鋰電世界  真鋰研究認為，全球鋰離子電池及其材料產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展正處在一個“痛并快樂著”的尷尬階段。一方面，市場快速發(fā)展并呈現(xiàn)出加速度發(fā)展狀態(tài)，這種狀態(tài)明顯還將持續(xù)較長時間，在目前全球經(jīng)濟總體處于低谷的情況下顯得尤為難得；另一方面，產(chǎn)品售價的下降速度超過了成本的降速，企業(yè)利潤在持續(xù)降低；同時，在高中低端的幾乎各個產(chǎn)品領(lǐng)域，都存在產(chǎn)能嚴重過剩的現(xiàn)象，兩個因素疊加作用，使得行業(yè)內(nèi)所有企業(yè)都面臨著如何可持續(xù)發(fā)展的問題。

    為什么會出現(xiàn)這種狀況？鋰電世界-中國電池雜志戰(zhàn)略合作機構(gòu)——真鋰研究認為，根源在于鋰離子電池的技術(shù)進步速度跟不上下游應用市場的發(fā)展需求。這種矛盾主要體現(xiàn)在兩方面：一是能量密度的提高跟不上市場需求步伐，二是成本的下降幅度跟不上市場的要求。其中，前者是主要矛盾，在多數(shù)下游應用領(lǐng)域表現(xiàn)明顯，如智能手機、電動汽車等更受大家關(guān)注的應用市場；后者是次要矛盾，在部分下游應用領(lǐng)域表現(xiàn)明顯，主要是電動自行車市場。

智能手機和電動汽車市場要重點解決電池能量密度問題

    智能手機和電動汽車市場要著重解決消費者對電池續(xù)航能力不足的擔憂，但具體來看側(cè)重點又有所不同。在智能手機電池方面，模組技術(shù)不是重要問題，關(guān)鍵是要提高電芯的能量密度。目前這一代鋰離子電池的理論能量密度為250Wh/kg，從蘋果（Apple）iPhone5使用的聚合物鋰離子電池（由索尼（Sony）、東莞新能源（ATL）、天津力神（Lishen）等供應，可存儲電量5.45Wh，重22.68g，計算能量密度達到240Wh/kg）來看，已基本接近理論極限。

    這樣，業(yè)界亟需開發(fā)可使能量密度大幅度提高的下一代鋰離子電池技術(shù)。

    而在電動汽車電池方面，模組技術(shù)和能量密度的提高均很重要，考慮到在保證安全系數(shù)不降低的前提下提高能量密度并非短時間內(nèi)就可以辦到的事，因此現(xiàn)階段相對要更重視模組技術(shù)的提高。大幅度提高電池模組的循環(huán)壽命，實際上也是降低消費者使用成本的一個重要手段。影響模組壽命的主要因素有二：一是電芯的一致性，二是模組技術(shù)。長期以來中國業(yè)界討論的最多的是半人工半機械化的生產(chǎn)方式導致電芯的一致性不夠而影響到了模組壽命。

    這當然是事實，不可否認。但同時必須承認的是，一些代表性的中國企業(yè)這幾年在生產(chǎn)設備的自動化程度方面做了大量的工作，包括半人工半機械化生產(chǎn)方式的開山鼻祖比亞迪（BYD）以及中國最大的鋰離子電池企業(yè)天津力神等在內(nèi)，現(xiàn)在其動力鋰離子電池生產(chǎn)的自動化程度都已經(jīng)很高了，但實際上模組壽命提高的速度并不明顯。對于EV電池組的循環(huán)壽命，中國企業(yè)都諱莫如深，不肯公開相關(guān)數(shù)據(jù)，不用說肯定是做得不夠好。先進的生產(chǎn)設備要充分實現(xiàn)它的功能，需要熟練的技術(shù)工人。目前中國優(yōu)秀的技工非常短缺，這在一定程度上影響了企業(yè)生產(chǎn)，使得電池一致性的提高幅度不是太明顯，做不到像松下（Panasonic）那樣的領(lǐng)先企業(yè)的程度。有中國檢測機構(gòu)曾對松下應用于筆記本電腦上的18650電池拆卸下來進行過檢測，取兩組電池同時做0.2C充放電，然后對放電數(shù)據(jù)作曲線，發(fā)現(xiàn)兩條曲線完全重疊在一起，一致性高得令人難以置信，比三星SDI（Samsung SDI）、LG化學等韓國巨頭的表現(xiàn)都要好。中國企業(yè)難以望其項背。

    生產(chǎn)設備的自動化很重要，操作設備的技工也很重要，但模組壽命的提高根本上還在于模組技術(shù)，這在全球范圍內(nèi)亦是如此。LG化學（LG Chem.）的生產(chǎn)自動化程度很高，電芯的一致性非常不錯，但應用在通用（GM）Volt PHEV上的電池組只能限定使用30%～80%，否則就達不到電池組8年/16萬km的質(zhì)保要求（循環(huán)壽命需在2,500次左右）。豐田（Toyota）插電版普銳斯（Prius）5.2kWh的電池組可使用3.7kWh，使用率超過70%，較LG化學高出不少，電池模組技術(shù)來自松下。全球最領(lǐng)先的鋰離子電池企業(yè)如松下、LG化學等，都還需要進一步提高其模組技術(shù)，更不用說其他鋰離子電池企業(yè)了。

    高超的模組技術(shù)可以提高電池組的使用率，直接降低消費者的使用成本。如果通用VoltPHEV電池組的使用率可以達到70%，那么在純電動模式續(xù)航里程不變的情況下，只需裝配11.5kWh的電池組就夠了（而不是現(xiàn)在的16kWh），這樣，Volt的售價就可進一步降低，對進一步提高其銷量肯定會有幫助。不過，要從根本上解決消費者的“里程焦慮”，只能從提高電池能量密度方面下工夫。

    目前階段，在新型材料和電池技術(shù)尚不成熟的情況下，走小電池路線可能是提高EV電池組能量密度的一個有效辦法。上面已經(jīng)提到，小電池的能量密度已經(jīng)接近這一代鋰離子電池250Wh/kg的理論極限，而且，已經(jīng)有了一家企業(yè)在EV用方面做得比較成功，這家企業(yè)就是最近風頭很勁的美國新進電動車企特斯拉（Tesla），松下為其EV產(chǎn)品提供的鋰離子電池是用在筆記本電腦上的18650型電池。

    用在特斯拉Model S EV上的、松下采用鎳鈷鋁酸鋰（NCA）為正極材料的18650鋰離子電池的能量密度高達247Wh/kg，比日產(chǎn)（Nissan）Leaf EV用鋰離子電池單元157Wh/kg的能量密度高出不少，這直接導致特斯拉Model S電池組能量密度接近160Wh/kg，幾乎比Leaf電池組86Wh/kg的能量密度翻了一番，結(jié)果是Model S的續(xù)航里程也比Leaf翻了一番，達到了400km以上（均指理想工況下的續(xù)航里程），可在很大程度上緩解消費者的“里程焦慮”。因此，2013年1季度Model S的銷量高達4,900輛，位居美國電動汽車銷量榜榜首，同時也使得特斯拉成為全球第一家賺錢的電動車企。

    在走大電池路線的企業(yè)中，為Leaf提供電池組的AESC（日產(chǎn)與NEC的合資企業(yè)）是目前階段做得最好的，然而，Leaf銷售成績的后繼乏力現(xiàn)象表明消費者越來越擔心Leaf的續(xù)航里程。這個問題已經(jīng)引起了日產(chǎn)和AESC的高度關(guān)注。日產(chǎn)已經(jīng)在采取相關(guān)措施，這在之前的月度報告中已經(jīng)有所述及：①減輕車體重量80kg，使續(xù)航里程增加了約10%，這個工作由日產(chǎn)來做；②計劃將鋰離子電池單元的能量密度由現(xiàn)在的157Wh/kg提高到200Wh/kg以上，這個工作由AESC來做，目前相關(guān)技術(shù)準備已經(jīng)就緒，即將進入量產(chǎn)階段。

    很多企業(yè)都在致力于提高鋰離子電池能量密度的技術(shù)開發(fā)工作，一些新進企業(yè)更希望以此重塑全球鋰電產(chǎn)業(yè)格局。因此我們這一兩年聽到了很多“新”企業(yè)的名字，如美國Envia在開發(fā)使用富鋰錳基材料的鋰離子電池技術(shù)，豐田、出光興產(chǎn)（Idemitsu Kosan）、GS加德士（GS-Caltex，韓國GS集團與美國加德士集團的合資企業(yè)）等世界500強企業(yè)在積極開發(fā)全固態(tài)鋰離子電池技術(shù)，等等。包括電池和材料在內(nèi)的傳統(tǒng)鋰電知名企業(yè)倒是在這些新技術(shù)領(lǐng)域沒有傳出多少令人關(guān)注的消息。這很有意思，是目前鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一道特殊風景。鋰電世界-中國電池雜志戰(zhàn)略合作機構(gòu)——真鋰研究認為，現(xiàn)有的鋰電產(chǎn)業(yè)格局有可能會在未來幾年內(nèi)有一定程度地改變。