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产学研多方聚首 共商锂电产业发展
2016-06-22 11:07:00
关键词:国际高峰论坛圆桌会议发言

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  为进一步深入探讨锂资源在电动汽车领域的应用,在中国电动汽车百人会与青海省人民政府、科学技术部、工业和信息化部共同主办的“锂产业-新生态”国际高峰论坛中,进行了主题为“先进电池技术与锂资源高效利用”的圆桌会议,探讨了锂资源、电动汽车、先进电池技术与锂资源高效利用等相关问题。

  以下为圆桌会议讨论发言内容:

邱新平 清华化学系教授 中国硅酸盐学会固态离子学分会副秘书长.jpg

图为清华化学系教授 中国硅酸盐学会固态离子学分会副秘书长邱新参与平讨论发言


  邱新平 :

  从目前的情况来看,刚才嘉宾讲的很好,各个企业质量参差不齐,有好的,也有比较差的。中国总体的特点就是这样,一哄而上、一哄而下。但是我也特别同意昨天有老总的观点,通过后面发展5年左右的时间,中国锂电池产业逐步从技术密集向资金密集方向转变,后来者的资金和技术不是最强的,估计机会就会越来越少,这是一个方面。

  第二个,我国锂电池产业有逐步向封闭型发展的特点。因为每个企业有固定的上游、有固定的下游。新技术进来之后就很困难,这样新来的企业机会就越来越少。这个产业链正逐步走向封闭。但对先入的企业机会就特别好,锂电池技术的进步给这些企业带来很大的压力。比如电池材料做的很好,但过几年步子稍微慢一点就掉队了。不是一个企业,而是整个下游受影响。这就对目前有生产线的这些企业提出更高的要求,要做产品,同时还要技术研发,同时还要去竞争,不仅在国内竞争,还要在国际竞争。

  第三个,锂电池技术发展是非常非常快。不从2000年回顾,我们可以从2008年开始回顾动力电池,到现在大概6年的时间。动力电池实际上提高很多很多。2008年展示的电动汽车磷酸铁锂动力电池容量比较低。但近两年能量密度提高也非常非常快。

  第四个,后边的压力更大,因为现在下一代的锂离子电池是怎么回事,包括有教授也说不能太关注能量密度,但是为什么锂电池追求高能量密度是最重要的。总的来说,产业的前景非常好,应用市场这种发展未来几年相信在座的包括企业家、经济学界以及包括搞科研的,都可以从大的背景下能够分得一杯羹或者做出自己的贡献。

赵勇强 国家发改委能源研究所研究员.jpg

图为国家发改委能源研究所研究员赵勇强参与讨论发言


  赵勇强:

  非常感谢大会能够邀请,我是国家发改委能源研究所的赵勇强。

  我们现在非常关注电动汽车行业的发展,我们需要清洁电力、绿色出行、低碳的能源需求。“十二五”末期,电动汽车作为一个产业真正实现了规模化。产业发展规律和协同发展潜力体现出来了。新能源行业在过去10年中,成本下降50%—80%,重要的因素是规模经济。随着产业化,锂电池包括其他的配套行业,现在电动车行业推动产业进一步发展。

  关于电动汽车电池本身我想谈一些行外的话,因为我本人也是电动汽车的用户,也非常关注这个行业的发展。宏观经济研究可持续发展,首先第一个问题是原料供应问题和资源保障问题。今天专家做了很好的报告,资源的开发利用环节我们认为需要更可持续发展,高耗能、高污染的行业会受到很大的影响,而从开始就做全产业链闭环的,就能做到清洁生产。

  另外关于回收利用和梯次利用,刚才专家提了很多,动力电池可以梯次利用于分布式发电与新能源并网,我觉得是非常好的,期望有更多的交流研究。现在业界面临很大的困惑,怎么让这个行业更好地结合起来。上午谈了一些案例,希望今后电动汽车行业建立一种持续的规划机制,把问题能够深入的研究。回收利用,现在新能源行业面临大量的光伏组件,过多少年以后寿命下降,这个事情已经进入到议事日程来。纳米纤维将来的重复利用,也要把回收利用作为重要议题来进行讨论,这是非常非常重要的。行业从开始就按照长期的、可持续来发展、推动,这样才能赢得各方面的支持,避免一些光行业、汽车行业高耗能、高污染的负面问题。

赵桂志 松下株式会社PRDCC总监.jpg

图为松下株式会社PRDCC总监赵桂志参与讨论发言


  赵桂志:

    我是松下株式会社PRDCC总监。松下电器参加汽车行业的活动很少,过去都是参加消费电子、家电方面的会,所以我们也很珍惜这样一个机会。

  从电池角度来讲,我们在苏州和无锡各有一个锂电池工厂,当然是做3C电池的。对动力电池我们已经在大连开始建造一个新的工厂,主要用于电动汽车这方面产品的生产。松下电器因为跟特斯拉合作的关系,还是获得了相当的媒体曝光度。但是在中国,在过去一段时间倒没有特别主动积极地参与一些公开的活动。领导层确实已经认识到中国电动汽车产业在高速发展的状况。其实在世界其他地方,电动汽车发展远远没有像中国这样有一种非常好的态势,所以基于这样的认识,集团决定加大在中国市场的推广力度。所以这次过来,我们电池部门的CTO专门过来做了报告,希望借这个机会认识更多的朋友和专家。我们在中国负责电池业务的总经理也在,我们负责电芯部分的技术负责人也过来了,所以我们对这样一个交流机会非常重视。

  在电动汽车领域当中,有很多话题可以谈,但是一个最重要的话题是我们也同意中国政府在过去一段时间在做的工作,就是对安全性的重视。我们做了20几年的锂电池,在全世界出货量累计应该是名列前茅的,对锂电池的产业具有非常强的敬畏心理---安全性怎么强调其实都是不过分的。所以我们自己从研发、生产、大量实验,也包括客户的选择上,希望我们的客户对安全的认识上和理念上有共同的认识,而不仅仅是作为短时间销量的这种追求。所以我们相信锂动力电池这个产业是一个长跑,不是一个短跑,而且安全性实际上是在座所有产业链大家共同的利益,所以我们也希望将来我们会积极主动的与政府、与产业、与高校做更多的交流,在安全性方面把这个事情做好,因为任何一个产品出了问题,其实都是对我们所有人的伤害。

  我们是第一次在中国大规模的会议上来介绍我们的业务、我们的产品,我们也希望借这样一个机会,以此为契机,在未来与产业链的上游、下游各个环节加强更多的合作。

陈元太 宁德时代副总 青海时代董事总经理.jpg

图为宁德时代副总、青海时代董事总经理陈元太参与讨论发言


  陈元太:

    各位嘉宾,我是宁德时代的陈元太。目前我们在新能源的产业线已经陆续投产,后续我们还会增加两条产业线,我们为打造青海的锂电产业集群做出自己的贡献。同时在储能领域以外,我们可能也会在电动汽车电池这块在青海加大投入,希望各个产业以及专业给予我们企业更多进一步的支持。

宋豪晙 三星SDI株式会社总部企划副总裁 .jpg

图为三星SDI株式会社总部企划副总裁宋豪晙参与讨论发言


  宋豪晙:

    大家好!我是三星SDI株式会社的宋豪晙。针对今天的回收再利用方面我把我们公司的一些计划跟大家分享一下。

  我们认为根据新能源汽车和动力电池不断的发展,确实有必要去探讨一些梯次利用和循环利用,在这样的工作上,我们最近跟东风汽车、三星公司等三家签订了一个框架协议,专门做循环利用的工作。其中有一家公司是专门的资源回收,并且把相应的材料可以提升出来的专业的公司。我们在采用的一些材料里面可以用循环利用材料的比重到2025年想要提高到56%,同时也希望这种循环利用提高效率,所以从我们产品的设计上就着重的去看怎样在容易拆解这些产品设计上也做了很多工作。还有梯次利用方面,强调汽车上用动力电池的计划。其实今天前面的很多专家也提过动力电池在储能领域的梯次利用,在这个环节上动力电池从汽车上能够对它怎样去做技术上的评价,更好的用于储能,这是很重要的工作。同时,要从整车上能够拿到相应的电池使用的数据,这样更好的、更准确的去检测到相应的电池状况。所以通过这些数据的积累可以形成大的数据库,能够得出一些技术上的结论,最终能够确定技术上可行的、经济上可行的商业模式。

  总而言之,这种梯次利用也好、循环利用也好,都是相应产业链里边的很多企业一起去共同完成的工作,所以在这两个层面上三星也非常愿意加入到这个合作项目当中,做出我们的一些微薄之力。谢谢!

郭盛昌 中航锂电技术研究院院长 .jpg

图为中航锂电技术研究院院长郭盛昌参与讨论发言


  郭盛昌:

    各位嘉宾,各位同行,大家上午好!很高兴利用这个时间介绍一下我们的工作进展。我们基于这个行业的痛点或者行业的问题进行了深入的思考,做了一些前期的工作。主要的内容是两大块,一个是梯次利用,一个是再生回收。从市场容量来看,梯次利用市场应该说非常广泛,2015年19GWh的产能,意味着5年后有19GWh的梯次利用的市场,所以说这个市场空间非常大。

  但是这个行业的痛点有几个:第一,电池分选成本高,一致性调整困难;第二,PACK成本高、技术水平低、寿命短;第三,热管理差、电池被用坏;第四,锂电成本高、替换铅酸速度慢;第五,电动车退役电池拆解回收陈本高、浪费大。

  最终核心就是对锂资源的严重浪费,所以应该从系统的角度去考虑如何去利用锂电的资源。

  我们做的梯次利用工作:第一,定级标准;第二,定价标准;第三,性能评估;第四,安全评估。这个评估体系目前已经建立起来了,而且已经跟客户进行过沟通接洽。具体地说,评估会按照品牌分析,尤其是每个厂家的电池品牌不一样、价格不一样,数据管理和系统管理性在设计的时候要考虑可用性,如果在设计角度全部是用胶粘起来,后面没有二次利用,给的定价非就常低。所以对于梯次利用来讲,一定要从设计的角度去考虑全生命周期的成本。

  我们还做了一些分选的工作,这是我们梯次利用的实测工具,从80%的循环,最低的到2000次以上,好的电池到5000次。

  梯次利用电池最大的难点,是如何用标准化的方式去PACK,这个难度非常大的,我们开发PACK方案可以接受圆形电池、方形电池等,也解决了温度控制问题和安全性问题,应用防火材料,解决一些安全性的问题。

  模块并联组技术方面。我们考虑用无线的方式把电压平台调成一致,比如我们用DC、EC的方案,把电压平台调成一个档次,就可以进行多层次、广泛领域的应用。另外低电压、小模块并联成大的系统,我们能够解决系统可靠性的问题。这个系统一只电池坏了,甚至坏了一个模块、十个模块,都没有问题。我们在控制策略,SOC控制,还有精度等多方面,也做了相关的工作。

  在系统方面,我们做了一个标准化的系统。当然这个系统所谓的标准化并不是尺寸上的完全标准化,而是设计理念和设计思路的标准化。就是说所用的全部零部件都是统一的,所以基于这个层面设计了标准化的电源系统,可以兼容,最终实现低成本和长寿命。

  通过前面的基础性工作,我们提出一个系统性的解决方案,包括家用储能、电网储能等全部储能的应用,全部是基于上面的核心技术。目标市场就是储能系统、小型动力系统、终端产品、备用系统等,主要就是这样一些市场。再次利用方面,我们做的工作是把电池拆解,实现环保的拆解过程,拆解完也是做了直接再生,再生的循环效果还是不错的,只是比能量要低一些,但是整个能量发挥还有循环性是可以接受的,作为低端电池的应用或者储能电池的应用是完全可以接受的。

  我们整个再生回收的回收率可以做到金属回收率99%以上,正负极在94%以上,电解液是进行模块化处理,没有直接进行回收,环境也符合电池行业的环境标准。我们做了三元材料的回收工艺,因为我们属于前期阶段,没有正式的进行投产。

  商业模式上,我们有梯次利用和再生拆解,实现了回收网络和整车厂、终端用户互相在一起的过程。盈利模式主要是靠两个地方盈利,因为成本上是PACK的回收成本、电池的回收成本,盈利上主要是一些材料的销售、电池的销售以及一些中间产品的销售。

  还有一些案例,主要是我们做了一些储能和通信基站的储能应用。这是我们生产线的一些拆解过程,应该说实现了机械化拆解,年处理能力是750万Ah。

孙兴起 LG化学南京乐金化学新能源电池有限公司部长.jpg

图为LG化学南京乐金化学新能源电池有限公司部长孙兴起参与讨论发言


  孙兴起:

  我是LG化学的,非常感谢百人会组织这个活动,邀请来自LG化学和行业内的各位专家一起来探讨问题、交流现状,我觉得是非常好的形式。

  昨天我们对锂电池的梯次利用、回收做了简单的介绍,今天各位专家在这方面也有很多的说明,今天在这个课题以外我们想针对未来在电动汽车时代的到来需要发挥怎样的作用发表我的观点,跟大家一起来进行探讨。

  在过去几年,大家都知道,中国的产业发展非常迅速,对我们来讲这应该是比较典型的起步期,这是从政策驱动到市场驱动的一个过程,昨天金先生做了重要的讲话。它对于未来电动汽车产业发展的几点思考跟大家做一个分享。

  电动汽车产业未来可能面临三个关口需要克服,安全性、续航里程和产能,从更全面的角度来思考如何去发展这个产业。

  第一个,安全性方面,我们想强调更多的是系统的分析。我们知道电池的安全性再强调也不为过,因为涉及到安全的问题。同时,我们也客观地认识到不同技术存在的安全性差异,没有任何一个能源百分之百是安全的。如何能保证安全性,我们有电池包的设计,电池包是要承担安全责任的。电动汽车用电池包的安全性,主要是说在电池包内部出现热失控的时候,蔓延到电池包外需要多长时间,15分钟还是10分钟。我们LG化学也在积极配合开展工作,提出内部起火自制的方案设计,从安全隐患方面来讲,电动汽车安全就是PACK安全结构,PACK安全设计就是一个关键。

  第二个,续航里程。我们知道目前传统汽车在500—700公里,消费者一般都是觉得比较满意,是可以接受的,所以说未来我们认为电动汽车合理的续航里程应该在500—700公里,当然1000—2000公里也可以,但是要电池增加。我们预计在500—700公里续航里程的电动汽车应该在2019年之后会实现,所以应该在两三年之后可以看到一些曙光。

  第三个,就是大家比较关心的成本问题。对于成本来讲,我们认为电动汽车的价格比传统汽车相比,这里面涉及到技术架构。今天大家讨论的是关于资源、供应的问题。如果是基础架构,我们觉得成本的控制可以通过技术开发来实现,但是我们可以想到未来电动汽车的发展是非常迅速的,从这方面中国汽车处于非常有利的地步。因为中国有非常丰富的锂资源和地下矿产资源,可以通过一些矿产来生产一些燃料。所以我们认为包括电极材料里面,中国应该会起到越来越重要的主导作用。在电动汽车产业发展中,整个产业是非常紧密合作的,包括从原材料到下游、到回收,是一个紧密合作的关系,我们也非常希望加强和国内原材料企业的合作,实现共同的发展,共同的实现产业链成本的下降。

  最后总结一下,如果我们这三个关口都能克服的话,我想我们真正的新能源时代就到来了,在在座的各位专家和同行共同努力下,大家集思广益,为中国电动汽车的健康发展能够做出贡献,我想一个共赢的电动汽车时代会更早的到来。谢谢大家!

高 原 北大先行科技产业有限公司总裁.jpg

图为北大先行科技产业有限公司总裁高原参与讨论发言


  高原:

  我就借机表达一下我的想法。为了满足现在电动汽车的需求,在研发方面需要革命性、超越性。那些将锂离子电池商业化的前辈有些都已经退休了。锂离子电池方面举个例子,电极的制作方法,虽然有很多很多的方法,但是没有跳出原来制作的方法。从这些老前辈了解到,当时之所以这么做,是因为当时这个团队都是原来从其他部门调过来的,做磁带的、做电子产品的,还有做其他的产品,为什么做这个部门?当时做电机工艺是从做磁带的借过来的,PPDF,就是做耳机的磁性材料,这些老先生他们也很沮丧,发现20多年后的锂离子电池依然还是当年没有办法的办法在持续。同时给我感受非常强烈的另一个故事是,多年前在美国参观过铅酸电池的工厂,和我们锂离子电池工厂是天壤之别。当时我是觉得他们很土,但是想想他们才是真正的大工业或者动力电池的生产方式。我进出车间第一个看到的就是天车吊着直径三四米的电极设备,到了铅酸电池电极完全是自动化的,机械在快速的切出来那个极片,在工厂里面有自己的铁轨,就像汽车制造一样。什么意思?为汽车行业制造组件的工厂,完全是大生产,我们锂离子电池,首先看是一个电子工厂,当时给我感受震动实在是太大了。

  回过头来我想锂离子电池、动力电池不管是材料,不管有三元材料等多少种材料,我去年说三大类,其实很多的材料可以用做电池的材料,可以不含锂。做电极是当年做磁带延伸出来的,完全是从高速、低成本的方向考虑。如果重新设计,当然风险会非常大。因此,归根结底,我是想动力电池在这方面的技术路线上要两条腿,一方面是力度加大,还是继续延伸,一方面革命性的、跳跃性的。当然跳跃性的风险会非常大,同时呼吁政府要给革命性的研究多做一些支持。作为企业可能很难承受,这个其实我们几位院校的教授知道,在美国一直这么多年有一个项目,就是“阿尔法1”。它支持的项目,首先一个要素及时风险非常大,企业不敢做。其实国内的政府、日本政府肯定也应该考虑,各国的政府应该考虑加大这部分的投入,因为让企业做跳跃性的,风险实在是太大了,而且回报10年以后也承受不了。但是如果一个国家的产业,没有这种革命性的、高回报的,我觉得很难达到这个社会对电动汽车动力电池的需求。而且几位专家都知道改进越来越难了,能量密度的提升,同时还要求非常安全,还要求成本很低。如果不做革命性的改变,最后挤不出多少油水。做跨越性的研究,投入周期会非常长,而且代价风险也非常大。所以这几年不管在美国的会上、中国的会上,我都鼓吹要同时投资高风险、革命性,但是希望口袋比较深的部门,比如说政府,加大支持。谢谢大家。

孙逢春 北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任.jpg

图为北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任孙逢春参与讨论发言


  孙逢春:

  我想就大家的意见和今天各位的发言做一个简单的总结。

  新能源汽车,从去年下半年到今年进入了爆发式的增长,对汽车行业来讲是一个喜事,对国家来说也是一个好事,从保稳定、保增长的角度来讲,国家把新能源汽车作为一个重要的抓手,这也是工信部领导多次谈到怎样发展新能源汽车,也是转型升级的一个重要方面。   

  但也出现了一些新的问题。第一个问题,比如说现在由于从去年下半年开始井喷式的增长、爆炸式的增长,导致去年下半年电池供不应求,成为卖方市场,甚至到春节前后有的电动汽车老总亲自到电池厂抓采购,这在中国传统市场上是不存在的。因为在传统市场上,整车厂是当之无愧的老大,所有的人都得围着他转。

  另外一种情况是电子材料的价格上升,导致在国家战略里面或者在企业战略里面要大幅地达到国家的战略,就面临着困难或者看不到前景,令人非常担忧。刚才很多老总、专家也谈到了锂材料价格去年涨了不少,估计按今年的形式来看,还得要涨。所以昨天陈主任谈到,是不是要适当的放慢脚步,把有些该做的事情做好。另外,百人会这次决定在这儿,在锂资源的产地做一次研讨,对资源开发、高效利用以及有效回收等等进行探讨,有很重要的意义。

  由于去年电动汽车大规模的发展,今年3月份、4月份我在合肥也谈到了一些个人的观点,比如一窝蜂地上,导致了电动客车质量方面存在一定问题,也出现了一些安全隐患,同时,也发生了一些事故。当然,电动汽车目前事故的主要原因还是电池,因为90%以上都是电池,也有别的,比如电动空调出问题的。从这个角度来讲,国家把电动汽车安全、运行安全作为第一任务,肯定的是汽车企业作为汽车安全的第一责任人,将会承担着在电动汽车运行中电动汽车安全的第一责任人。刚才包括松下、三星和LG的几位先生也谈到,电动汽车的安全,系统安全非常重要,当然安全是一级一级地做。所以电池安全、电芯的安全非常重要,所以国家也在这个时间,工信部包括行业协会密集地召开会议,研讨怎么样提高电动汽车电池安全性。我们今天在讨论新的锂产业、新的生态怎么样高效利用、怎么样有效利用、怎么样有效回收。因为锂电池目前来讲还是主要的电池,今天这个会议也非常重要,大家也都在期待着电动车产业能够健康快速地发展。所以估计等到下半年,中国的电动汽车还会跟去年下半年一样有一个更快速地发展,很多企业都在期待国家新的产业政策的出台。我们在这里开这个会也可能有新的意见,希望百人会能够上到国家相关的部委,以及相关的行业协会,能够为产业发展提出好的建议。


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