時值年中，動力電池行業又到了一個“復盤”的時間節點。過去的10多年來，鋰電產業經歷了啟動期、快速成長期、規模擴張期，如今已成為助力新能源汽車推廣的關鍵一環，為我國實現“雙碳”目標貢獻著自己的一份力量。
相關統計顯示，2022年1～5月，我國動力電池產業繼續呈現高速增長態勢，裝車量累計達83.1GWh，同比增長100.8％。動力電池單體和系統能量密度有了較大幅度的提升，成本卻持續下降；無模組設計、刀片電池、彈夾電池等開始實現規?；瘧茫哝嚐o鈷電池、固態/半固態電池等前沿技術取得突破。
日前，在第十五屆高工鋰電產業峰會上，高工咨詢董事長張小飛表示，我國已形成強大的動力電池產業鏈，同時也為未來更大的萬億級儲能市場打下了技術、產品和資金方面的堅實基礎。當前，動力電池“五強”企業正在激烈爭搶中國、歐洲、北美三大市場，全球新能源汽車格局雛形初現。在他看來，我國動力電池產業的主要優勢在于制造能力和供應鏈，兩者成為相關企業走向全球市場的重要支撐。
最近一段時間，市場外部環境遭遇“黑天鵝事件”，俄烏沖突升級、新冠肺炎疫情等多種因素疊加，給高速發展的鋰電行業帶來不確定性因素。鋰電裝備企業思客琦董事長付文輝提出倡議，行業應攜手面對百年不遇之大變局，積極構建國內、國際“雙循環”，完善新發展格局，繼續深度參與全球供應鏈。
滿足多元化需求打造全局競爭力
全球能源結構正在發生重大變化，為新能源汽車發展帶來巨大的機遇期和窗口期。據預測，2022年，中國新能源汽車銷量有望突破550萬輛，帶動中國動力電池出貨量超過450GWh；同時，受海外市場訂單帶動，主流動力電池企業將迎來較大規模的產品出口。不過，原材料價格大幅上漲，導致動力電池的成本漲幅更甚，供應商面臨較大經營壓力。一項市場研究指出，2022年，中國動力電池電芯的價格或將上漲15％～20％。原材料價格高企、供應緊缺，使得動力電池行業承壓嚴重。
市場機遇與挑戰并存，這也讓動力電池供應商對于下一步的發展規劃有了更多的思考。蜂巢能源董事長兼首席執行官楊紅新介紹稱，該公司產品規劃主打“短”、“平”、“快”，即短刀化、平臺化、快速充電；新的戰略思想主要在于實現產業一體化聯合及上下游產業聚集。產業一體化聯合是要形成“一縱一橫一服務”的戰略升級：“一縱”是縱向拓展，聯合產業上下游，形成一體化生態；“一橫”是橫向協同產業發展的高技術和優質環節；“一服務”是產業服務，借助平臺資源向產業鏈的各環節賦能。在上下游產業聚集上，要促進區域經濟產業化發展，一體化盤活鋰、鎳、錳、磷等礦產資源，以電池為依托，形成產業集群，與上下游企業共同搭建產業園生態，協同發展。
中創新航董事長劉靜瑜指出，當下，對于動力電池行業來說，可持續發展是重要命題，其中市場化與規?；侵攸c。市場化一定會帶來應用的多元化，而應用的多元化則會帶來技術路線的多元化。為實現能量與資源極致平衡的目標，中創新航正沿著無鈷化、高錳化、高壓化、固態化等技術路線推進創新。據悉，中創新航的三元鋰電池已做鈷含量僅7％，未來將進一步降到5％，甚至低于3％。高錳化主要是降低對鎳的依賴，這是中創新航的主打戰場。該公司還開辟了三元鋰高壓電池的路線，技術水平處于領先位置。
億緯動力研究院院長何巍認為，新能源汽車市場具有極強的復雜性與多樣性，這成就了多技術路線并行的市場技術局面。技術創新包括化學體系創新與結構創新兩個方面，需要相互配合以支撐動力電池向前發展，而完整的技術路線圖應包括功能技術路線、質保技術路線與成本技術路線三個維度?！盎诎踩耘c經濟性的絕對優勢，大圓柱電池完美兼顧了化學體系創新與結構創新兩方面的需求，是中高端新能源汽車技術路線中最理想的解決方案?！彼f。
“我們認為，與產業鏈上下游合作伙伴緊密合作，為節能與新能源汽車發展提供具有競爭力、情景化的動力電池解決方案，才更有助于達成交通領域‘雙碳’目標?！毙劳_電動汽車電池副總經理崔巖巖表示，電動化是實現交通運輸“雙碳”目標的重要路徑，而這個進程中出現的痛點和焦慮既是挑戰又是機遇，更是激發產業創新的源泉。據介紹，針對續駛里程、充電、保值、安全四大痛點，欣旺達提出了超級快充電池解決方案，車輛續駛里程可達700公里，充電10分鐘續駛400公里以上，電池質保10年/20萬公里。
捷威動力研究院副院長馬華表示，不同類型動力電池的應用邊界和設計思路存在一定差異，但從滿足客戶需求的角度講并無本質區別。捷威動力一直生產軟包電池，未來也會繼續聚焦于此，但不排除涉足其他類型產品的可能。應用場景多元化使得動力電池的需求也多樣化，捷威動力在高比能、高倍率以及儲能電池產品方面都進行了布局。
鋰電材料迎來新周期面臨技術和產業升級
有研究機構指出，為了實現《巴黎氣候協定》中將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內的主要目標，2040年，全球清潔能源礦產需求將至少翻番，新能源汽車相關礦產需求將增長30倍，其中鋰增長42倍，石墨增長25倍，鈷增長21倍，鎳增長19倍。
一方面是需求大幅增加，另一方面是資源供應緊缺，漲價不可避免地成為動力電池行業的“高頻詞”。高工產業研究院院長高小兵表示，2020年底以來，碳酸鋰、六氟磷酸鋰、PVDF（聚偏氟乙烯）、VC（碳酸亞乙烯酯）、凈化磷酸、石墨化、磷酸鐵等鋰電材料的價格大幅上漲，其中，鋰鹽價格上漲幅度最大，VC的漲價周期最短。
為應對原材料漲價和市場競爭加劇等一系列挑戰，動力電池行業越來越重視對材料的研發與技術革新。常州鋰源研究院副院長岳海峰，介紹了提前在動力電池低溫性能和快充領域研發布局的情況。在保障安全性和逐步滿足常規性續駛里程需求后，新能源汽車在全球高緯度地區低溫環境下的里程焦慮成為首要問題。今年4月，常州鋰源發布了“鐵鋰1號”，通過在正極材料內部建立高速的鋰離子傳輸通道，將磷酸鐵鋰材料在-20℃條件下的放電容量保持率，從常規產品的55％提升到85％，而在-40℃條件下的放電容量保持率更是由接近于零拉升至57％。此外，鐵鋰1號可與三元材料摻混使用，從而改善安全性和循環壽命等性能。
正拓能源研發總監李仕琦指出，硅碳負極產業化還需要解決膨脹、安全問題，同時也需鋰電池上下游產業鏈的配合。
天賜材料董事長徐金富指出，鋰電材料的新周期呈現出高成長性、高話語權、高速發展特征。材料企業也面臨新容量、新技術、新供應鏈、新競爭、新合作、新思維的六大挑戰。
星源材質研發總監王艷杰稱，安全是動力電池的基礎，而隔膜就是安全物質，是阻止正負極接觸的材料。為滿足鋰電池高安全、輕量化、低成本、長壽命發展趨勢，隔膜技術正朝薄型化、高性能、高安全方向延伸。圍繞于此，星源材質形成了干法隔膜、濕法隔膜、涂覆隔膜產品矩陣?！暗?026年，我們要實現100億屏的隔膜產能，確保全球第二的位置。”他說。
容百科技總裁助理、正極材料事業部總經理佘圣賢認為，鋰電池市場爆發一定會帶來正極材料的高速增長。未來10年，正極材料有望迎來10倍的增長。其中，兩個領域的增速會很高。一是鐵鋰材料，對應中低端乘用車需求；二是更適用于中高端乘用車的高鎳三元材料。他預計，2030年高鎳三元材料全球出貨量將從2021年的30萬噸左右達到500萬噸以上，創下10年20倍的增速。
佘圣賢還表示，正極材料不會只出現一個體系一統天下的情況，因為要對應不同的應用場景，就會有不同的技術路線。同時，每隔5～10年，行業將出現一些新的材料體系，近期的鈉離子電池、富鋰錳基電池、無鈷電池都陸續走向成熟。此外，正極材料向高級進階，核心就是朝更高的能量密度發展，所以三元材料從低鎳走向了高鎳，接下來還會走向超高鎳。
設備企業需降本增效推智能制造迫在眉睫
動力電池的TWH時代到來，制造環節怎么辦？
劉靜瑜提出了中創新航的三個制造理念，極簡制造、極限制造、智能制造。她表示，極簡制造需要產品設計簡單、工藝簡單，并且使得裝備變得簡單。在極簡制造中，其電芯零部件數量減少25％，工序降低30％，成本因此降低很多，包括工廠的占地面積也隨之減少，即單位占地面積產出可提高50％。
崔巖巖強調了綠色智能制造的重要性，具體來講有三個措施：第一，制造基地、園區采用智能電網和自主開發的儲能系統，實現用電的綠色化、高效化、集約化；第二，制造基地與當地政府及行業伙伴開展戰略合作，逐步將綠電使用比例提升至90％；第三，通過工藝設備的創新，實現工藝的簡化、降低排放，實現高效率、高精度制造。除了在生產環節應用低碳技術外，推廣低碳的管理也非常關鍵，欣旺達借助區塊鏈技術與行業伙伴一起實現電池碳足跡全生命周期的追溯，有利于碳排放的管理，助力“雙碳”目標達成。
海目星激光董事長趙盛宇表示，大量的新型電池結構涌現，并快速產業化、規?；?，對制造企業關鍵工藝、關鍵結構可批量化的能力提出了更高要求。海目星激光著力于通過激光賦能動力電池工藝制程創新，擁有高速激光切割應用控制技術、高速多路激光控制技術、高速運動張力控制技術、高速動力學穩定性、結構輕量化、拓撲優化、除塵控制等技術。
大族激光副總裁黃祥虎認為，未來3～5年，新能源汽車市場的快速發展，有望帶來巨大的鋰電裝備需求，而面臨原材料漲價等壓力的傳導，鋰電裝備企業做好降本增效迫在眉睫。大族激光的相關裝備已獲得批量訂單，將保質保量，按時交付。據悉，大族激光實現了從電芯到模組的鋰電池閉環設備鏈布局，前段、中段、后段、組裝段都有獨立的子公司和產品中心。更為重要的是，鋰電產業進入大規模擴產周期，實現產業鏈的合作共贏需要與頭部企業聯合開發新工藝、新技術，打通新技術溝通渠道，協調供應鏈，共同促進降本增效。同時，為助力“雙碳”目標實現，鋰電制造環節也必須加快向零碳轉型。
付文輝指出，動力電池電芯、系統結構的創新迭代，不斷驅動鋰電設備企業積極探索新工藝、新技術，從而提高制造效率。在新周期下，思客琦提出了產品新矩陣、市場新打法。比如，為順應新周期的變化，在電芯、智能物流與回收拆解上有所發力，特別是回收拆解，部分頭部企業已把相關拆解設備作為生產線的標配。
在納特斯總經理祝利民看來，鋰電設備的設計要預先考慮其延展性，不僅是指尺寸的延展性，還涉及工藝、智能化的延展性，要從銜接的合理性、兼容性及切換的靈活性等多維度布局。同時，工藝的升級與更新也將逐步走向靈活化，設備要向功能化、模塊化、制造化和數字化、市場化多維度演變。
在設備交付之后，運維環節同樣重要，同樣是產業提質增效的關鍵。利元亨研究院院長杜義賢，道出了目前運維環節的幾大痛點：缺乏設備故障處理的經驗積累；設備底層的數據不全、不可控，價值利用程度不高；電池生產企業認為設備運維服務響應較慢。針對上述痛點，利元亨提出LEIP解決方案，并集成對匹配件的管理、IOT、FOTA、故障引導、預測性維護、工業管理六大功能?；谠摻鉀Q方案，利元亨實現了雙層高速寬幅涂布機放卷尾料利用率提升，激光模切分條一體機實現切刀預測性維護，激光切疊一體機OEE爬坡影響因素可視化，化成容量一體機實現鋰電池化成容量一致性預測等。
據華磊迅拓售前規劃總監趙偉介紹，智能制造成熟度分為流程化管理、數字化改造、網絡化集成、智能化生產、產業鏈創新5個等級。提高原材料領域智能制造能力成熟度水平可以從兩大方面推進，一是基于數字化模型實現制造工藝關鍵環節的仿真分析及迭代優化，建成全流程一體化管控平臺開展工藝流程和參數的動態優化調整，實現工藝與制造全面協同；二是改善工藝和配方優化效率，提升生產效率，提高能源綜合利用效率，降低設備運維成本、安全事故發生風險。
60cc9eae-5d21-42d6-a16f-46a2230d7187.jpg)
