德尔菲”等方法,从风险识别的准确性与全面性原则出发,将其风险因素分为“技术与市场”“社会与政策”“企业运营及其他”三大类,每大类下分若干具体因素。技术与市场下分因素为:原材料利用率、零部件可靠性、传统电池销售量、传统电池市场增长率、其他新能源电池威胁(电池管理系统、电池续航能力、使用寿命、能量性能、能量密度、功率等指标)、汽车等主要使用市场、品牌认知、销售渠道;社会与政治下分因素为:宏观经济、环保政策、工资标准、税收政策、国贸政策、安全规定、消费者保护、通货膨胀率、消费者信心、环保意识、行业标准;企业运营及其他下分因素为:原材料价格变动、生产进度、自然灾害、操作失误、设备故障、设备价格变动、生产安全事故、人员变动、信息泄露。这些不确定因素都会对产品开发及生产的、进度、质量及成本等方面造成影响。[2]
3、风险评估
风险评估包括风险评价与风险估计两大部分内容,其中风险估计包括以下三方面内容:
3.1风险概率估计
风险概率估计是对风险事态出现不确定性的估计。由于新能源电池的开发和生产具有很强的开创性,风险来源和风险特征很少有可利用的历史数据,在这种情况下,新能源电池开发与生产项目可以采取专家加权评分法,邀请相关专家对使用新技术的风险进行打分,再根据对专家的信任程度赋予专家不同的权重,最后得出相应事件发生的概率。风险事件发生概率可表示为:
p=p(h)p(l︱h)
式中p(h)为风险事态出现的概率;p(l︱h)为风险事态出现并引起损失的概率。
3.2风险损失估计
风险损失估计就是对风险事件所造成的直接与间接损失的估量。新能源电池开发与生产项目采用基于专家经验的定性的方法进行估计,得出统一标准的损失代表值,与相应事件的风险概率估计值代入到风险量测函数式,进行下一步的评价决策工作。
3.3风险量估计
高新产品项目开发与生产的风险量同风险事件发生的概率与风险损失大小有关,当收益难以量化或可相对损失忽略时,可认为对于某项目,其风险r与该行动风险事态可能出现的概率p,及其可能造成的损失l具有某种函数关系,常见的形式是以乘法作为基本表现形式:
r=f(p,l)=p×l
根据风险评估结果,综合考虑风险管理的实用性和可操作性,采用决策树、贝叶斯决策等方法结合决策者效用准则以及风险评价矩阵等综合评价方法进行科学的客观评价。[3]
4、风险控制
新能源电池开发与生产项目进行风险控制,首先要通过选择模型和参数设定开发出监控系统,采取一定的措施时时跟踪监测和识别风险因素的变化,动态掌握结构风险水平的变化情况,如果风险水平超过所设定指标值,则发出风险预警,根据风险类型,在决策库中选取预先设置的风险控制策略进行风险控制,直到将风险值降低到合理范围内。[4]其中关键部分是风险对策制定和选择,常见的风险应对策略和措施有以下几个:
(1)规避风险:当项目潜在的开发或生产风险很大,又无其它策略可用时,主动放弃项目或改变项目目标与行动方案。在新能源电池项目技术更新较快,开发之前或者开发过程中如果发现关键因素变化而导致潜在风险超过指标值,又没有其他策略可选择时,可以选择放弃项目,而如果是发生在投产阶段应及时停产,避免更大的损失。
(2)转移风险:是指采取一定的手段,将桥梁施工风险的一部分或全部转移给其它单位或个人,以减少自身所承担的风险。新能源电池项目可以采用投保或引入合伙人等方式进行风险分担,将风险转移。
(3)预防风险:是指采取各种防范措施杜绝桥梁施工风险的发生,是一种主动的风险应对策略,新能源电池项目一方面应在工艺技术与生产流程等方面进行革新,或将风险因素同人、财、物在时间和空间上隔离或错开;另一方面通过教育与管理制度等方面的改进主动预防风险的发生。
(4)减轻风险:是通过采取一定的措施和手段,降低风险发生的可能性或减少风险带来的不利后果。新能源电池项目减轻风险的途径是尽可能的通过调研或论证等方式将不可预测风险变为已知风险和可预测风险,然后通过改进开发和生产方案、改变工作环境等方法降低风险的损失和发生概率。
5、结语
相对于传统产品或成熟产品来讲,新产品项目开发与生产的不确定性更强,在风险管理过程中所遇到的问题会更多,而新能源电池的开发与生产不仅具有很强的创新性也具有一定的技术难度,所以不仅在开发与生产的过程中要注意风险评估与控制,在项目开始之前就要制定完善的风险管控方案,一定要将新能源电池项目的风险管理作为一个完整的系统来进行。
参考文献
[1]任纪良,沈玲.燃料电池轿车开发项目风险管理[j].上海汽车,2008(1):4-7.
[2]徐钰华.基于流程的产品开发项目的风险识别[j].航空科学技术,2005(5):21-24.
新能源电池篇4
起售价3.5万美元,一次充电可行驶344公里。这样的电动汽车是普通消费者比较能够接受的。
发展前景广阔的电动汽车迟迟未能进入寻常百姓家,最大的制约,一方面是价格高高在上,一方面是电池续航能力不济。
目前,人们都希望“终极电池”能够解决电动汽车续航能力不济的问题,从而促使电动汽车大幅降价。然而传说中的“终极电池”还要多长时间才能面世?未来电动汽车到底能跑多远?
充得慢、跑不远
电动汽车慢充一次6到8个小时,还不一定能找到合适电源。快充一次,一个半小时,却只能充满80%。
充得慢、跑不远,几乎成为制约电动汽车发展的魔咒。
“我有电池焦虑症。”家住北京石景山的王强调侃道,“电动车出门没多久,我就得算计着还能不能开回家,附近有没有充电桩。”
他新买的电动车,充电桩上快充一个半小时后,续航里程可达160公里,与传统汽油车相比还有差距。即使快充,有时也要在充电桩旁排队等很长时间。
买了电动汽车,电池焦虑症怎么解决?
人们首先想到的是增加充电设施。2015年10月,国家发改委、国家能源局、工信部和住建部联合印发《电动汽车充电基础设施发展指南(2015―2023)》,明确提出新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个,以满足全国500万辆电动汽车充电需求。
增加充电设施并不能解决电动汽车充电时间长的问题。电动汽车性能的改进,最终要依靠电池技术革命。只有电池续航能力增加了,电动汽车才能显示出汽油车无法比拟的优势来。
“电动汽车要跑得远就需要电池有高能量密度,要充电快则需要高功率密度。”中国科学院“长续航动力锂电池”项目首席科学家李泓说,提高电池的能量密度对于电动汽车来说具有重大意义。
他举国内一家企业的电动汽车所用锂电池为例说:“现在(锂电池)能量密度约180瓦时每公斤,续航里程约200公里。未来几年内,产业界目标是提高到300至400瓦时每公斤,加上相应改进措施,(电池)续航里程就可达到470和628公里,可以和汽油车相比拟了。”
北汽福田乘用车设计院副院长陈小江预计,2018年左右,全球主要电动汽车厂商都会陆续推出400至500公里续航能力的电动车。届时,电池性能指标会大幅提升,电动汽车价格将大幅下降。
德国奥迪汽车公司去年也宣布计划于2018年量产它的第一台纯电动汽车,续航里程可达500公里。
2018年,或许值得期待。
跑得远、充得快
据专家介绍,未来电池技术发展大抵经历三个阶段,首先是第三代锂离子电池,之后是固态锂电池,终极目标可能是固态锂空气电池。
在各类动力电池里,锂电池始终是动力电池中的主角,按材料的不同可以分为磷酸铁锂、三元锂、锰酸锂、镍酸锂等多种类型。对这些材料的不断改进,可以不断提升电池性能。陈小江说,与磷酸铁锂电池相比,三元锂电池的性能具有较大提升空间。
目前比较引人关注的是锂空气电池,各国也在竞相研究。锂空气电池被称为“终极电池”,它以锂金属为负极,导电碳材料为正极,放电时从负极出发的锂离子与空气中的氧气反应。从理论上计算,这种电池的能量密度是所有锂电池之最。
2015年10月底,英国剑桥大学的刘韬等科学家在《科学》杂志上报告说,开发出的锂空气电池模型的能量密度达约3000瓦时每公斤,是现有高性能锂电池的10倍多。这项成果也入选中国科学院、中国工程院两院院士评选出的“2015年世界十大科技进展”。
陈小江说,锂空气电池技术一旦成熟,有可能改变人们对充电的概念。当电池电量不足时,人们只需要更换电极材料,不再需要充电,更不需要长时间等待。
这种技术到底离我们还有多远?美国阿尔贡国家实验室科学家陆俊说:“锂空气电池基础研究进展很快,但锂空气电池还没有到商业化的阶段。我估计,它的商业化需要5到10年时间。”
也有企业在动力电池领域另辟蹊径。日本丰田汽车公司研制出的新型汽车MIRAI在测试中跑得远、充得快,它配备了新型燃料电池。这种电池以氢为燃料,加满一罐氢只需3分钟,续航里程可达650公里。由于氢的制备和加氢站建设难度大、成本高等问题,这一技术尚未普及。
“将来锂空气电池商业化了,也不意味着其他电池技术就没有市场。”刘韬对记者说,“到底哪种电池技术能够在竞争中首先脱颖而出,我们拭目以待。”
机遇大、指导强
新能源汽车是新经济在工业领域一个标志性行业。许多国家和企业都想占领产业制高点。德国计划到2050年全面禁止生产汽油车和柴油车。丰田公司也表示将于2050年停止推出汽油车和柴油车。
中国不少汽车厂商也计划到2025年将新能源汽车占比提升至80%。“做电动车,比做传统燃油汽车的机遇要大。”福田汽车新能源技术中心系统开发部部长刘溧说。
各国对电动汽车尤其是动力电池的重视,决定着消费者的直接体验以及各国如何占领产业制高点。在中国,电池焦虑症、开电动车不敢远行等问题,受到了政府、科研界、企业前所未有的重视。
中国政府制定的《中国制造2025》规划中,有多处与电池有关的内容,对电动车动力电池系统、全新材料体系电池技术等方面都提出了具体指标要求。国家还对新能源汽车产业进行指导和扶持,极大促进了新能源汽车的普及以及电池的研发。
2016年2月24日总理主持的国务院常务会议,也确定进一步支持新能源汽车产业的措施。在会议提出的5项措施里,第一项就是加快实现动力电池革命性突破:“推动大中小企业、高校、科研院所等组建协同攻关、开放共享的动力电池创新平台,在关键材料、电池系统等共性、基础技术研发上集中发力。”
在电池革命这场世界性角逐中,中国的科研人员有冲到世界前沿的决心。“我们希望争一口气,用中国的材料和中国的装备,做出高水平的电池来。”李泓说,中科院启动了战略先导专项,研究如何将锂空气电池中的电解质从液态换为固态,从而获得更为高效和安全的“终极电池”。
在未来的新能源革命中,电池将是重要的助推力。“中国在这方面处于很有利的位置,将来可能做到领先。”李泓说。
据李泓介绍,从基础研究到产业链,中国正呈现出全方位发力的态势:国际公认的SCI数据库收录的锂电池领域的论文中,中国论文数量占全球总数47%,以绝对优势高居第一;中国拥有全产业链,即在锂电池产业里几乎没有一个材料需要依赖进口。而一些企业已经掌握了世界领先的高能量密度锂离子电池技术,并为国内外厂商生产电池。
在电池领域,企业的积极性也很重要。“我们的电池研发团队有1000多人,我们在研发几乎所有的电池技术。”比亚迪股份有限公司总裁王传福说。
新能源电池篇5
全球性的石油资源紧缺和环境问题日益加剧使现代人类社会的发展面临着严峻挑战,发展节约能源与无废物排放的新能源汽车已受到各国政府的高度重视。
国内政策频出,加快产业进程。我国连续出台关于汽车产业的重要政策,突出新能源汽车发展重点,加快新能源汽车产业的发展和成熟。中国16家大型汽车企业联合成立的“新能源汽车产业联盟”也正式商定节能和新能源汽车发展战略,提出目前新能源汽车产业化将以混合动力汽车为重点;到2015年,纯电动汽车应用要达到50万辆以上。长期来看,我国将会成为新能源汽车最重要的市场之一。
电动汽车是新能源汽车的发展方向,电池是核心。新能源汽车目前主要包括采用锂电池和镍氢电池的电动汽车,以及燃料电池汽车等,其能源利用率高,可综合利用各种清洁能源,因而对于全球节约能源和能源消费结构的调整具有十分重要的意义。
在传统汽车产业发展上,我国一直在跟随世界汽车发展趋势,在新能源汽车领域,能否逐步向领导者行列跨进,电池的研发生产成为最重要的因素之一。
锂电池引领电动车第三次浪潮
上世70年代起,电动车先后经历了三次发展机遇,每次变革无不聚焦在电池技术的进步,前两次电动车浪潮由铅酸和镍氢电池点燃。2009年金融危机成为电动车发展催化剂,锂离子电池则被人们寄予厚望。
锂电池成为电动汽车的首选
从工作性质来看,电池分为一次电池和二次电池。一次电池是指不可以循环使用的电池;二次电池指可以多次充放电、循环使用的电池,如先后商业化应用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。其中锂电池是目前最为先进的绿色二次电池。
在人们使用二次电池以来,主要经历了铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池几个阶段,下面分别介绍四种二次电池的性能情况。
(一)铅酸电池:铅酸电池是较早出现的一种二次电池,主要用于汽车蓄电池和大型固定储能电源。其优点是技术成熟,价格便宜;其缺点是含污染环境的重金属铅,能量密度低。铅酸电池的市场份额将随着绿色二次电池的广泛应用而逐步减少。
(二)镍镉电池:镍镉电池也是一类应用较早的二次电池。其优点是技术成熟、价格便宜、可快速充电和循环寿命长;其缺点是能量密度不高,具有记忆效应,含有有毒金属元素镉。欧盟国家自2005年12月31日起,已经限制了镍镉电池的进口。目前镍镉电池只是在二次电池的低端市场得到一定范围的应用。
(三)镍氢电池:镍氢电池是早期的镍镉电池的替代产品,不再使用有毒的镉,可以消除重金属元素对环境带来的污染问题。镍氢电池具有相对镍镉电池大的比能量,使用镍氢电池能有效地延长设备的工作时间,也一定程度减小了镍镉电池中存在的“记忆效应”,这使镍氢电池可以更方便地使用。其应用范围包括:照相机、摄像机、移动电话、无绳电话、对讲机、笔记本电脑、pDA、各种便携式设备电源和电动工具等。镍氢电池虽无环保问题,但具有轻度记忆效应,在高温的工作下性能将会下降,但长期来看,镍氢电池产业的发展将面对锂电池技术进步带来的替代威胁。
(四)锂电池:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称锂电。相对于上述二次电池,锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。因此,自索尼公司于1990年首次开发出锂离子电池后,由于其具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点,已经取得了飞速的发展,其应用已经渗透到民用以及军事应用的多个领域,可以满足未来纯电动汽车的更高要求。作为电动汽车的电池技术,锂电池被认为是目前情况下所能达到的最好的解决方案。
国家政策的决择
《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》中的新能源汽车仅包含插电式混合动力和纯电动汽车,其补贴最高额度分别为5万元和6万元,补贴虽然不能完全覆盖新能源汽车额外的高成本,但力度也是相当大的。对于混合动力汽车则划入节能汽车,统一按照每辆3000元进行补贴。如此大的补贴差距可以看出国家政策的倾向是电动汽车。
另外,补助标准根据动力电池组能量,按3000元/千瓦时给予补贴,同时对申请补贴的新能源汽车电池组能量进行了限制,规定纯电动乘用车动力电池组能量不低于15千瓦时,插电式混合动力乘用车动力电池组能量不低于10千瓦时(纯电动模式下续驶里程不低于50km),动力电地不包括铅酸电池。受制于容量限制,镍氢电池未来发展空间较小,这样,此次补贴确立了锂电池为新能源汽车技术发展方向。
混合动力仅是过渡,纯电动汽车是未来发展方向。电动汽车的发展阶段主要分为三个阶段:混合动力汽车(包括轻度混合和重度混合)、可插式油电混合汽车、全电动汽车。动力电池在这三个阶段都扮演着极为重要的角色,是新能源汽车的“芯”。由于材料性质决定,目前镍氢电池的性能难以再大幅提高。为了满足未来纯电动汽车对动力性能的更高要求,锂离子电池将成为未来电动汽车发展的主要方向。
动力锂电未来风光无限
锂电池需求广泛,新能源领域前景最为广阔。自1992年索尼公司开发出可以商业化应用的锂电池以来,锂电池随着技术的不断进步已经在人们的生活中得到了广泛的应用,如便携式电子产品、新能源交通工具及储能等领域。从锂电池的下游应用领域来看,根据IIT的销售统计,全球锂电电芯44%用在手机等移动电子设备,31.4%用在笔记本电脑以及5.5%用于其他消费产品,新能源汽车仅占0.2%;但随着各国新能源汽车政策的推行,未来新能源汽车领域锂电池需求有望迎来爆发式增长。
电动汽车将带动锂电材料数十倍以上增长。全球主要汽车厂家未来电动汽车的产销量数据显示:在2009年之前锂电池电动汽车的份额较小,电动汽车主要采用镍氢电池作为动力源;从2010年开始,汽车制造商开始大幅提高锂电池作为动力源的比例,2010-2013年为锂电池电动汽车的快速成长期,并将于2013年达到226万辆,年均复合增长率为124.78%,2013-2018年将进入稳步发展阶段,2018年达到近600万辆,年均复合增长率为20.90%。
国内企业也在加快投资新能源汽车的步伐,奇瑞、南车、长安、一汽的投资规划基本与国际大厂同步,根据各厂商投资规划,到2023
年国内新能源汽车产能有望达到100万辆。目前,比亚迪双模电动汽车F3DM及纯电动车E6、福田汽车混合动力客车、安凯客车纯电动客车、万向纯电动汽车、海马并联纯电动轿车Mpe、长城欧拉纯电动轻型车、中通客车纯电动客车、北京京华客车的纯电动客车、天津清源的幸福使者纯电动轿车及哈飞赛豹纯电动轿车等,全部采用锂离子动力电池。
随着国家对新能源汽车补贴政策的逐步落实,锂离子电池制造技术的进步,特是新开发的磷酸铁锂等锂离子新型正极材料的运用,使得困扰锂离子动力电池在汽车领域应用存在的成本较高与安全性问题,将会在较短的时期内得到解决。预计未来2-3年锂离子动力电池将实现规模化生产,成本也会大幅降低,锂离子电池在新能源汽车中的应用将不断上升。日本富士经济认为,2011年之后锂离子电池在新能源汽车市场份额将显著上升。
基于各国政府的政策支持以及汽车厂商的积极推动,未来锂电池及其相关产业的发展将面临巨大的发展机遇,电动汽车市场将成为锂电池及其上游锂电材料行业新的利润增长点。电动汽车对锂电池材料消耗量相当于传统电池的上万倍。由于电动汽车需要的是大功率电能,因此实际使用过程中,往往使用上千个电芯串联成电池组以保证能量的供应。以日本尼桑公司2010年推出纯电动车型LEAF为例,锂电池容量为24kWh,是标准手机电池容量的12000倍,因此,电动汽车对锂离子电池材料的需求很大。据测算,一台纯电动汽车需要40-50公斤的正极材料和电解液,是单个手机电池耗用量的一万倍左右。根据我们测算,仅生产100万辆电动车所需的锂离子电池相关材料,就将是目前全球锂电池材料总需求量的数倍。因此,电动汽车的推广将带动锂离子电池相关材料的需求呈现爆发性增长。
锂电照亮大盘打造多头新动力
在锂电池动力汽车增长的带动下,锂电池市场将迎来一个高速发展的时期,从而引爆二级市场上相关个股的巨大投资机会。
锂电概念股是近期股市的明星,以最近一个月的涨幅计算,沪指涨幅不足10%,但锂电池概念股中众多股票涨幅都超过30%。其中,成飞集成一个月上涨约80%,领跑整个板块;科力远一个月涨幅约38.2%,紧随其后;大洋电机涨幅约32.06%,而江苏国泰、中炬高新、矿业、德赛电池、多氟多、中信国安、亿纬锂能、当升科技等相关概念股近一个月的涨幅也超过了30%,普遍跑赢大盘。
锂电概念股的大面积持续走强,从而营造了良好的赚钱效应,吸引了市场资金全面追捧,并使得该板块成为了当前大盘走强的主心骨、新“引擎”。
以理性的思维去投资
众多企业纷纷涉足动力锂电池这一热门新兴产业,但在轰轰烈烈的大手笔投资背后,锂电池行业的实际盈利状况如何呢?杉杉股份是国内最早涉足锂电池的企业之一,但其年报数据显示,锂电业务的利润率仅在16%左右,并非是“暴利”行业;而更有一部分锂电概念股甚至亏损,如矿业等。如此平庸的利润率,如此难堪的业绩,确实难以支撑当前锂电板块的“牛气冲天”;锂电板块近期的持续走高,会否最终沦为单纯的概念炒作?