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U乐娱乐中国电源行业协会发布电池行业“十三五”发展规划

更新时间:2018-06-01 点击数:

U乐国际

  在未来世界再生能源与新能源强烈与持续发展势头以及我国政府将新材料、新能源、新能源汽车作为战略性产业的推动下,“十三五”我国化学与物理电源将面临更大的发展机遇,同时该领域的强烈国际竞争,我国化学与物理电源产业也会面临更加严峻的挑战。

  “十二五”以来,环境和气候变化已经越来越成为全世界关注的焦点,各国政府都承担了加快减排温室气体CO2的历史责任,由此制定了加速能源结构的优化,特别是加快可再生能源的开发和利用以及新能源汽车的发展,从而推动了可再生能源发电与新能源汽车的产业化与市场化进程。其中,可再生能源中的太阳电池(光伏发电)属物理电源的范畴,作为与太阳能/风能发电的储能电池则包含了蓄电池,属化学电源(电池);同时,在新能源汽车中的电动汽车使用蓄电池、超级电化学电容器和燃料电池作动力(称为动力电池),也均属化学电源范畴,在这一应用中,化学电源已经上升至新能源层面。此外,各类型化学与物理电源(电池)在通信、交通、工业、医疗、家用电器、乃至航天与军事等装备与装置中都有越来越广泛应用和起到重要、甚至关键作用。因此,无论在我国,乃至在世界各国,化学与物理电源行业领域的技术与产业发展始终处于快速和持续发展势头。特别是我国在“十二五”期间,化学与物理电源产业规模发展迅猛,多数产品产量已处于世界同类产业的前列,其中,太阳电池、铅酸蓄电池和原电池产业规模更保持了世界之首地位。U乐娱乐更值得提及的是,在“十二五”末期我国新能源汽车逐步走向市场,带动了化学电源中动力型蓄电池产业发展以及燃料电池研制、演示评价等,其中特别是促进了动力型锂离子电池产业和产业链的完善与快速发展。加之我国再生能源(风能与太阳能)的产业与市场逐步推广,又带动了一批储能型电池技术与产业的逐步形成与发展(诸如储能锂离子电池、液流电池、新型超级(铅碳)电池和超级电容器等)。

  分析表明,在未来世界再生能源与新能源强烈与持续发展势头以及我国政府将新材料、新能源、新能源汽车作为战略性产业的推动下,“十三五”我国化学与物理电源将面临更大的发展机遇,同时该领域的强烈国际竞争(技术与价格竞争),我国化学与物理电源产业也会面临更加严峻的挑战。不久前,我国政府发布了“中国制造2025”,提出从制造大国走向制造强国是今后五年中国制造业发展的必由之路。这也完全符合我国化学与物理电源产业的“大而不强的现状”以及行业进一步发展的强烈愿望。因此,在这次“十三五”化学与物理电源行业发展规划编制中,将以“中国制造2025”的基本要求为主线年全面实现中国化学电源强国的目标。其中,特别提出将新能源汽车与再生能源储能直接关联的蓄电池产业(含整个产业链)作为重点,制定出“十三五”更为清晰的具体目标与可实施方案等,以确保我国化学与物理电源行业的健康、持续和快速发展,为我国“十三五”国民经济、社会、国防现代化全面发展提供重要支撑。

  长期以来世界化学电源市场与技术方兴未艾,一直处于持续发展、甚至快速发展态势。

  在化学电源产业中,蓄电池产业已经成为行业最大的支柱产业,2014年世界蓄电池产量超过了40万MWh,销售额达到600亿美元。这正是传统应用市场需求持续增加、新型蓄电池(锂离子电池为代表)产业发展与新兴应用市场不断涌现,并快速增长的结果。特别是自2010年以来电动车电池入市和储能电池步入规模演示以来,相关产业更被划定为“新能源”产业,其技术与市场发展还得到了各国政府的高度重视与政策支持。

  作为世界上已有150年以上历史的铅酸蓄电池,当今依然保持了在传统蓄电池市场(汽车起动、通信、交通、工业、UPS等)的首要地位,且显示持续增长态势。市场规模由2010年的30万MWh增至2014年的35万MWh,销售额由2010年的不足300亿美元增至2014年的350亿美元。预计2015-2020年间铅酸蓄电池市场平均增长率可保持在5-10%,其中,在技术进步的基础上,高性能EFB(富液)电池和AGM电池已经用于汽车起停系统,且这两种电池目前都已经实现了大规模生产,成本虽略高于原先的起动电池,但是依然保持了铅酸蓄电池价格低廉的优势,体现了减排CO2的高性价比,产品颇受欢迎。至2020年,预期传统燃油车会下降至44%,微混车大升至50%左右。统计数据表明,2010年“起停”车仅有几万辆,但是2012年就已经上升至228万辆左右,超过了2011年所作预测。

  另外,铅碳或超级电池技术显著提升了电池寿命,显示了低成本储能应用的可行性。因此,普遍预期随着微混车辆普及和储能系统的进一步发展,它们成为了2020年前铅酸蓄电池市场持续增长的重要根基。

  对我国而言,铅酸蓄电池作为电动自行车的动力电池市场一直蓬勃发展,它已经成为小城市、特别是农村地区的代步甚至运输工具,这是中国形成的独有产业与市场。2011年我国电动自行车年产量已达到3000万辆,2014年进一步增至3500万辆,占全球80%以上,完全代表了电动自行车市场的发展趋势。此外,国内还开发了铅酸蓄电池为动力的微型或低速电动汽车入市,该车一般采用70V、11KW电机,价格仅为3万元左右。这种车辆并没有得到国家一级政府的认可或批准,但是诸如山东等省市接近农村地域,市场非常活跃。2014年局部地区市场上总计已超过了40万辆。在这些车辆上的动力电池大多也是类似电动自行车的阀控式铅酸蓄电池技术,使用寿命约3年左右。今后几年,这一应用市场依然呈现增长趋势。

  锂离子电池产业作为新兴产业,虽目前处于蓄电池市场规模的第二位,但却是市场发展速度最快的蓄电池产业,2004年至2014年的10年间,市场规模由7000MWh增至5万MWh,年平均增长率高达21%。2014年销售额已接近180亿美元,预计2015年将会分别达到接近6万MWh和250亿美元。

  锂离子电池不仅几乎100%占据小型移动电子产品(如手机、笔记本计算机、数码产品、电动工具、游艺机等),而且成为2010年正式上市的几款纯电动车与插电式电动车的动力电池。正是近几年发展特别迅猛的智能手机与平板电子产品以及电动车(电动自行车与电动汽车等)的市场需求旺盛,更是促使了锂离子电池产业与市场的持续快速增长以及电池技术的持续进步。尤其是平板电子产品与智能手机迅猛发展不断推动着铝塑膜包装锂离子电池的应用和向更高容量化发展,体积比能量已从原先的500Wh/L提升至550-650Wh/L,这直接涉及材料改性(高电压LCO正极材料的改性、电解质耐高压功能添加剂、减薄隔膜加陶瓷涂层等)与新材料(硅基负极)等的进展。电动车迫切需求的电池比能量与比功率提升、安全提升、寿命增长以及成本下降,它们都体现在各国政府重点创新研究计划的内容与研究目标中。

  自2010年纯电动车(含插电式电动车)宣布入市以来,均采用了锂离子动力电池,其单体电池的最高比能量水平达到了157Wh/kg和320Wh/l。但是为了确保车上运行的综合性能、特别是安全要求,其模块的值分别降至133Wh/kg与197Wh/l;系统更进一步降至82Wh/kg与73Wh/L。在应用与技术发展基础上,上述车载电池系统的比能量已经提升至100Wh/kg左右。另外,美国特斯拉Model S纯电动轿车的动力电源由6381只圆柱形18650电池组成,其标称容量为3.4Ah。2.6Ah圆柱单体电池比能量已超过200Wh/kg,而3.4Ah电池则进一步提升至250Wh/kg以上,是当今电动车上获得应用的动力锂离子电池中最高的。

  我国国家汽车产业振兴计划和《新能源产业发展规划》促进了新能源汽车动力电池的发展。2012年国家推出的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,到2015年全国新能源汽车累计产销量要达到50万辆。到2020年,我国新能源汽车年产能要达到200万辆,累计产销量达到500万辆。然而,自2009年“十城千辆”示范工程推出,至2013年底,我国实际销售新能源汽车仅为4.83万辆,其中2013年为1.76万辆,这大约相当于美国新能源汽车同年销量的18%。2014以来,为了有效推动新能源汽车产业发展,实现汽车产业的转型升级,政府在以往“十城千辆”新能源汽车示范工程基础上加大了推广力度,将试点城市及城市群扩展至39个。当年我国电动汽车市场销量激增超过300%,达到74763辆。而今年上半年市场销售已经达到71102辆,预计2015年电动汽车市场总量会超过20万辆。这些车辆全部采用锂离子电池,但是除大部分使用磷酸铁锂正极材料外,已经有使用三元正极材料的电池。前者比能量达到120Wh/kg左右,后者比能量则可超过180Wh/kg。

  报道表明,世界动力电池的技术发展方向都是以提高比能量和降低成本为主要目标,期待2020年单体电池比能量达到300-350Wh/kg,我国更提出1元/Wh的成本目标。

  碱性蓄电池产业中,金属氢化物镍电池在当今商品化混合动力汽车(HEV)保持应用和小幅增长,而镉镍电池因有毒而逐渐退出,仅保持在高功率电动工具用户的部分市场以及低价位无绳电话、电动玩具等市场的应用(市场呈年均降速2%的态势)。按照规定,2017年1月1日起电动工具将严禁使用镉镍电池。

  日本公司致力于发展了新型电池关键材料选择与优化配方,其中采用AB3.5储氢合金组成与结构为负极的AA型Ni/MH电池的低温性能,由原2400mAh提升至2013年的2450mAh;储存后的荷电保持率由采用AB5的50%/年提高至2013年的90%/年(接近碱性原电池的低自放电率);循环寿命由原1500次延长至6000次。

  原电池产业是化学电源行业的传统产业。其中,锌锰电池与碱性锌锰电池的单体形状与尺寸是国际标准化的、价格便宜,使用方便,自放电低,长期以来较好地保持了其传统市场,如作为家用电器遥控器、电子钟表、家用医疗器具(血压计、血糖仪等)、电动玩具、游戏机、手电筒照明、照相机、电动刮胡刀等的电源进入千家万户。原电池属易耗品,替换市场很大,它们已经进入了超市销售,该市场显示稳中有升,特别是随着家用电器和个人用电器具增加而增长,故大多数发展中国家是新的增长点。

  近十年来,锂原电池作为长储存寿命(低自放电)电池,已大量应用于各类自动计量用具做备用电源或电源,如智能电表、水表、气表、数字式测量器具(如卡尺)以及新近扩展的TPMS轮胎压力检测系统、ESL电子货架标签、有源汽车通行卡、ETC卡座、可穿戴产品-智能魔术手环、银行密钥(动态口令牌)、血糖仪、汽车遥控器、电动车GPS定位系统、可视银行卡等,这一市场依然处于持续扩大中。另外,近来的电子烟也需要一个小型高功率电池,仅使用一次随烟抛弃,新增电池市场量也不容小视。

  目前,原电池市场上主要是1.5V碱性与普通锌二氧化锰电池系列;3V锂电池系列(Li/MnO2、Li/CxF、Li/FeS2以及Li/SOCl2、Li/SO2)。锌锰电池技术进步体现在高容量化与无汞化,锂电池则体现在材料改善提升电池性能(如近年来纳米化材料研究进展,锂氟化碳电池的比能量由200Wh/kg提升了一倍以上)。

  直到2014年,燃料电池的产业与市场规模都还是很小的,与期待21世纪开创一个氢能经济新时代距离甚远。

  当今,燃料电池的市场应用发展主要集中于两个领域,首要应用就是燃料电池电动车,各国政府对此给予了财力和政策支持。

  德国把燃料电池发展按照成本、或催化剂用量等定义为一代、二代和三代,现在已经实现了第三代技术。日本政府以及各大汽车企业一直支持氢燃料电池技术开发,特别是日本丰田公司于2014年12月15日宣告其燃料电池轿车 “Mirai”生产入市。鉴于高压氢瓶的发展(70Mpa、122.4L),一次装满氢需3分钟,可以使燃料电池轿车行驶650km。定价为723万日元,政府补贴200万日元。目前日本加氢气站100个、2020年1000个、2030年预计达到5000个。

  燃料电池另一个应用领域就是作为固定电源,提供备用供电或及时供电/供热。2009年开始,日本已经推出一种共发电发热系统,它是由天然气作燃料,经由重整转化成氢源,提供给燃料电池发电与产热(热水),供家庭使用。2009年以来,U乐娱乐累计供应量达到10万套。其中技术水平进步表现在转换效率和使用寿命,2009年转换效率(热加电)只有80%,寿命40000小时;2015年可达95%和70000小时。同时一套1kW系统的价格也从原先的330万日元降至160万日元。由此,日本实现了该电池系统的小规模产业化生产,并将其推向初步市场应用。

  从实用化与商品化角度分析,燃料电池作为电动车驱动电源,还有一系列问题需要解决,包括性能(如低温启动性能等)、寿命(间歇操作下累积10000h以上)、适应各种环境条件操作(如CO2和含硫浓度较高等)、成本达到可接受程度等。同时,解决氢气的低成本与安全生产、运输和高密度罐贮等问题。

  利用电极/电解质交界面的双电层来储能的超级电容器(“电化学电容器”)具有很快的充放电速度,即可以大电流充放电的能力,显示高比功率。国际上早已实现产业化,产品从法拉至数百法拉,主要用于计算机与各种小型用电设备的电源或备用电源(从0.1法拉至数法拉)。作为电动车或储能系统应用的超级电容器依然处于示范阶段,主要是由于其储电量有限,比能量很低。为了提升比能量,采用有机电解质提高工作电压至2.4V(也有提高至3V左右),这样比能量一般也只能达到20Wh/kg左右。近几年来,混合型(碳电极和反应电极组合)原理的超级电容器得到发展,比能量可以提高至40Wh/kg,甚至更高,但是比功率也随之降低。超级电容器技术发展需求依然是在保持高功率特点基础上,提升比能量,降低成本,以便扩展其在未来储能系统与混合动力车辆中的应用。

  作为新兴产业,储能在2008年之后一直保持较快增长,全球储能项目在电力系统的装机总量从2008年的不足100MW发展到2014年6月的761.8MW(不包含抽水蓄能、压缩空气储能及储热数据),年复合增长率达到193%。从地域分布上看,无论是项目数量还是装机规模,美国与日本仍然是最主要的储能示范应用国家,分别占40%和39%的全球装机容量份额。中国的累计装机比例从2013年的7%上升为10%,储能装机规模为57.3MW。

  从全球技术分类上看,钠硫电池的装机比例仍占第一位,为40%,但比2013年下降了6个百分点,锂离子电池的装机比例为35%,位居第二,排名第三的是铅蓄电池,占11%;在中国市场,锂离子电池的应用比例最高,超过70%。从全球应用分类上看,储能技术较多地应用于风电场/光伏电站、输配侧和辅助服务市场。

  当前,发达国家已经走在储能产业发展的前列,通过政府扶持、政策导向、资金投入等多种方式积极促进产业发展,意图建立行业技术标准,抢占全球储能技术和市场制高点。欧盟许多发达国家和东南亚的多个国家也出台了一系列投资补贴和税收优惠等政策,鼓励投资和引进储能技术、建设各类储能项目,研究和开发前沿储能技术,并在电力发电及输配、离网孤岛应用及智能微电网中积极推广和利用储能技术。美国、德国、日本为代表的海外储能市场已全面启动,开始进入第一轮爆发增长期。

  钠硫固体电解质电池曾经被看好是一种较为理想的储能电池,其电极材料资源丰富(钠取自资源丰富的海水,硫来自丰富的含硫矿源),价格便宜。2011年由于钠硫电池储能系统大量增加,储能系统市场总量曾达到1500MWh,是2012年的3倍。但2011年底前发生了两起钠硫电池储能系统着火事故,迫使日本NGK公司宣布停止生产,造成了次年的市场大幅度萎缩。

  基于长寿命的特点,液流电池在储能系统中的应用受到重视。其中,美国、日本、中国、德国都有了该电池储能系统的示范。而日本和中国是有了一定规模“全矾液流电池”产业化和相应生产能力的国家。

  事实上,新型锂离子电池的快速发展离不开产业链的发展支持,同时产业链建设与扩展更离不开锂离子电池市场的发展要求。2014年,世界锂离子电池销售额中,终端模块与系统创造总价值为196亿美元,而单体电池为136亿美元,生产正极材料10.5万吨、价值25亿美元,负极材料5.7万吨、8亿美元,电解质4.4万吨、6.8亿美元,隔膜6.95亿m2、11.5亿美元,粘合剂7400吨、2亿美元,其它零配件8亿美元。由于电池市场的持续增长,2014年电池产业链各成分增长率都超过14%以上,其中电解质高达20%、隔膜达18%。

  “十二五”期间,我国锂离子电池所需不少关键材料,尤其是电解质的关键材料LiPF6和PP或PP/PE复合隔膜等,都实现了国产化与本地化,这些材料的进口昂贵,曾直接影响了我国锂离子电池的制造成本。2013年国产LiPF6具有明显的市场价格优势,售价约为50~120元/kg(或 $8~20/kg),而国外材料价格约$12~30/kg。“十二五”期间,我国电池设备(包括材料制造设备)制造突飞猛进,许多大型锂离子电池制造企业也在利用中国设备与进口关键设备,组成先进的自动化与高度可控的生产线(包括电极涂膜、电池卷绕或叠片、电池组装与定量注液、自动焊接或铝塑膜电池封装等)。此外,配合电动汽车成套电池系统的设计、制造与检测,仿真、电子控制与热管理等技术得到迅速发展,形成了我国自己的大型电池系统制造与配套体制。

  鉴于“十二五”期间对铅酸蓄电池行业进行了整顿、实行了许可证制度。其中,最主要的是推动了生产过程和回收过程中铅污染防治与严格治理,凡通过审查的企业方发给生产许可证。由此我国铅酸蓄电池行业出现了数量减少,生产/回收控制与管理上正轨的新局面。

  锂离子电池应用于电动车和储能系统,致使总量增加巨大,回收与再利用受到各国的重视。但是实现产业化还需持续深入研究,找出既清洁、又经济的回收与再利用技术方案,在进行规模示范基础上,创建相关回收或再利用产业。

  1、“十二五”我国化学电源产业统计数据表明,“十二五”计划规定的目标大部分可以完成,部分更超额完成。

  从对化学与物理电源市场分析已经看出,该行业的市场是欣欣向荣、呈持续发展态势,特别是在再生能源与新能源汽车与储能系统市场的需求推动,我国化学电源行业发展规划实施顺利。虽然离年底还有一定时间,但是2014年统计数据显示,“十二五”计划规定的目标大部分可以完成,甚至超额完成。

  表1至表4列出我国化学与物理电源行业主要产品自2010-2014间的产量、销售额以及出口数据统计。表5和表6则比较了2014年与2009年同类数据的比较,并对照了“十二五”行业发展规划规定的相应目标。

  由表1至表6所列的数据不难看出,2009年化学电池总销售额约 1724 亿元,而2014年化学电池总销售额已经超过2000亿,为 2281亿元,比上个五年计划同期增长32%,年均增长率超过6%。这表明,我国化学电源行业整体上依然是一个处于持续发展、欣欣向荣的行业。其中,2014年铅酸蓄电池继续保持第一的位置基础上,较2009年增长了1.69倍(169%);而我国锂离子电池产量达到36亿只(以单体电池数计),销售额达到715亿元。锂离子电池不仅巩固了第二位置,还显示出持续高速增长态势,这乃是近年来我国锂离子电池作为动力电池和储能电池的新能源市场迅速发展之初步结果,更加诱人的市场发展前景受到期待。

  由表3还可以看出,锂离子电池已经成为所有电池类型中出口创汇最多的产品,2014年出口创汇达到54亿美元,高于铅酸的29亿多美元和传统原电池(锌锰+碱锰+锂一次电池)总和的约21亿美元。

  “十二五”的五年期间,化学电源行业中已经形成了一批世界前3至前10位的大、中型电池企业。其中销售额100亿元的电池企业3家,50亿元以上的电池企业近5家,超10亿的50余家。涵盖了铅酸蓄电池、锂离子电池、碱性锌锰电池和锂一次电池以及相关产业链企业(正负极材料企业等)。

  大型铅酸蓄电池企业的成长是在首先通过“十二五”国家实施铅酸蓄电池生产许可证办法审查合格的基础上持续发展起来的,他们一般都拥有良好的生产环境和控制污染物达标的措施,满足清洁生产的各项要求。这部分企业占据了轻型电动车动力电池、汽车起动电池、通信备用电池市场的50-80%市场份额,成为我国铅酸蓄电池的领航者,也将是“十三五”从铅酸蓄电池制造大国迈向铅酸蓄电池制造强国的主力军。

  还要特别提及的是近年来我国电动车需求快速发展,进一步推动了我国大型锂离子电池企业的成长,2014年具有10亿Wh产能的锂离子电池企业超过5家,其中最高的产能将达到100亿Wh。这将极大支持我国政府推进的新能源汽车产业与市场应用2020年目标的实现以及我国储能应用发展提供重要支撑。

  同样,我国原电池产业领域的数个大型企业和中型企业,已经处于国际顶级行列,更容易实现向制造强国的转化(包括按照国际惯例,将国际大型公司并入中国企业中)。

  在“十一五”化学与物理电源产业门类已基本齐全,形成了材料、零配件、机械装备、电池与组件、系统以及应用消费的完整体系的基础上,“十二五”得到进一步完善与扩充,在锂离子电池产业领域尤为突出。以锂离子电池为例,“十二五”我国锂离子电池产品中的关键正、负极材料厂商产品质量与数量显著增长,促使我国锂离子电池关键材料国产化率进一步提升。同时,不少大型电极材料企业的正负极材料已经向国际大型企业(三星、LG化学、索尼等)提供产品。与此同时,我国多家企业自主开发了六氟磷酸锂(LIPF6)产业化技术实现了规模生产。产品各项指标,特别是纯度及杂质控制均满足要求,由此大大降低了进口价格昂贵问题。此外,“十二五”我国电池隔膜技术与产业如雨后春笋一样发展起来、大大降低了锂离子电池成本,特别是持续支撑动力电池与储能电池成本的降低。此外,我国的锂离子电池生产装备在“十二五”也有了显著发展,虽然高端设备还需要从日韩或其它国家进口,但是许多完整、先进的生产线已经可以在国产设备为主的基础上,适当引进关键设备或部件组成。由此,我国锂离子电池规模化与自动化化水平逐渐与国际先进水平差距缩小。再有,随着电池作为动力进入电动汽车,电池模块与系统设计与制造成为重要的产业化内容,显著带动了电池管理系统等关键技术的研究、评价和应用。储能电池系统也雷同,因此造就了一个更大的电池应用的产业群或产业链。

  “十二五”期间,各个中、大型电池企业都建立了研制与中试条件完备的研究中心(或工程中心)与博士后工作站,建立了涵盖高级工程师、千人计划引进人才、博士、硕士及技术人员等构成的科技与产业技术发展以及质量控制人才队伍,极大提升了新技术与新产品自主创新能力,申请专利数显著增加、并在此基础上不断推出新产品与新技术,创建了我国企业独有的一批知名品牌产品(数量超过20项)等。其中,标准圆柱形碱性锌锰电池、智能仪表锂亚硫酰氯一次电池、智能手机聚合物锂离子电池等产品已经跻身世界顶级产品系列,后者大批量进入国际知名用户如苹果、三星、华为等配套应用(OEM)。

  “十二五”电池的技术进步也非常突出,表现为不仅各类电池产品的性能显著提升,还开发出一批市场需求的新产品或系列产品。其中,智能手机锂离子电池体积比能量由400-450Wh/L提升到650以上;锂亚硫酰氯一次电池比能量达到400-500Wh/kg,而新一代锂氟化碳一次电池比能量也突破了400Wh/kg;大容量LFP正极锂离子电池比能量达到140Wh/kg,技术趋于成熟,正大批量应用于我国各类纯电动车上(包括插电式电动车)和规模储能系统上。在此基础上,三元正极材料动力锂离子电池比能量更达到180-200Wh/kg。此外,功率与能量混合型超级电容器/锂离子电池比能量达到40-60Wh/kg、铅碳电池(超级铅酸蓄电池)深循环寿命超过数千次等。

  “十二五”期间电池行业的整体装备水平普遍得到提高,大型及基础较好的中小企业已基本实现自动化生产。典型的有碱性锌锰电池自动化生产线;小型锂二氧化锰及锂亚硫酰氯电池装配线;扣式锂离子电池自动生产线;电动车锂离子动力电池生产线以及高度自动化的起动铅酸蓄电池生产线等。这里特别指出一下两点:

  (1)圆柱形18650电池自动化生产线和大容量方形(含壳体式与铝塑包装)锂离子电池自动化生产线不仅解决了电池产能(依赖速度)、而且对于提高单体电池产品制造一致性和组装后使用的安全性起了极为重要的作用,同时也推进产品制造成本的降低。我国大型锂离子电池制造企业不惜花大代价,实现这一自动化生产进程,为2020年新能源汽车发展提供了重要支撑。

  (2)许多企业(如我国的典型锂一次电池和碱性锌锰电池企业)的自动化生产线更是通过自主实践、自主设计、自己加工组装(或配合机械制造企业共同完成)、自己调试与改进完成的。其中部分关键部件依然需要进口,但是大部分已经可以国内自行配套。

  化学与物理电源行业通过产学研相结合和引进消化吸收再创新相结合,科技进步加快,自主创新能力得到加强,技术水平与世界先进水平差距已经显著缩小,为将我国电池制造大国转变为电池制造强国创造了良好的基础。

  “十二五”期间,我国若干种新型电池产业化开始形成和稳步成长。其中包括超级电容器、液流电池、钠硫电池和燃料电池。其它一些新提出的电池体系,诸如水溶液锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、锂空气电池、全固态电池等尚在研究中,走向应用或产业化尚需时日。

  “十二五”期间正值我国发展再生能源发电和智能电网呼声高涨时刻,国家级与地区级大型储能演示项目接踵而至,其中包括张北国家级储能中心、南方电网储能演示项目等。其中张北储能演示一期工程含有锂离子电池14MWh、液体流动氧化还原电池2MWh。上海也在世博会期间启动了一座自行研制的钠硫电池演示。浙江南都则参与了一系列海岛再生能源铅酸蓄电池储能项目等。这些演示正在推动我国除锂离子电池产业外的储能电池技术发展与产业的形成,其中我国也已经诞生了若干家技术发展型液流电池企业和钠硫电池企业。而几家大型铅酸蓄电池企业自主发展了新型铅碳(或超级铅酸蓄电池)电池产品,若干研究单位从事了其它新型储能电池体系的研究与技术开发等。其中我国液流电池技术(包括关键材料技术)与产业发展走在国际前列,并且是以全钒液流电池为主。2014年,国内全钒液流电池生产与装机量约为5.8MW。考虑其它液流电池,总装机量约为6MW/12MWh(多为储能时长为2h的系统)。

  “十二五”期间,国内研发和生产的超级电容器已经初步得到应用,如各种电动交通工具的辅助电源、UPS系统、电磁开关、安全气囊、电站峰谷电力平衡、电动起重机的吊件位能回收等高功率用电场合。如上海11路公交定为超级电容电动车的示范线,开始了商业化运营。但一般行驶几站后有一次短暂快速充电,以维持全线正常运行。

  受到我国科技部的大力支持,我国“十二五”燃料电池的研究工作依然方兴未艾。国内也形成了几家小型燃料电池企业,基本上是在技术发展的同时,提供市场需求的特殊电源产品,包括汽车动力电源。

  3、协会地位与作用显著提升、协会工作得到重视、为企业服务与推进产业发展得到加强

  “十二五”计划实施以来,我国电池行业不仅在我国国民经济建设和国防现代化建设中发挥着越来越重要的作用(电池产业总销售额已达到4000亿元,其中化学电源2000亿、太阳电池2000亿),而且也确立了其世界电池生产大国的地位,其中太阳电池、铅酸蓄电池与原电池产量皆系世界首位。由此,我国电池行业已经成为国民经济中的重要产业,并在工业经济中的分类由过去小类行业发展为中类行业,电池行业地位得到显著提升。

  “十二五”期间在工业和信息化部主管部门领导下,中国化学与物理电源行业协会也加强了自身建设与主动向企业提供服务。其中,为应对激烈的国际市场竞争,组织企业研究应对“国际游戏规则”,积极主动参与应对国际贸易中的各种非关税贸易壁垒,重视自主知识产权的建立和维护,并取得了初步成绩。此外,积极协助或组织行业与国家相关标准制定与实施。如组织了锂离子电池移动电源标准的制定与实施,在市场上收集不同厂家产品进行了对比测试,将结果反馈厂家,推进产品升级或改进后达标工作等。此外组织了一系列国内外电池技术与市场分析的交流活动,推进了产业技术升级与发展。

  经过“十二五”的新发展,我国化学与物理电源行业持续巩固了世界最大电池生产国和出口国的地位。前面的市场分析表明,虽然全球发展趋向缓慢,但是化学与物理电源市场依然处于旺盛需求的态势, 因此,我国电池行业“十三五”依然面临难得的发展机遇,当然也面临极为严峻的挑战,分析如下。

  ①中国国内传统消费电池(原电池与铅酸蓄电池等)市场依然是世界最大的电池市场,将呈持续增长态势,可以把这种市场特征定义为“稳中有升”;按5只原电池/人/年计,总数就将达到60余亿只(实际上这个数字会进一步升高)。中国累计已有近2亿辆电动自行车在运行,若平均每2年换一次电池,年度替换市场就达1亿套(每套铅酸蓄电池若为10Ah,36V,即360Wh。那么总计达到360亿Wh!)

  ②中国部分消费电池有着固定的国外市场(特别是向发展中国家出口),这一出口市场一般也是稳中有升,如锌锰电池、碱性锌锰电池、钱币式锂原电池、小型锂离子电池等。

  ③随着我国正在推进的一带一路计划,国内外铁路、汽车、交通、通信、UPS、医疗等都会有更大发展,对于各类电池需求(包括蓄电池与原电池)都会有更多需求。

  ④动力电池市场面临新的更大增长,按照国家新能源汽车发展计划,2020年我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车年生产能力达200万辆,若按平均每辆30kWh计,总计需要动力电池600亿Wh,已经超过了2014年全球锂离子电池产量(5万MWh)。如果还要考虑微混起停、HEV等的需求,那就更大了。

  ⑤可再生能源“十二五”规划将风电作为可再生能源的重要新生力量,将太阳能作为后续潜力大的可再生能源产业。国家能源局《太阳能发电发展“十二五”规划》提出:到 2015 年太阳能发电装机将达到 2100 万千瓦,到 2020 年,太阳能发电装机达到 5000 万千瓦。而“十三五”规划拟将2020年太阳能发电装机目标提高到1亿千瓦。一旦再生能源大规模走向应用,经济有效、简便操作的储能电池就变得迫在眉睫了。因为无论独立供电还是并网,都需要储能电池。显然,再生能源的利用,将极大推动储能电池产业的大发展,其需求总量必将是非常大的。

  ⑥一些新的用电器具或设备正在兴起,也会对电池提出急迫的需求,如无人飞机、机器人等等。

  ①国务院把节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业确定为七大战略性新兴产业,其中的新能源、新材料、新能源汽车、新一代信息技术和节能环保等产业与电池行业密切相关,涉及到太阳电池、动力锂离子电池、氢镍电池、锂一次电池、铅酸蓄电池及相关的电池材料产业;

  ②我国《汽车产业调整和振兴规划》中提出了电动汽车产销形成规模的重大战略目标,明确在 2020 年之前实施千亿元投资进行扶持,到 2015 年纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到 50 万辆以上,2020年实现普及 500 万辆新能源汽车;

  ③财政部、科技部、工业和信息化部、国家发展改革委联合出台《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》,实施私人购买新能源汽车补贴政策;

  ④国家能源局《太阳能发电发展“十二五”规划》提出:到 2015 年太阳能发电装机将达到 2100 万千瓦,到 2020 年,太阳能发电装机达到 5000 万千瓦。而“十三五”规划拟将2020年太阳能发电装机目标提高到1亿千瓦;

  ⑤国家科技十三五规划对动力电池、燃料电池技术创新继续给予重点支持。其中,动力电池的比能量(单体电池)300-350Wh/kg,成本1元/Wh等。

  3)行业由“大”做“强”的基础越来越好,且显示出天时、地利、人和的大好局面(见前面分析)

  显然,未来5-10年我国化学与物理电源行业又迎来了一个更大发展的契机,关键是我们能否抓住机遇,在认清我们所面临的严峻挑战的基础上,解决一个一个行业发展遭遇的技术与生产管理难题,取得质的飞跃,在2020年部分实现我国化学与物理电源行业由“大”变“强”和最终2025年全面实现我国化学与物理电源行业由大国转变为强国的蜕变!

  用一句话概括起来说,“中国化学与物理电源行业在世界市场的竞争力不强,是行业发展面临的最大挑战”。就是说“市场蛋糕”很大,但我们如果竞争力不强,我们分到的“市场蛋糕”有限。特别是,正当我国电动汽车发展需要大批量使用动力电池之时,韩国三星与LG两家大电池公司完成了在中国大规模电池生产线建设。他们的电池生产能力、性能水平、质量一致性、甚至价格都优于中国制造的电池。这样,就连中国国内动力电池市场也会受到极大冲击!我国电池行业竞争力不强的表现,可具体归纳如下。

  1)行业创新能力不足,具体表现为新技术的源头大多在国外,自主推出的新产品较少,产品升级换代慢;

  2)产品性能或质量水平缺乏竞争性,具体表现为电池综合性能或某项性能低于国外对手产品;或产品性能一致性水平难以满足用户配套(如电动车动力电池)要求等;

  3)企业规模不够大、无法对抗国外大型跨国公司。表现为我国大型电池公司虽在成长中,但规模度不够大。加之中小企业众多(我国化学与物理电源产业相关企业的数量多达 4000 家)。内部相互恶性竞争严重,影响对外竞争力。

  4)行业中还保留了部分低档产品,如原电池产品中的一次锌锰电池的比重较大,不仅价格低廉,而且出口到欧美发达国家的比重较小,与国际高端客户配套的量较少;

  5)关键材料满足程度不够,或使电池性能上不去,或降低采用率。故需进一步通过细致研究、材料生产控制等,以进一步改善材料性能,满足或提高在高档电池中的采用率;

  6)生产自动化程度和控制、管理存在缺陷或不足,显著制约高档电池成品率、一致性和成本;

  7)研究、生产与应用跟不上电动汽车等新能源汽车发展要求:动力电池市场需求量虽非常大,但电动汽车对电池性能及成本有着不断升高的要求,电池技术水平认可度需要进一步提升,电源系统(模块)标准化制造水平不高;电池循环耐久性、环境适应性需要接受实地实证与考核;利于电动汽车推广应用的社会服务支撑体系尚在创建之中;

  8)节能降耗和废旧电池回收再利用形势严峻:废旧电池回收再利用需要进一步规范和国家政策的大力支持。

  9)国内锂电生产企业普遍缺乏对国际安全法规的认识,与国际上领先的锂电池企业相比规范意识偏低;有些企业为了降低成本,低价竞争,不按照法规要求进行有关检测(如UN38.3), 导致出口国外后被退货和重罚。

  10)交通和安全监管部门对锂电池运输和仓储缺乏有效的区别和管理。目前国内危险品运输没有区别锂电池产品,统一按照危化品标准作业,要求过高,从而锂电池运输运输成本过高,给企业增加了很大负担。也导致相当一部分企业朦混运输和仓储,造成监管的漏洞和安全隐患。建议有关部门向国际上先进国家学习,细化产品和加以改进。

  以电池市场需求和国家新能源发展战略为依据,科学发展、创新发展为主题,全面贯彻落实“中国制造2025”要求,大力推进化学与物理电源行业的自主创新、推进化学与物理电源行业全面转型升级,大幅度提高行业的国际竞争力,实现2025年前“化学与物理电源行业全面由生产大国向强国转变”的大目标。

  化学与物理电源行业要实现结构调整,必须发挥科技在产业结构调整中的作用,加快科技进步和创新,为新一轮经济增长提供引擎。坚持技术改造与技术创新相结合,依靠科技进步,把传统电池产业的高新技术化与高新技术产业化紧密结合起来,带动化学与物理电源产业的快速发展和产品的优化升级;根据国内外不同的消费市场,推进新型电池发展的同时,不排斥传统电池产业的发展,以满足不同层次的消费需求;通过扶优扶强,进一步培植优势企业和优势产品,提高电池产业的集中度,减少行业内无序竞争。

  对于我国化学与物理电源行业来说,在快速发展的同时,要注重环境的保护,既要在生产过程中高度重视污染问题的解决,又要特别关注废旧电池的收集和回收处理,这样,既解决了电池生产中材料的循环利用,节约了资源,又为行业的健康发展创造了良好的外部环境。化学与物理电源行业中的铅酸蓄电池、镉镍电池和含汞电池都是国家严格控制的六类有毒有害物质,因此,在“十二五”已经取得成效的基础上,我国化学与物理电源行业应该进一步加强生产过程中的污染防治,确保杜绝有害物质的污染事故发生。要积极采取措施实现废旧电池的回收处理,研究使用期满动力锂离子电池再利用可行性,千方百计提高资源的循环利用率。

  国家产业政策调整重点鼓励推进低碳排放、循环经济发展的“绿色新能源”产业的发展,鼓励自主知识产权的建立,加快新型动力电池、储能电池和可再生能源的发展。

  坚持扩大国外市场和对外开放。扩大国外市场的着力点从注重出口量的扩大向注重产品质量和档次的提高转变;对外开放从注重“引进来”向更加注重“走出去”转变。鼓励和支持有条件的企业到有资源优势和市场优势的国家和地区办厂。充分利用国内外两个市场,提高国际竞争力。

  新能源产业作为国家“十三五”重点发展领域已无悬念,化学与物理电源产业是新能源产业的重要组成部分,“十三五”期间仍将保持持续、快速增长,其中传统的化学电源将进入平稳发展期,产业增长重点在“动力电池、储能电池和传统电池应用”三大领域,增长贡献率较大的主要电池品种有新发展IT、纯电动车动力与储能锂离子电池和新型液流电池等;传统汽车和新型汽车起停以及通信应用铅酸蓄电池(含铅碳电池等)和不断扩展应用的锂一次电池。2020年,我国化学与物理电源行业中的化学电源产品总产值将达到4000-5000亿元左右,年平均增长率10-20%;锂离子电池、铅酸蓄电池将持续成为化学与物理电源行业的支柱产业,铅酸蓄电池保持平均8-10%增长,锂离子电池年平均增长率20-30%;我国化学电源出口仍将保持持续快速增长的态势,年平均增长率10-15%,出口品种增加,档次提高,锂离子电池将占出口总额的 55%以上。“十三五”末,我国化学电源主要产品的产量、销售收入和出口额目标分别见表 7、8、9。

  韩日中锂离子电池OEM市场比例提升至40%;锂原电池市场份额超过50%;电动车动力电池市场量世界第一,安全运行无电池事故;

  4)大型企业成长目标超500亿元销售收入企业 1-5个;超300亿元销售收入企业10个;

  进入世界知名品牌,原电池5-8个;蓄电池8-10个;液流电池1个;超级电容器1个;

  归纳起来,十三五化学与物理电源行业的主要任务就是:抓住市场与政策机遇、突出抓好发展重点、突破关键技术和技术创新,千方百计提高行业(企业)竞争力,努力完成与超额完成行业“十三五”规划各项目标,为2020年实现部分电池产业由电池制造“大”国向电池制造“强”国的转变,并为“十四五”(2025年)实现化学电源行业全面由电池制造“大”国向电池制造“强”国转变的宏伟目标打好坚实基础。

  ①继续支持国家的许可证制度实施,重点推进取证产业的升级(提升先进装备、强化清洁生产、推行量化管理)与产品升级(合格率98%),巩固我国铅酸蓄电池世界产量第一地位,力争出口在有序竞争中扩展(年均增10%),并不断发展壮大国内市场(年均增10%),包括可能起步的起停应用市场等;重视与促进超大规模企业(或企业联合体)形成与发展、推动企业创新技术与产品、知名品牌以及高端人才队伍的培育或培养,不断夯实行业做“强”的基础。

  ②继续支持电池无害回收利用与清洁生产设备的关键技术攻关,尽快完善铅酸蓄电池清洁生产设备改造与无害回收利用改造,支撑铅酸蓄电池产业与产品升级以及成本降低,建立起若干个清洁生产示范线或基地,推进该产业得到政府、社会公众的认可。

  ③发挥我国在铅酸蓄电池新技术研究方面已有的基础与优势(成果、人才队伍、国家经费支持等),通过技术创新研究,努力提高铅酸蓄电池比功率、比能量,延长其循环寿命与使用寿命。其中包括加快卷绕式电池、超级电池(含铅碳电池)、增强型富液电池以及改进型AGM电池的技术完善、验证和开拓市场(HEV起停系统应用、储能应用等),同时,尽快突破双极性和电极轻量化关键技术等。由此,为做“强”我国铅酸蓄电池行业提供技术支撑。

  ①重点推进产业升级(提升先进装备、强化先进控制与推行先进管理)与产品升级(小型锂离子电池体积比能量提升20%,达700-750Wh/l,动力电池单体比能量200-250Wh/kg),提升我国小型锂离子电池在中日韩市场地位的比例至35-40%),力争出口在有序竞争中扩展(年均增10%),在国家新能源汽车有利政策支持下,保持国内市场高速发展(年均增20%);并且重视与促进超大规模企业(或企业联合体)形成与发展、推动企业创新技术与产品、知名品牌以及高端人才队伍的培育或培养,不断夯实产业做“强”的基础。

  ②继续支持关键材料与关键设备的关键技术攻关,尽快完善锂离子电池产业链建设,支撑锂离子电池产业与产品升级以及成本降低,其中关键材料主要包括高镍NMC与NCA、高电压尖晶石结构LMO、层状结构富锂NMC、以及橄榄石结构LMP、LMFP等以及硅基负极材料,功能电解质材料、固态电解质材料、含涂层隔膜或新型隔膜、功能粘合剂、阻燃电解质等;关键设备主要包括全自动电极设备、全自动高精度电池、电池模块组装设备、全自动高精度电池化成设备、全自动高精度电池分类检测设备和电池模块内部缺陷检查设备等。积极推进锂离子电池行业智能制造工作,建成5-10个数字化工厂。

  ③发挥我国在锂离子电池研究方面的优势(成果、人才队伍、国家经费支持等),突破300-350Wh/kg、循环寿命2000次和成本1元/Wh的电池关键技术。

  ④持续支持新型电池体系的创新基础与技术研究,目标是发展更高比能量和低成本电池技术,包括新一代锂离子电池材料体系、全固态锂或锂离子电池、金属锂电池(Li/S与Li/空气)、多价金属与反应材料体系等。通过这些研究,为我国实现最终的锂离子电池“强”国地位转变提供支撑。

  ①重点推进产业升级(提升先进装备、强化先进控制与推行先进管理)与产品升级,在国家新能源汽车有利政策支持下,力争实现国产动力电池在HEV市场份额的增长。

  ② 继续支持关键材料与关键设备的关键技术攻关,尽快完善金属氢化物镍电池产业链建设,支撑金属氢化物镍电池产业与产品升级以及成本降低,其中关键材料主要包括泡沫镍、球形Ni(OH)2,电解质材料、隔膜、功能粘合剂等;关键设备主要包括全自动电极设备、全自动高精度电池、电池模块组装设备、全自动高精度电池化成设备、全自动高精度电池分类检测设备和电池模块内部缺陷检查设备等。

  ③ 发挥我国在金属氢化物镍电池研究方面的优势(成果、人才队伍、国家经费支持等),突破金属氢化物镍电池新材料技术以及动力与储能应用电池关键技术等。

  ①重点推进产业升级(提升先进装备、强化先进控制与推行先进管理)与产品升级,力争出口在有序竞争中扩展(出口额年均增10%),在国家新能源汽车有利政策支持下,保持国内市场持续发展(产量年均增20%);并且重视与促进大型企业(或企业联合体)形成与发展、推动企业创新技术与产品、知名品牌以及高端人才队伍的培育或培养,不断夯实产业做“强”的基础。

  ②继续支持关键材料与关键设备的关键技术攻关,尽快完善锂原电池产业链建设,支撑锂原电池产业与产品升级以及成本降低,其中关键材料主要包括纳米CFx材料、FeS2材料、薄型金属锂带、高活性碳材料、高性能隔膜、有机电解质、高纯度SOCl2等;关键设备主要包括全自动电极制造(涂膜或PTFE粘合电极)设备、全自动高精度电池组装设备、全自动高精度电池分类检测设备和电池模块内部缺陷检查设备等。

  ③发挥我国在锂原电池研究方面的优势(成果、人才队伍、国家经费支持等),突破锂原电池关键技术,比能量提升至400Wh/kg—Li/CFx+MnO2)、贮存寿命增至10年以上;低温-40℃下可获得常温容量的80%等。

  ①重点推进普通锌锰电池产业升级,提升碱锰电池比例至60%。力争出口在有序竞争中扩展(碱锰电池出口额年均增5%),同时保持国内市场持续发展(碱锰电池产量年均增6%);并且重视与促进大型企业(或企业联合体)形成与发展、推动企业创新技术与产品、知名品牌以及高端人才队伍的培育或培养,不断夯实产业做“强”的基础。

  ②继续支持关键材料与关键设备的关键技术攻关,尽快实现碱性锌锰电池隔膜国产化;实现全自动高精度电池、电池模块组装生产线、全自动高精度电池分类检测设备国产化。努力推进建成我国第一条无人值守智能电池示范生产线。

  ③支持我国在锌锰电池方面的持续研究,突破一次锌锰电池降低铅含量的技术和扣式碱锰和锌银电池的无汞化技术。同时尽快解决制造碱性锌锰电池钢壳所用的钢带国产化问题等。

  继续构建和完善我国燃料电池的技术创新平台,鼓励质子交换膜燃料电池,直接甲醇燃料电池等小型实用燃料电池的开发与应用;支持燃料电池的技术创新,努力降低成本,在关键技术和产业化方面有所突破,形成具有自主知识产权的专有技术;拓宽小型燃料电池系统的应用领域和燃料电池在电动车上的示范运营。为形成完整的应用产业链,需要抓紧:

  ①发展低成本制氢与高容量储氢技术研究与演示应用:制氢技术包括大规模煤气化制氢和可再生能源制氢研究;高容量储氢技术包括轻质超高压储氢瓶和新型高比容量储氢材料研究等;在以上基础上,考虑实施城市供氢网系统研究及示范。

  ②燃料电池本体与材料技术:开展催化剂、电解质膜等关键材料以及电极、双极板等关键部件的基础研究和工程开发;发展燃料电池堆、燃料电池辅助装置、燃料电池发动机等系统集成技术,并推进其产业化和市场规模演示;

  ③燃料电池电动汽车动力系统技术:研发应用于电动车、电力、通讯和国防等领域的氢/空气燃料电池系统,并进行演示评价。

  ①努力创建独树一格的或世界一流的特种化学电源产业,包括贮备电池、航天蓄电池与原电池以及电源系统;其中,全面推进锂离子电池在卫星上的全面应用,应用的单体电池比能量达到140Wh/kg。在研的下一代电池比能量达到180-220Wh/kg;锂氟化碳一次电池比能量突破600Wh/kg等。

  ②努力创建独树一格的或世界一流的特种物理电源产业,包括航天高效太阳电池与方阵、柔性薄膜太阳电池(大面积、高效率14-16%,AM0,25℃)与方阵以及空间电源系统。

  ①鼓励超级电容器产业化技术的研究与开发,扩大应用试验;推动超级电容器与电池技术的合作,加强超级电容器与电池混合使用应用系统的研究,包括内混合系统如超级电池等,逐步实现产业化,为电动车提供新型的动力源,拓宽超级电容器的应用领域。加强创新研究,从材料体系和新概念入手,不断提高超级电容器的比功率与比能量(3-5kW级/kg,40-60Wh/kg );

  ②努力推进液流电池产业扩展,在规模储能市场找到自己的定位,实现市场扩展,达到600MW总规模;

  ③努力推进新型自主知识产权的锂离子水溶液电池、快速表面反应超级电容器等的研究进程;加速新型全固态电池、钠离子电池等技术研究与应用攻关。逐步实施相应电池产业化进程。

  已含在各类电池中,但是应该给予特别重视,因为它是保障中国电池行业从“大”变“强”的基石。

  ① 巩固铅酸蓄电池许可证制度实施成果,实现全部铅酸蓄电池无害回收处理再利用;

  ② 加强锂离子电池再利用研究,确立再利用标准,实现其再利用;同时,加快研究对不能直接再利用电池的资源回收方法,建立可行的回收制度与资源再利用体系。

  完善化学与物理电源行业的创新体系、提高自主创新能力,继续推进企业的技术改造,帮助企业提高创新能力和创新条件。促进行业基础研究成果与工程化、产业化的衔接,提升产业核心竞争力。支持科研院所积极开展绿色二次电池、可再生能源新体系的研究,使我国在新型电池研究开发中取得更多的自主知识产权。通过组建行业联盟或技术协作联盟等形式,推进电池与上下游产业链的合作,如锂离子动力电池与电动自行车、电动汽车、电源管理系统等领域的交流与合作,组织攻关,提高产品技术水平,促进推广应用。

  提高行业整合能力,培植优势产品和优势企业,扩大产业规模,提高科技含量和附加值。通过引导企业并购与重组,提高产业集中度,培育和鼓励骨干企业做大做强;完善市场、环保等优胜劣汰机制,通过行业规范(准入条件)的提高,促使电池企业规模化和规范化,防止一哄而上;加快电池产业集群的培育,形成和完善产业链,提升我国电池产业的整体水平。

  支持企业加强环境保护和实施清洁生产,研究和建立废弃电池回收和再利用体系。实现铅酸蓄电池生产从铅冶炼到回收再生形成封闭式循环;逐步形成铅酸蓄电池“谁生产、谁回收”的运行机制,鼓励铅酸蓄电池骨干企业履行社会责任,向废铅酸蓄电池回收再生产业链延伸,从源头上控制污染风险;推广电池生产和回收再生“节能减排”新技术;制订和推广电池环境标志产品标准,提高电池行业环保准入门槛;支持电池回收再生产业政策的研究;推动以环境保护、资源利用为目的的电池回收、再生技术的研究与产业化,实现有效化管理。

  坚持出口市场多元化,降低国际市场高度集中的风险,实现出口国家和地区的“多国化”,积极开拓新兴市场和潜在市场。鼓励自主品牌产品出口,提高档次和附加值,逐步减少加工贸易,实现结构优化。拓宽国际合作渠道和领域,发挥行业协会协调组织作用,以龙头企业带动实施走出去的战略,到有电池材料资源和市场资源的国家和地区办厂。进一步研究应对和消除国外技术贸易壁垒对我国电池产业的影响,在提高自主创新能力的同时,按照WTO 规则,构建有效的产业保护和经济安全体系;高度重视 WTO 游戏规则的研究和知识产权保护,积极消除国外技术壁垒和反倾销等贸易壁垒对我国电池产业的影响。

  对电池产业发展实施政策引导,通过制定有关法律法规,促进污染严重、浪费资源和高耗能的产品逐步退出市场,引导高新技术产品形成产业规模,提高国际市场占有率。为推进动力电池和储能电池产业化技术的突破,建议政府借鉴美国、日本等国的经验,将动力电池、储能电池及关键材料继续列为国家重大产业化项目,资助有条件的企业和科研院所通过产学研结合实施技术突破和产业化。建议出台鼓励扩大新型动力电池(包括锂离子电池、氢镍电池、新型铅酸蓄电池等)和太阳电池等国内消费的产业政策,如税收优惠、政府补贴等,以推动市场的启动和节能减排;建议出台锂离子电池电动自行车补贴政策,推动锂离子电池电动自行车的普及。建议对“十三五”期间重点和优先发展的电池产品、材料及装备的研究开发和产业化给予政策上的支持,对高新技术产业化重点项目给予专项资金资助,国家风险投资向新型电源项目倾斜。建议建立太阳电池多晶硅材料、铅酸蓄电池、电池回收再生企业的准入制度,提高电池行业的能耗和环保准入门槛;对已有的企业也要建立优胜劣汰机制,让不符合节能和环保要求的企业退出市场或通过整合、整改等实现达标生产。建议规范电池行业相关的标准化技术委员会,明确各自的分工,形成科学、合理和可行的电池及材料标准体系,规范行业的标准化工作。

  6、在“十三五”行业面临重大发展机遇与严峻挑战之际,努力做好行业协会的服务工作:

  除了发挥好政府与行业的桥梁作用外,“十三五”行业协会搭建四大平台,以便为行业成员做好服务,推动“十三五”行业规划顺利实施。

  1)搭建行业信息平台,协会及时发布相关政策和行业信息,便于企业第一时间了解政策导向和行业发展趋势,使其在产业导向、行业重大技术开发、联合应对国际贸易壁垒、提高行业在国际市场的话语权等方面发挥重大作用。

  2)搭建行业技术或学术会议平台,协会定期或不定期组织技术与市场交流活动,让行业内直接了解到国内外最新研究动态与技术成果。同时也给国内企业或研究单位及时发布自主研究成果的机会。协会更希望通过这些交流活动平台帮助企业或单位物色和培养技术领军或学术带头人。

  为了配合电池由大做强,行业协会决定在十三五开展电池产品抽查、测试对比和评价工作,通过实际数据推进我国电池企业永不懈怠、持续发展的信心与决心。

  十三五期间,行业协会期待与会员单位一起继续做好行业数据统计工作,及时收录数据,用季报、半年报和年度报的形式传达给会员单位。

  “十三五”期间,我国化学与物理电源行业不仅面临着新的有利于产业发展的外部环境,循环经济、低碳经济的新型工业化发展方向将推动我国电池产业保持持续、快速增长,新材料、新能源和新能源汽车等战略性新兴产业的发展,将加快化学与物理电源产业的结构调整,同时我国化学与物理电源行业的发展也面临着资源短缺、贸易保护、节能减排等许多新矛盾和新要求,机遇和挑战并存。化学与物理电源行业仍是一个充满生机的朝阳产业,只要我们的思路对头、谋划得当、措施有力,就能实现健康、持续发展。

  1、高比能量(600-700Wh/kg)的锂原电池材料(以CFx为基础,也包含其它新型高电压/高比容量正极材料等)与电池研究中的重要基础问题与关键技术;

  2、薄型与超薄型(含薄膜电池)铝塑封包装(或称纸片式电池)锂电池材料、工艺与生产技术研究以及推广应用;

  4、碱性锌二氧化锰电池全自动无人值守生产线ppm,产品合格率超过99%,);

  5、锂钱币电池(Coin cell)全自动无人值守生产线ppm,产品合格率超过99%,);

  6、标准圆柱形锂原电池全自动组装示范生产线ppm,产品合格率超过99%);

  8、原电池自放电评估方法及电池搁置寿命预期方法(包括模拟仿真等,建立企业累计的数据库);

  9、国产原电池名牌产品与国际同类产品的收集与对比检测,建立行业级共用数据库;

  10、超薄型金属锂带的加工技术与设备系统(锂带厚度:10-100微米可调,均匀性符合要求)注:系金属锂蓄电池与薄膜锂原电池共同需求;

  1、铅酸蓄电池新技术(铅碳、卷绕、双极性、泡沫石墨等新技术研究或技术完善研究)、新工艺(针对提高利用率的铅粉工艺、固化工艺改进等)、新产品(起停系统电池等)与新应用(起停、吊车能量回收等)研究;

  3、超高标准铅酸蓄电池全密闭清洁回收系统示范(环境中-周边废水或空气中无有害物检出);

  4、国产铅酸蓄电池名牌产品与国际同类产品的收集与对比检测,建立行业级共用数据库;

  6、碱性蓄电池(金属氢化物镍电池和特殊应用镉镍电池)新技术、新工艺、新产品与其生产技术以及国产化替代进口产品应用研究

  7、金属氢化物镍电池比能量提升、比功率提升以及寿命延长的关键技术研究(针对混合电动车辆与储能等);

  9、超过750Wh/L能量密度铝塑膜封装锂离子电池研究与开发以及规模化生产与应用;

  10、国产3C用锂离子电池名牌产品与国际同类产品的收集与对比检测,建立行业级共用数据库;

  11、薄型与超薄型(含薄膜电池)铝塑封包装(或称纸片式电池)锂离子电池材料、工艺与生产技术研究以及推广应用;

  12、纯电动车用300-350Wh/kg(单体)、循环寿命3000(80%DOD)次以上,成本低于1元/Wh、安全型锂离子电池研究与开发;

  14、长寿命(15-20年)储能型锂离子电池研究与开发及其评价系统(含仿线、超高功率起停系统用锂离子电池研究与开发(低温启动:-30℃下冷启动电流,高于700A);

  16、全自动锂离子电池关键材料生产线(正极、负极、隔膜、电解质)示范项目;

  21、动力电池系统设计(热、机械、电、控制等)与评价研究(包括仿真、测试等),建立数据库;

  21、新型超级电容器体系重要基础问题与关键技术(比能量超过50Wh/kg、比功率超过10kW/kg)等;

  27、高比能量(400Wh/kg)、长寿命(500次,100%DOD, 容量保持率80%)锂硫电池体系重要基础问题与关键技术;

  28、高比能量(500Wh/kg)、长寿命(300次,100%DOD, 容量保持率80%)锂空气电池体系重要基础问题与关键技术;

  29、新型低成本(含钠离子、水溶液锂离子、锌离子电池体系等,单体电池水平:0.5元/Wh)长寿命(10000次以上,100%DOD, 容量保持率80%)储能电池重要基础问题与关键技术;

  30、U乐娱乐安全型全固态电池重要基础问题(高导电率材料、电极/电解质交界面等)与关键技术;

  2、燃料电池性能提升与成本降低研究(低温启动、运行寿命延长至3000小时以上、成本降低等);

  6、复合电源(不同电池间或与超级电容器或不同电极复合)概念与基础创新技术;

  5月8日,美国白宫发布消息称中共中央政治局委员、中国国务院副总理刘鹤将于下周访问美国首都华盛顿,与美...[详细]

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