2012年前9個月,我國生產(chǎn)并交付的電動車僅為3009輛,而且?guī)缀蹙鶠楦鞯爻鲎廛囮牶统鞘泄幌到y(tǒng)所有,鮮有私人購車者問津。
一邊是政府多年來不遺余力地推廣,一邊卻是始終不買賬的消費者——中國新能源汽車在這種無奈的夾縫中艱難前行。歸根究底,消費者止步的最主要原因還是新能源汽車的高昂價格。其中最關鍵的蓄電部件即動力電池,一直被認為是造成整車成本過高的直接原因。
在近日財政部、工信部、科技部公布的《2012年度新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新工程擬支持項目名單》中,有8個鋰離子動力電池項目入圍,再一次顯示出政府對這一產(chǎn)業(yè)的重視。
12月13日,中科院物理所研究員黃學杰接受《中國科學報》記者專訪時表示,如果鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能更趨理性,這個行業(yè)就可以發(fā)展得更好。
成本不是最主要的問題
鋰離子動力電池驅動的電動汽車賣不出去,而奇瑞推出鉛酸電池驅動的電動汽車QQEV在沒有補貼的情況下實現(xiàn)月銷售500余輛。對此,黃學杰認為,顯然電池成本是一個重要的考量。
從上世紀80年代末開始研究鋰充電電池的黃學杰告訴記者,從原材料的角度來看,鋰離子電池的成本其實并不高。“目前造成我國鋰離子動力電池成本高的主要原因是尚未形成大規(guī)模生產(chǎn),比質(zhì)量和可靠性問題易于解決。”
他以手機的普及為例指出,上世紀90年代初手機剛進入中國市場時,售價曾一度超過2萬元人民幣,一塊電池的價格需要1000多元。
而隨著技術的進步,電池大規(guī)模生產(chǎn)后價格急劇下降,手機實現(xiàn)了大規(guī)模普及,目前普通手機電池的生產(chǎn)成本僅需10元左右。
動力電池也是如此。在輕小型電動車領域,如以錳酸鋰為正極材料的鋰離子動力電池性價比已高于鉛酸電池,使用壽命高出一倍,但成本只高出二分之一左右。而且,基于新材料的電池成本還會更低,可以看到其市場占比在持續(xù)提高。
“所以,只要未來我國新能源汽車的鋰離子電池能夠實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),成本將進一步下降。此外,我認為今后新能源汽車一定會往智能化的方向發(fā)展,將提供比汽油車更多、更便利的功能,成為車輪上的智能空間。我對中國新能源汽車的發(fā)展前景還是很有信心的。”黃學杰說。
“過度”支持下的產(chǎn)能過剩
目前中國已經(jīng)擁有成百上千家鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè),總產(chǎn)能全球最大。但目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)需要的鋰離子動力電池仍不能滿足需求。如何解釋這種奇怪的反差?
黃學杰表示,當前中國鋰離子電池制造商水平參差不齊,真正具有較高水平技術研發(fā)能力的廠家數(shù)量偏少。“中國企業(yè)創(chuàng)造的工藝和裝備非常少,材料上也是如此,如我國能生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料的廠家有100多家,其中的大多數(shù)都沒有自己獨特的工藝,質(zhì)量也達不到電池生產(chǎn)企業(yè)的要求。”
目前我國多數(shù)鋰離子動力電池廠處于停產(chǎn)或者半停產(chǎn)狀況,這與整個行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃缺乏理性脫不了干系。
2009年初國家確定新能源汽車的發(fā)展定位后,許多地方政府為追求GDP紛紛上馬相關項目。但由于我國新能源汽車市場尚未起來,導致上游的電池廠商產(chǎn)能出現(xiàn)嚴重過剩。
黃學杰認為,政府的支持是一柄雙刃劍,給予資金支持時如果政府指揮不當,將對企業(yè)造成難以彌補的損失。如果目前鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)過分注重速度、數(shù)量、規(guī)模,而對質(zhì)量、核心競爭力的關注度不夠,必將導致生產(chǎn)與市場、供給與需求的脫節(jié),重蹈風電和光伏產(chǎn)業(yè)的覆轍。
例如,集萬千寵愛于一身的美國電池制造商A123系統(tǒng)公司就在美國政府“過度”支持下,而在今年10月16日無奈宣告破產(chǎn)。
黃學杰指出:“政府以‘胡蘿卜’拉動企業(yè)投資可以理解,但其通常的做法是以廠房的修建及產(chǎn)能的擴大來衡量效果,而不是要求企業(yè)通過技術創(chuàng)新和經(jīng)營來提升競爭力。”
科學規(guī)劃是關鍵
對于“2012年度新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新工程”中,要求動力電池項目“2015年前電池單體的能量密度達到180瓦時/千克以上(模塊能量密度達到150瓦時/千克以上),成本低于2元/瓦時,循環(huán)壽命超過2000次或日歷壽命達到10年”等,黃學杰認為如期達到上述技術指標難度并不大。
與事先預期的一樣,申報企業(yè)多數(shù)均提出選用三元氧化物正極材料,考慮采用其他類型正極材料的企業(yè)無一例外地被淘汰了,凸顯了指揮棒的威力。
他表示,三元正極材料已經(jīng)在小電池里大量應用,與錳酸鋰混合已應用于商業(yè)化量產(chǎn)的日產(chǎn)Leaf純電動汽車和通用Volt插電式混合電動汽車,中國企業(yè)沒有理由做不出基于三元正極材料的鋰離子動力電池。但磷酸鐵鋰電池的安全和長壽命優(yōu)勢明顯,將為中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)繼續(xù)作出貢獻。
鋰離子動力電池是正在快速發(fā)展的制造業(yè),需要極高的制造精度,制造效率年年都在快速提升。行業(yè)的生態(tài)未來也不斷發(fā)生變化,極片制造、單體電池和模塊制造可能會形成分工。
黃學杰說:“對大型電池制造企業(yè)來說,花大價錢買來裝備后很快便發(fā)現(xiàn)人家已在采用效率高得多的設備將是致命的。”
一旦高額固定資產(chǎn)投入形成大規(guī)模低端產(chǎn)能,在幾年后新能源汽車產(chǎn)業(yè)大發(fā)展時,企業(yè)就會陷入無助的境地。他表示,不能指望很多電池企業(yè)均具備戰(zhàn)略性的前瞻與遠見,此時要求政府能夠有所作為,“要科學組織、系統(tǒng)規(guī)劃,幫助行業(yè)規(guī)避風險”。
作為全球汽車強國之一的德國,過去在鋰離子電池制造方面并沒有積累優(yōu)勢。2010年,默克爾政府成立了“電動汽車國家平臺”,確定147名專家成立7個工作組,解決發(fā)動技術、電池技術、充電站建設和并網(wǎng)等問題。
黃學杰說:“該平臺在技術上是中立的,其基礎就是基于市場的方法,通過市場作出決策。德國推動新能源汽車的一系列規(guī)劃是在通盤考慮后才逐步實施的,非常全面。”在鋰離子動力電池方面,德國政府支持博世、蒂森克虜伯和巴斯夫等企業(yè)聯(lián)合建立下一代鋰離子電池試驗生產(chǎn)線,投入達10億歐元。
目前鋰離子動力電池技術最先進的日本,制定的電動車發(fā)展規(guī)劃以20年為考量時間。黃學杰說:“鋰離子動力電池企業(yè)需要10年才能完成的目標,在我國有些地方卻要求三四年就完成,違背了發(fā)展規(guī)律。”
目前我國鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)已形成一定的技術和裝備基礎,但非常分散,總體水平不高,盲目擴大規(guī)模風險非常大。黃學杰認為,要謀定而后動,建立一個公共平臺研發(fā)下一代車用動力電池工藝和生產(chǎn)裝備,進而帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的進步,為3至5年后的我國電池產(chǎn)業(yè)競爭力打下基礎。“中國的動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式需要改變與升華,要完成從重產(chǎn)能到重質(zhì)量和生產(chǎn)效率、從重示范應用到重商業(yè)應用的轉變,走向理性發(fā)展。”