
動(dòng)力電池作為新能源汽車最核心的零部件,已成為各國(guó)政府和主流車企重點(diǎn)布局和規(guī)劃的領(lǐng)域。我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)需持續(xù)加大投入和創(chuàng)新,保持全球領(lǐng)先地位。目前我國(guó)動(dòng)力電池關(guān)鍵技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,在關(guān)鍵材料克容量、電池比能量、系統(tǒng)集成效率等方面得到全面提升,已實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先。此外,我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)逐步完善,關(guān)鍵材料及動(dòng)力電池的產(chǎn)量和出口量均居全球第一,下游動(dòng)力電池回收利用體系初步建立,形成了較完善的梯次利用技術(shù)及商業(yè)模式。總體上看,我國(guó)已在動(dòng)力電池關(guān)鍵技術(shù)、市場(chǎng)規(guī)模、供應(yīng)鏈方面處于全球領(lǐng)先水平,但在基礎(chǔ)研究、原材料供應(yīng)、電池回收、碳足跡研究等方面與國(guó)外尚有差距。全固態(tài)電池研發(fā)方面,我國(guó)起步較晚,在基礎(chǔ)研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)上落后國(guó)外3-5年;電池原材料供應(yīng)方面,我國(guó)對(duì)外依存度較高,恐有供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn);電池回收及再利用方面,我國(guó)行業(yè)監(jiān)管力度不足,未實(shí)現(xiàn)退役電池全面規(guī)范化處置;碳足跡研究方面,我國(guó)動(dòng)力電池碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)與方法論研究較為滯后,在全球競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。
高比能、高安全性、低成本動(dòng)力電池技術(shù)不斷進(jìn)步,全固態(tài)電池成為下一代電池的必爭(zhēng)高地。
雖然液態(tài)動(dòng)力電池的能量密度仍有發(fā)展空間,但運(yùn)行安全性存在較大風(fēng)險(xiǎn),其綜合性能難以滿足行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求。全固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)的重要發(fā)展方向,有望突破傳統(tǒng)液態(tài)電池的瓶頸,具備兼顧高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命、高安全性能、寬溫度范圍等綜合特性的潛力,正在成為全球汽車強(qiáng)國(guó)鉚力發(fā)展的下一代電池新賽道。目前我國(guó)在固態(tài)電池、鋰硫電池、鈉離子電池的質(zhì)量能量密度方面已達(dá)到全球先進(jìn)水平,但在循環(huán)壽命上還稍有差距。我國(guó)應(yīng)未雨綢繆,加大固態(tài)電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化力度,通過(guò)多種手段激勵(lì)全固態(tài)電池等新體系電池研發(fā)和創(chuàng)新,推動(dòng)新體系電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,積極探索車載應(yīng)用前景。為促進(jìn)我國(guó)在全固態(tài)電池領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)并鞏固我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)全球領(lǐng)先地位,應(yīng)積極采取相關(guān)舉措以推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和推廣應(yīng)用。研究制定下一代動(dòng)力電池國(guó)家頂層規(guī)劃,加大固態(tài)電池研發(fā)支持力度,通過(guò)設(shè)置國(guó)家重大專項(xiàng)和建立固態(tài)電池協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)合體,開(kāi)展重點(diǎn)攻關(guān);加強(qiáng)整車與電池系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì),研發(fā)固態(tài)電池專用生產(chǎn)設(shè)備,加大原材料資源保障力度,鼓勵(lì)車企開(kāi)展固態(tài)電池搭載和示范應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的持續(xù)降本和應(yīng)用規(guī)模穩(wěn)步提升。
(一)建立固態(tài)電池協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)合體,凝聚全國(guó)力量開(kāi)展重點(diǎn)攻關(guān)
我國(guó)固態(tài)電池的頂層設(shè)計(jì)稍顯不足,技術(shù)路線尚不明確,存在資源投入分散和研發(fā)周期長(zhǎng)的問(wèn)題。美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)均已發(fā)布戰(zhàn)略大力布局并支持固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我國(guó)雖然在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中對(duì)固態(tài)電池等新體系電池設(shè)置了專題研發(fā)項(xiàng)目,但尚缺少國(guó)家層面的戰(zhàn)略和頂層設(shè)計(jì)。技術(shù)方面,固態(tài)電解質(zhì)、正極、負(fù)極有多種路線,在選擇時(shí)要充分考慮電芯性能、大規(guī)模制造可能性、制造合格率、制造成本等因素。國(guó)外在聚合物以及硫化物方面已深耕多年,目前已進(jìn)入量產(chǎn)加速驗(yàn)證階段,初步形成了一定專利壁壘,全球固態(tài)電池專利數(shù)量最多的前五家企業(yè)分別是豐田汽車、松下控股、出光興產(chǎn)、三星電子、村田制作所,均為日、韓企業(yè)。而我國(guó)以氧化物路線為主,硫化物研究仍處于起步階段,未來(lái)技術(shù)路線尚不明確,資源投入較為分散,導(dǎo)致研發(fā)效率較低。全固態(tài)電池電解質(zhì)的選擇需同時(shí)兼顧電導(dǎo)率、加工性、穩(wěn)定性和制造成本等,研發(fā)方向上重點(diǎn)圍繞高電導(dǎo)率、高界面穩(wěn)定性、高材料穩(wěn)定性三個(gè)核心指標(biāo)開(kāi)展攻關(guān)。
一是研究制定下一代動(dòng)力電池國(guó)家頂層規(guī)劃,明晰固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展方向及路線,建立國(guó)家投入長(zhǎng)效機(jī)制。建議在系統(tǒng)總結(jié)過(guò)去二十多年國(guó)家鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,研究編制下一代動(dòng)力電池國(guó)家頂層規(guī)劃,深入研判國(guó)際固態(tài)電池技術(shù)專利壁壘及最新發(fā)展態(tài)勢(shì),明確我國(guó)固態(tài)電池主要發(fā)展方向及技術(shù)路徑。建立國(guó)家層面長(zhǎng)效投入機(jī)制,實(shí)施國(guó)家下一代動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)工程,持續(xù)支持以固態(tài)電池為代表的下一代動(dòng)力電池的基礎(chǔ)科學(xué)、工程化、示范應(yīng)用及回收利用等方面研究。
二是加大固態(tài)電池研發(fā)支持力度,重視基礎(chǔ)科學(xué)研究,強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研高效協(xié)同,開(kāi)展行業(yè)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。充分利用現(xiàn)有資金渠道,通過(guò)國(guó)家科技計(jì)劃和工業(yè)強(qiáng)基、增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、工業(yè)企業(yè)技術(shù)升級(jí)改造等國(guó)家重大工程,加大對(duì)固態(tài)電池的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化支持力度。國(guó)家牽頭形成固態(tài)電池協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)合體,充分發(fā)揮科研院所及高校在基礎(chǔ)研究方面的優(yōu)勢(shì),集中力量盡快攻克固態(tài)電池鋰離子和電子輸運(yùn)、固—固界面反應(yīng)等科學(xué)問(wèn)題;鼓勵(lì)以企業(yè)為主體的聯(lián)合創(chuàng)新體系建設(shè),集聚行業(yè)優(yōu)勢(shì)力量搭建聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)機(jī)制,系統(tǒng)解決高電導(dǎo)率固態(tài)電解質(zhì)合成及放量工藝、全固態(tài)電芯界面融合技術(shù)等工程難題。
(二)加強(qiáng)固態(tài)電池工程化及產(chǎn)業(yè)化探索,推動(dòng)開(kāi)展示范運(yùn)營(yíng)
全固態(tài)電池整車搭載還有工程技術(shù)與成本問(wèn)題待解決。固態(tài)電池雖具有本征安全性,但仍存在一定的熱失控和熱擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn),需要針對(duì)電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散的不同階段采取安全與防護(hù)措施,提高電芯級(jí)別的熱失控預(yù)警能力和系統(tǒng)級(jí)別的熱擴(kuò)散防護(hù)能力,對(duì)整車的熱管理設(shè)計(jì)、系統(tǒng) / 底盤(pán)集成、結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、全生命周期監(jiān)測(cè)和管理提出了新的要求。此外,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈體系還不完善,與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈兼容度較低,且存在原材料供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn),原材料對(duì)外依存度較高,進(jìn)而導(dǎo)致固態(tài)電池成本高企。
一是加強(qiáng)整車與電池系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì),提升固態(tài)電池安全性能。建議整車企業(yè)和電池企業(yè)圍繞全固態(tài)電池整車搭載特性,建立聯(lián)合研發(fā)機(jī)制,開(kāi)展協(xié)同設(shè)計(jì)。針對(duì)全固態(tài)電池本征安全問(wèn)題開(kāi)展專項(xiàng)研究,通過(guò)主動(dòng)安全與被動(dòng)安全設(shè)計(jì),提高電芯級(jí)別的熱失控預(yù)警能力和系統(tǒng)級(jí)別的熱擴(kuò)散防護(hù)能力。
二是加大研發(fā)特定工藝制造設(shè)備與原材料資源保障力度,促進(jìn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期降本。建議針對(duì)全固態(tài)電池研發(fā)新型生產(chǎn)工藝,同時(shí)定制化開(kāi)發(fā)部分設(shè)備,加快高性能材料全固態(tài)電池的研發(fā),進(jìn)一步完善供應(yīng)體系;建立關(guān)鍵原材料資源保障體系,鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)企業(yè)在海外加大對(duì)關(guān)鍵資源的投資并購(gòu),以及國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)采力度,提高原材料自主可控程度。
三是鼓勵(lì)車企開(kāi)展固態(tài)電池搭載與示范運(yùn)營(yíng),加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)國(guó)內(nèi)外整車企業(yè)和動(dòng)力電池企業(yè)的規(guī)劃,預(yù)計(jì)2025年前后將建立全固態(tài)電池試制線并推出搭載的原型車,2030年前后將可能實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn)并正式裝車使用,但大規(guī)模上車時(shí)間仍需根據(jù)研發(fā)進(jìn)展而定,若材料層面的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和產(chǎn)業(yè)層面的高效生產(chǎn)工藝 / 低成本化無(wú)法有效解決,其量產(chǎn)時(shí)間將不及預(yù)期。建議鼓勵(lì)車企擇機(jī)在中高端車型上率先應(yīng)用固態(tài)電池,推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與示范運(yùn)營(yíng),同步開(kāi)展市場(chǎng)及技術(shù)評(píng)估,為規(guī)模化應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)。
加強(qiáng)上游原材料資源保障,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全可控。動(dòng)力電池已成為未來(lái)能源存儲(chǔ)的必爭(zhēng)領(lǐng)域之一,各國(guó)全力爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)自給自足。其中動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的安全可控離不開(kāi)原材料資源,目前我國(guó)還存在原材料資源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),亟須加強(qiáng)上游原材料資源保障。從產(chǎn)業(yè)鏈角度分析,整車企業(yè)對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效應(yīng)顯著,動(dòng)力電池企業(yè)可進(jìn)一步帶動(dòng)關(guān)鍵材料放量增長(zhǎng)。目前,我國(guó)上游關(guān)鍵材料出貨量及出口量居全球前列,基本實(shí)現(xiàn)自給自足。
(一)建立關(guān)鍵原材料資源保障體系,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵原材料穩(wěn)價(jià)保供
原材料價(jià)格漲幅過(guò)大,帶給整車及電池企業(yè)極大成本壓力。2021年以來(lái),新能源汽車的旺盛需求驅(qū)動(dòng)鋰電池市場(chǎng)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng),電池級(jí)鋰材料價(jià)格持續(xù)走高,遠(yuǎn)超市場(chǎng)預(yù)期,導(dǎo)致在電池產(chǎn)業(yè)鏈的利潤(rùn)分配方面,鋰礦端的議價(jià)能力和利潤(rùn)獲取能力最強(qiáng)。原材料碳酸鋰價(jià)格在2022年年底達(dá)到了最高點(diǎn)60萬(wàn)元/噸,2023年以來(lái),價(jià)格逐漸下降,恢復(fù)到正常價(jià)格區(qū)間。目前,合計(jì)擁有全球過(guò)半鋰資源的阿根廷、玻利維亞和智利擬形成“鋰佩克”組織,若計(jì)劃落定將會(huì)對(duì)全球鋰資源定價(jià)產(chǎn)生很大影響,鋰資源可能成為“白色石油”,全球?qū)τ趹?zhàn)略礦產(chǎn)的掌控將顯著趨緊。
一是建立關(guān)鍵原材料價(jià)格監(jiān)測(cè)、分析預(yù)警機(jī)制,加強(qiáng)市場(chǎng)供給調(diào)節(jié)。建議宏觀經(jīng)濟(jì)和行業(yè)主管部門(mén)將鋰、鈷、鎳等動(dòng)力電池關(guān)鍵原材料納入國(guó)家戰(zhàn)略性資源儲(chǔ)備,加大對(duì)國(guó)內(nèi)富鋰地區(qū)鋰資源勘探和開(kāi)發(fā)力度,鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)企業(yè)在海外加大對(duì)關(guān)鍵資源的投資并購(gòu)力度。同時(shí)研究建立關(guān)鍵原材料價(jià)格監(jiān)測(cè)、分析預(yù)警機(jī)制并及時(shí)發(fā)布信息,加強(qiáng)市場(chǎng)供給調(diào)節(jié)。
二是強(qiáng)化對(duì)關(guān)鍵材料市場(chǎng)及金融監(jiān)管,促進(jìn)市場(chǎng)回歸正常秩序。建議市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén)將動(dòng)力電池原材料納入市場(chǎng)監(jiān)管范疇,對(duì)違法經(jīng)營(yíng)、囤積居奇的企業(yè)通過(guò)約談、調(diào)研、通報(bào)等方式進(jìn)行勸導(dǎo)和警告;同時(shí)建議對(duì)資本惡意炒作等行為加強(qiáng)金融監(jiān)管,發(fā)揮國(guó)內(nèi)期貨市場(chǎng)對(duì)原材料價(jià)格的引導(dǎo)作用,打擊自媒體哄抬物價(jià),促進(jìn)市場(chǎng)回歸正常秩序。
(二)加大國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)采力度,提高原材料自主可控度
目前我國(guó)礦產(chǎn)資源的國(guó)內(nèi)自主可控度較低,存在被限制進(jìn)口的風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)業(yè)聚集之下,我國(guó)動(dòng)力電池制造產(chǎn)業(yè)鏈縱向一體化程度高,但上游加工、中游制造與下游需求之間存在供需不平衡,尤其是受制于資源分布,鋰、鈷、鎳等長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,存在一定縱向風(fēng)險(xiǎn)。目前我國(guó)鋰、鈷、鎳的資源分布占比均不到10%,三元正極材料的前驅(qū)體主要是鎳和鈷,我國(guó)對(duì)外依存度較高:鎳資源方面,我國(guó)儲(chǔ)量400萬(wàn)噸,主要依靠從印度尼西亞、俄羅斯等國(guó)家進(jìn)口;鈷資源方面,我國(guó)目前探明儲(chǔ)量?jī)H8萬(wàn)噸,主要依賴從印度尼西亞和剛果(金)進(jìn)口,資源相對(duì)短缺。礦產(chǎn)資源保障問(wèn)題需協(xié)同電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全盤(pán)規(guī)劃。
一是加大戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的勘查力度,加快礦產(chǎn)品基地建設(shè)。繼續(xù)加大戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的勘查力度,形成一批戰(zhàn)略儲(chǔ)備礦產(chǎn)地,以保障國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源大循環(huán)。做好重要礦產(chǎn)品保供穩(wěn)價(jià)工作,保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全。加大金屬礦石等國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)力度,加快礦產(chǎn)品基地建設(shè),增強(qiáng)國(guó)內(nèi)資源保障能力,強(qiáng)化進(jìn)出口調(diào)節(jié),堅(jiān)決遏制高耗能、高排放、低水平項(xiàng)目盲目發(fā)展,保持重要礦產(chǎn)品安全供應(yīng)、價(jià)格基本穩(wěn)定。
二是加速礦產(chǎn)資源開(kāi)采技術(shù)研發(fā),提升戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源國(guó)內(nèi)保障能力。由于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、采掘環(huán)境多變,礦山開(kāi)采面臨巨大挑戰(zhàn),礦山智能化、綠色化發(fā)展成為當(dāng)前采礦業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì),有序、高效、科學(xué)地進(jìn)行礦物開(kāi)采已經(jīng)成為我國(guó)采礦業(yè)發(fā)展的重要方向。國(guó)內(nèi)青海、西藏優(yōu)質(zhì)鹽湖以及川西等鋰礦資源分布地區(qū)的地理和氣候條件較為嚴(yán)苛,并且品位較低,開(kāi)采難度和成本相較國(guó)外高出很多,需要國(guó)內(nèi)企業(yè)在境內(nèi)項(xiàng)目投資和新型提鋰技術(shù)上不斷升級(jí)。加速推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)、無(wú)人駕駛技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、高精度 GPS 定位技術(shù)、深部開(kāi)采技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)在礦產(chǎn)開(kāi)采中的應(yīng)用,不斷提高開(kāi)采效率和減少環(huán)境污染。
(三)加強(qiáng)對(duì)國(guó)際重要礦產(chǎn)投資并購(gòu),增強(qiáng)全球資源配置靈活性
全球各國(guó)對(duì)于戰(zhàn)略礦產(chǎn)的掌控將顯著趨緊,原材料產(chǎn)地抱團(tuán)哄抬價(jià)格。全球礦業(yè)正在經(jīng)歷新一輪的深度調(diào)整,電動(dòng)汽車相關(guān)新興礦產(chǎn)資源成為各個(gè)國(guó)家和企業(yè)必爭(zhēng)的“戰(zhàn)略要地”。我國(guó)在本輪全球礦產(chǎn)業(yè)變革中已處于具有一定優(yōu)勢(shì)的較領(lǐng)先地位,尤其是以贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)為代表的鋰資源企業(yè),以洛陽(yáng)鉬業(yè)、金川集團(tuán)為代表的鈷資源企業(yè),以及以青山集團(tuán)、中冶集團(tuán)為代表的鎳資源企業(yè),在全球擁有多個(gè)世界級(jí)資源項(xiàng)目,在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)了重要的主導(dǎo)地位,已提前鎖定了一定規(guī)模和比例的礦產(chǎn)資源權(quán)益,為我國(guó)關(guān)鍵礦產(chǎn)的資源安全提供了重要保障。
一是加強(qiáng)國(guó)際重要礦產(chǎn)投資并購(gòu),抵御關(guān)鍵資源被限制進(jìn)口的風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的地理分布集中度高,供應(yīng)鏈容易受到地緣政治、自然災(zāi)害等影響,未來(lái)仍存在被限制進(jìn)口的風(fēng)險(xiǎn)。建議對(duì)外繼續(xù)加大重要礦產(chǎn)投資,并促進(jìn)海外礦產(chǎn)投入轉(zhuǎn)化為資源進(jìn)口儲(chǔ)備,提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力。
二是加速原材料產(chǎn)地產(chǎn)能建設(shè),完善全球產(chǎn)能布局,增強(qiáng)資源配置靈活性。通過(guò)科學(xué)預(yù)測(cè)未來(lái)全球新能源汽車及動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃和產(chǎn)量,對(duì)海外地區(qū)的工廠布局和產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)行合理規(guī)劃。通過(guò)全球不同區(qū)域原材料產(chǎn)能的科學(xué)、均衡布局,增強(qiáng)我國(guó)企業(yè)在全球資源配置中的靈活性。
(四)加強(qiáng)電池材料體系技術(shù)創(chuàng)新,提高稀有原材料資源利用率
持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,通過(guò)電池替代材料和生物質(zhì)材料減少電池貴金屬用量。由于對(duì)鋰離子電池的需求不斷增長(zhǎng),鎳、鈷和鋰的價(jià)格不斷被抬高,可能造成原材料資源緊張的局面,現(xiàn)有電池材料體系不能完全滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。為實(shí)現(xiàn)可再生能源的持續(xù)利用,除了開(kāi)展傳統(tǒng)的電池替代材料研發(fā)外,由于生物聚合物具有可持續(xù)性、可再生性和環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn),利用生物材料開(kāi)發(fā)有機(jī)電極材料已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
一是開(kāi)展電池替代材料研發(fā),降低電池中貴重金屬用量。目前動(dòng)力電池主要基于鋰離子電池體系,里面的鋰、鎳、鈷等金屬材料來(lái)源有局限性且成本高企,亟須研發(fā)電池替代材料。建議在現(xiàn)有鋰離子電池體系的基礎(chǔ)上,開(kāi)展關(guān)鍵材料的替代和降本,如三元正極向高鎳低鈷、高鎳無(wú)鈷方向發(fā)展,磷酸鐵鋰正極向磷酸錳鐵鋰方向發(fā)展;建議構(gòu)建新的動(dòng)力電池體系,研發(fā)鈉、鈣、鋁和鎂等新的金屬離子電池體系,解決目前動(dòng)力電池原材料供應(yīng)安全和成本問(wèn)題。
二是探索生物質(zhì)材料在電池中的應(yīng)用,加速可持續(xù)電池開(kāi)發(fā)。為實(shí)現(xiàn)可再生能源的持續(xù)利用,開(kāi)發(fā)可再生、可持續(xù)、綠色的電池材料迫在眉睫。建議探索木質(zhì)素、聚多巴胺、黑色素、紫癜素等生物材料在有機(jī)電極材料中的應(yīng)用特性,挖掘其應(yīng)用在正極、電解質(zhì)等材料中的潛力;建議加速可再生電池和可持續(xù)電池的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,研究以生物材料和可降解材料為主要部件的綠色電池,實(shí)現(xiàn)電池的全體物質(zhì)可降解,最大限度減少對(duì)環(huán)境的污染。
動(dòng)力電池回收在促進(jìn)資源保障的同時(shí),利于環(huán)境保護(hù)和材料降本。回收利用雖然看似是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈的最終端,但實(shí)際上也是產(chǎn)業(yè)鏈的源頭。動(dòng)力電池的回收對(duì)于資源保障、環(huán)境保護(hù)和材料降本均有極其重要的意義。我國(guó)動(dòng)力電池上游礦產(chǎn)資源相對(duì)匱乏,鋰、鎳、鈷的進(jìn)口依存度十分高,動(dòng)力電池回收過(guò)程中提取的有價(jià)金屬等稀有資源可以重復(fù)利用,在保護(hù)環(huán)境的同時(shí),可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
(一)強(qiáng)化電池回收監(jiān)督管理,營(yíng)造規(guī)范有序的市場(chǎng)環(huán)境
當(dāng)前動(dòng)力電池回收行業(yè)已進(jìn)入關(guān)鍵期,回收標(biāo)準(zhǔn)不夠健全、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)等亂象依然存在,阻礙規(guī)范化發(fā)展。我國(guó)對(duì)電池回收的環(huán)保要求非常嚴(yán)格,因此正規(guī)企業(yè)管理成本較高,而一些環(huán)保水平低的許多“小作坊”則以低廉的經(jīng)營(yíng)成本賺取高昂的差價(jià)。目前動(dòng)力電池回收監(jiān)管仍存在漏洞,對(duì)從業(yè)企業(yè)監(jiān)管不嚴(yán),導(dǎo)致可追溯環(huán)節(jié)容易失控,許多“小作坊”因此鋌而走險(xiǎn),最終導(dǎo)致絕大多數(shù)退役電池流通至“小作坊”。
加強(qiáng)法規(guī)制度建設(shè),落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制,強(qiáng)化監(jiān)督管理機(jī)制。建議國(guó)家立法機(jī)構(gòu)加快對(duì)動(dòng)力電池回收利用立法,加大對(duì)相關(guān)責(zé)任主體的履責(zé)約束力度,切實(shí)保障生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度有效落實(shí),避免退役動(dòng)力電池流入不規(guī)范渠道處理;建議地方有關(guān)主管部門(mén)加強(qiáng)聯(lián)動(dòng)執(zhí)法,繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)退役動(dòng)力電池回收的全流程溯源管理,對(duì)車企、電池廠以及車主等持有電池的源頭進(jìn)行管理,保障退役動(dòng)力電池在規(guī)范渠道得到回收及再利用。
(二)建立回收網(wǎng)點(diǎn)共建共享機(jī)制,探索創(chuàng)新商業(yè)模式
我國(guó)已在全國(guó)各地區(qū)建立電池回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),但還存在分布不均衡的問(wèn)題。截至2022年年底,190余家汽車生產(chǎn)、動(dòng)力電池綜合利用等企業(yè)在全國(guó)31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的326個(gè)地市級(jí)行政區(qū)設(shè)立了14573個(gè)回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。目前,占新能源汽車總產(chǎn)量約 90% 的新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)已設(shè)立回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),覆蓋全國(guó)31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),分布主要集中在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角及中部新能源汽車保有量較高的地區(qū),還存在區(qū)域分布不均衡、布局不合理的問(wèn)題。
一是加強(qiáng)行業(yè)協(xié)作,探索回收網(wǎng)點(diǎn)“共建共享”合作模式。建議通過(guò)政策引領(lǐng)和政府牽頭,將電池級(jí)原材料供應(yīng)商、動(dòng)力電池制造商、新能源車企及電池應(yīng)用商、梯次利用企業(yè)、電池回收企業(yè)有效互聯(lián),共同參與動(dòng)力電池回收利用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,通過(guò)上下互聯(lián)式的溝通和協(xié)作,保障動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。推動(dòng)新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)和廢舊動(dòng)力電池梯次利用,企業(yè)通過(guò)自建、共建、授權(quán)等方式,建設(shè)規(guī)范化回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。倡導(dǎo)行業(yè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)企業(yè)主體,發(fā)揮各方資源優(yōu)勢(shì),探索建立“共建共享”回收服務(wù)平臺(tái),率先在新能源汽車保有量較大的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)鋪設(shè)和規(guī)范改造,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布局,逐步取締不合規(guī)或利用率極低的網(wǎng)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。
二是探索商業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池回收市場(chǎng)化發(fā)展。在推行商業(yè)模式過(guò)程中,需要發(fā)展動(dòng)力電池大規(guī)模、快速、低成本的檢測(cè)方案,依托動(dòng)力電池大數(shù)據(jù)分析技術(shù),結(jié)合大量線上和少量線下檢測(cè)的方式,實(shí)現(xiàn)批量高效檢測(cè)。針對(duì)具體電池的價(jià)格評(píng)估,應(yīng)引入評(píng)估機(jī)制,結(jié)合行業(yè)價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)、歷史交易數(shù)據(jù)和電池分類應(yīng)用場(chǎng)景,建立一套大數(shù)據(jù)評(píng)估算法以實(shí)現(xiàn)退役電池價(jià)值評(píng)估。充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈主體優(yōu)勢(shì),探索創(chuàng)新商業(yè)模式,有針對(duì)性地開(kāi)展動(dòng)力電池回收利用效益評(píng)估、動(dòng)力電池成組集成技術(shù)成本分析,以及再利用場(chǎng)景經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新商業(yè)模式試點(diǎn)示范,如“以租代售”“廢料換材料”合作模式等,對(duì)具有價(jià)值的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式進(jìn)行推廣。
2020年年底,歐盟發(fā)布《歐盟電池與廢電池法規(guī)》(簡(jiǎn)稱《新電池法》)草案,除對(duì)動(dòng)力電池關(guān)鍵材料回收提出管理要求外,首次明確了動(dòng)力電池生命周期碳足跡管理的要求,草案目前已在歐盟理事會(huì)和歐洲議會(huì)獲得通過(guò)。當(dāng)前,我國(guó)在電池技術(shù)、制造和產(chǎn)業(yè)鏈等方面已取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),而歐盟正意圖以碳足跡為突破口,重新定義產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和貿(mào)易規(guī)則,將給我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),亟須組織行業(yè)力量積極應(yīng)對(duì)。
(一)加強(qiáng)我國(guó)電池碳足跡研究,加快打破國(guó)際綠色貿(mào)易壁壘
歐盟發(fā)布《新電池法》,對(duì)電池碳足跡聲明提出明確要求。該法規(guī)旨在使投放到歐盟市場(chǎng)的所有電池更具可持續(xù)性、循環(huán)性和安全性,針對(duì)電池生命周期的所有階段,從設(shè)計(jì)到廢物處理,為電池行業(yè)創(chuàng)造循環(huán)經(jīng)濟(jì)。《新電池法》既是迎合低碳、環(huán)保的全球趨勢(shì),也是歐盟在電池產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)取有利地位的方略。動(dòng)力電池生產(chǎn)制造企業(yè)所生產(chǎn)的動(dòng)力電池的碳足跡要向歐盟匯報(bào),并根據(jù)相關(guān)規(guī)則來(lái)計(jì)算碳足跡。我國(guó)在電池碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)與方法論方面存在空白,在后續(xù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中將處于不利地位。
一是加快動(dòng)力電池碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)與方法論研究,保持國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。建議由國(guó)家部委指導(dǎo),加強(qiáng)動(dòng)力電池碳足跡相關(guān)工作的對(duì)內(nèi)統(tǒng)籌、對(duì)外協(xié)調(diào)。動(dòng)力電池碳足跡管理是當(dāng)前國(guó)際綠色貿(mào)易壁壘的關(guān)鍵管理工具,動(dòng)力電池碳足跡的研究、發(fā)布以及國(guó)際協(xié)同是融入國(guó)際規(guī)則體系、保持我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵抓手,亟須從部委層面加強(qiáng)指導(dǎo),統(tǒng)一數(shù)據(jù)發(fā)布、暢通國(guó)際對(duì)接渠道,推動(dòng)關(guān)鍵規(guī)則和數(shù)據(jù)的國(guó)際互認(rèn)。
建議行業(yè)組織牽頭,推進(jìn)發(fā)布動(dòng)力電池碳足跡關(guān)鍵數(shù)據(jù)和共識(shí)報(bào)告。由行業(yè)組織牽頭,在前期汽車生命周期排放評(píng)價(jià)研究工作組的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步推動(dòng)動(dòng)力電池上下游企業(yè)參與,深入開(kāi)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研和碳足跡評(píng)估工作,對(duì)外發(fā)布行業(yè)權(quán)威、共識(shí)的動(dòng)力電池全生命周期碳排放數(shù)據(jù),評(píng)估我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn),提出應(yīng)對(duì)措施建議。
建議多渠道做好國(guó)際合作與交流,加強(qiáng)研究成果的國(guó)際影響力和國(guó)際互認(rèn)。在國(guó)家部委指導(dǎo)下,與歐盟委員會(huì)聯(lián)合研究中心(JRC)建立對(duì)接機(jī)制,充分發(fā)揮行業(yè)組織、國(guó)際組織、國(guó)際會(huì)議平臺(tái)的作用,從政府、行業(yè)、企業(yè)等層面打通動(dòng)力電池碳足跡的國(guó)際交流與合作渠道,通過(guò)組織研討會(huì)、聯(lián)合研究、參與成果審議、聯(lián)合發(fā)布成果等形式加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果的國(guó)際互認(rèn)。
二是推動(dòng)動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程低碳排放,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“零碳”生產(chǎn)。“零碳”生產(chǎn)未來(lái)將成為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參與競(jìng)爭(zhēng)的核心要素,上下游企業(yè)必須迅速做出反應(yīng)。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)需注重生產(chǎn)過(guò)程的低碳排放,要從碳排放量占比高的材料生產(chǎn)和電池組加工環(huán)節(jié)著手,加強(qiáng)從原料生產(chǎn)到回收全產(chǎn)業(yè)鏈需求創(chuàng)新。動(dòng)力電池生產(chǎn)評(píng)價(jià)體系要引入碳足跡要求,動(dòng)力電池生產(chǎn)管理體系要引入零碳排放標(biāo)準(zhǔn),不斷促進(jìn)“零碳”生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。
目前動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)已紛紛開(kāi)啟“零碳”轉(zhuǎn)型。頭部動(dòng)力電池企業(yè)寧德時(shí)代早在2019年就已成立公司可持續(xù)發(fā)展委員會(huì),投入了大量人力、物力,全面梳理研究產(chǎn)品碳足跡,并探索如何實(shí)現(xiàn)全生命周期降碳。在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),2022年3月,全球知名認(rèn)證機(jī)構(gòu)SGS為寧德時(shí)代全資子公司四川時(shí)代頒發(fā)了PAS2060碳中和認(rèn)證證書(shū),寧德時(shí)代宜賓工廠成為全球首家電池“零碳”工廠。比亞迪、蜂巢能源等電池企業(yè)也紛紛啟動(dòng)企業(yè)碳中和規(guī)劃研究,并開(kāi)始建立零碳產(chǎn)業(yè)園。除動(dòng)力電池生產(chǎn)環(huán)節(jié),鋰電池材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的脫碳減碳和碳足跡追蹤也迫在眉睫,如成都巴莫科技有限責(zé)任公司宣布通過(guò)PAS2060體系認(rèn)證,取得SGS頒發(fā)的2021年“零碳”工廠達(dá)成碳中和宣告核證聲明證書(shū),成為全球首家達(dá)成“零碳”的正極材料生產(chǎn)基地。
(二)有序推進(jìn)海外電池產(chǎn)能布局,擴(kuò)大海外本土化配套能力
海外市場(chǎng)需求激增讓動(dòng)力電池儲(chǔ)運(yùn)難題日益凸顯,直接在整車生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)動(dòng)力電池工廠,為其進(jìn)行快速配套,已經(jīng)成為當(dāng)前全球產(chǎn)業(yè)鏈合作下的最優(yōu)選擇。近年來(lái),國(guó)內(nèi)多家電池生產(chǎn)企業(yè)國(guó)際業(yè)務(wù)收入均呈現(xiàn)飛速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),一方面由于國(guó)內(nèi)部分動(dòng)力電池企業(yè)的技術(shù)水平與產(chǎn)品質(zhì)量已處于全球領(lǐng)先水平,在國(guó)際市場(chǎng)上具備一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);另一方面以歐洲為代表的海外新能源汽車市場(chǎng)迅速崛起,為我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)“走出去”提供了機(jī)遇和市場(chǎng)空間。出于發(fā)展考慮,主機(jī)廠基本會(huì)遵循“本土化采購(gòu)”的原則,動(dòng)力電池企業(yè)在海外建廠,不僅可以有效降低運(yùn)輸成本,同時(shí)也可以更好地配套當(dāng)?shù)剀嚻蟆?022年以來(lái),已有億緯鋰能、遠(yuǎn)景動(dòng)力、蔚藍(lán)鋰芯、蜂巢能源、寧德時(shí)代、國(guó)軒高科等多家鋰電池企業(yè)披露“出海”投資計(jì)劃。
一是加強(qiáng)政府統(tǒng)籌指導(dǎo)和協(xié)調(diào),研究制定動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)“走出去”推進(jìn)策略。加強(qiáng)政府統(tǒng)籌指導(dǎo)和協(xié)調(diào),加強(qiáng)政企協(xié)同,在汽車強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的指引下,研究制定動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)“走出去”推進(jìn)策略,重點(diǎn)支持我國(guó)具備優(yōu)勢(shì)的動(dòng)力電池出口和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)國(guó)際化布局,推動(dòng)動(dòng)力電池產(chǎn)品、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)和資本“走出去”,加快培育以技術(shù)、品牌、質(zhì)量、服務(wù)等為核心的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。
組建動(dòng)力電池企業(yè)海外發(fā)展聯(lián)盟,推動(dòng)動(dòng)力電池企業(yè)與供應(yīng)鏈企業(yè)協(xié)同“走出去”。鼓勵(lì)有條件的企業(yè)進(jìn)行海外投資、并購(gòu)、設(shè)立海外研發(fā)中心和營(yíng)銷服務(wù)機(jī)構(gòu)。依托境外經(jīng)貿(mào)合作區(qū)、工業(yè)園區(qū)等大力推進(jìn)海外動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)。
二是深入實(shí)施FTA(自由貿(mào)易協(xié)定)戰(zhàn)略和加強(qiáng)專業(yè)服務(wù)體系建設(shè)。積極與“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)、我國(guó)主要出口國(guó)家商簽FTA、投資保護(hù)協(xié)定。支持專業(yè)機(jī)構(gòu)搭建動(dòng)力電池產(chǎn)品出口及國(guó)際化服務(wù)平臺(tái),為企業(yè)提供海外市場(chǎng)和政策法規(guī)咨詢、檢測(cè)、認(rèn)證、研發(fā)、培訓(xùn)等服務(wù)。
【本文節(jié)選自《中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2022)》,國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究部、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、大眾汽車集團(tuán)(中國(guó))聯(lián)合主編,中國(guó)發(fā)展出版社2023年9月第1版,內(nèi)容略有刪減】
(作者:趙立金、曲靖瑤、趙森、孫旭東、胡進(jìn)永。趙立金系中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)助理、國(guó)際汽車工程科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院副院長(zhǎng);曲靖瑤、趙森、孫旭東、胡進(jìn)永系中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)國(guó)際汽車工程科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院汽車電動(dòng)化中心研究員)