原材料涨价 电池技术 产能布局.看产业发展趋势

青海察尔汗盐湖摄影/电池委员会100余青椒

毫无疑问，过去一年多的中国车市属于新能源。

在行业各方的不懈努力下，我国新能源汽车产业已经进入大规模、高质量快速发展的新阶段。但是，取得突破的难度和复杂性在增加，一些新的情况和问题需要解决。

电池原材料价格暴涨有什么解决办法？动力电池技术下一步如何发展？如何应对产业发展的“膨胀”？双碳背景下，充换电将如何发展？等等，正在成为产业发展向上突破的关键瓶颈。

鉴于此，工业和信息化部(以下简称工信部)、国家发展和改革委员会(以下简称发改委)、科学技术部(以下简称科技部)、国家能源局等相关部委负责人，全国政协副主席万钢， 中国科学技术协会主席、全国政协经济委员会副主任苗伟，中国科学院院士欧阳明，先进专家学者

电池原材料价格暴涨有什么解决办法？

3354“坚决打击囤积、炒作等不正当竞争行为”

近年来，在全球汽车产业改革和碳排放政策收紧的背景下，主流汽车企业电动化步伐加快，储能行业也将进入规模化发展阶段。在这样的背景下，如果用两个关键词来形容动力电池行业，一个是“扩张”，疯狂扩产；二是“涨”，原材料价格疯狂上涨。

以碳酸锂为例，作为新能源汽车动力电池的主要原料，其目前的价格已经超过每吨50万元，在过去的一年里上涨了十多倍。对此，中科院院士高指出，此轮碳酸锂价格涨幅较高的原因主要是去年以来全球新能源汽车需求快速增长，在电池和材料领域产生了渐进式的需求放大效应。锂资源价格上涨的总体原因与2016-2018年基本一致，但与上一轮波动相比，此轮叠加疫情，价格波动幅度更大。

在他看来，供给侧产能释放延迟也是碳酸锂涨价的重要原因。典型矿石生产中碳酸锂产能释放周期需要3-5年，而卤水提锂产能释放周期需要6-8年。

需求方面，他认为，虽然新能源汽车销量增长的驱动力将长期存在，但恐慌性库存储备带来的锂资源需求扩张是暂时的。随着碳酸锂供应能力和开采量的提高，电池回收行业逐渐壮大。预计锂资源的供需平衡将在2-3年内恢复。

但他表示，考虑到全球贸易环境的恶化和战争引发的镍价投机，为了供应安全，政府应该打击囤积行为，抑制短期的价格大幅波动，以免对今年新能源汽车的销售产生明显影响。

同一天，工业和信息化部副部长新也在同一场合表达了类似的观点。他指出，当前动力电池原材料大幅涨价，需要高度重视，认真研究解决。

新提到，他将适度加快国内资源开发，坚决打击囤积居奇等不正当竞争行为，引导上下游企业

他进一步建议，要巩固锂离子电池的技术和产业优势，加快钠离子、无钴、固态电池、燃料电池等新型电池技术的发展，推进电池技术和材料的多元化，建设和完善动力电池回收体系，有效缓解稀有金属供应和稀缺金属资源的矛盾。“国家发展改革委将会同有关部门研究制定促进动力电池产业发展的政策措施，推动产业竞争力不断提升。”

对此，全国政协副主席、中国科协主席万钢给出了类似的观点，以开发和管理为依托，围绕资源开采提炼、电池技术研发创新、回收体系建设等推进科技创新。尤其在电池研究方面，低镍、低锂、低钴或无钴电池是发展方向。

除了低镍、低锂、无钴，动力电池技术下一步会如何发展？

3354“2025年将普遍达到350Wh/kg，2035年将迎来固态时代。”

毋庸置疑，在行业各界的共同努力下，过去一年中国新能源汽车产业发展成效显著，成为全国电动化转型的重要力量。

工信部副部长辛列举的几组数据显示，2021年，我国新能源汽车产销分别达到354.5万辆和352.1万辆，同比增长1.6倍。连续七年排名世界第一。到今年一季度末，累计推广量有望突破1000万辆。

其次，近年来我国车辆技术水平显著提升，在钠离子电池、高镍无钴电池、模块化动力交换等方面取得积极进展。人工智能计算能力达到国际先进水平。2021年，中国企业获得的新能源汽车相关专利超过3万项，占全球总量的70%。

在此背景下，到2021年底，中国新能源汽车总量已经消失。

在他看来，目前我国新能源汽车产业已进入规模化、高质量的快速发展新阶段。

以动力电池系统为例，据全国政协经济委员会副主任苗圩展示数据来看，在2017-2021年五年中，三元电池系统的能量密度从143Wh/kg提升至206Wh/kg，磷酸铁锂电池的能量密度从117Wh/kg提高到167.4Wh/kg。电池成本也同样在逐步下降，已从2017年的1.43元/Wh降至2021年的0.84元/Wh。

与此同时，“我国高镍三元正极材料和硅/碳复合的负极材料已成功开发和实验，实现了300Wh/kg动力电池的量产装车；固液混合电池的单体能量密度也已达到360Wh/kg，并通过了循环寿命的实验，预计将在今年内进入装车阶段；此外，我们还开展了单体4.5V的镍锰酸锂动力电池的前瞻研究。”全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢如是介绍。

但很显然，面向“至2035年新能源汽车与节能汽车各占一半”的产业发展目标，依靠现有技术还远远不够，动力电池技术亟需进一步突破。

基于此，科技部认为：应坚持市场主导、政府引导，把市场能够自主完成的交给市场，政府更多支持基础前沿与共性关键技术研究攻关。

针对当前行业面临的痛点和难点，组织力量开展攻关，采用“揭榜挂帅”等方式支持有关企业研发高安全、全气候动力电池系统技术，开展无钴动力电池等技术攻关，加强电池梯次利用技术研发，支持产业链上下游协同开展技术攻关、平台搭建、标准制定、测试评价等工作。

而面向未来电池相关技术发展趋势，欧阳明高院士针对材料体系、技术路线以及系统结构给出相应预判。

首先，关于未来电池材料体系发展趋势：

| 至2025年，我国量产电池仍处液态体系，普遍达到350Wh/kg，作为参考，我国电池当前均值尚未超过300Wh/kg；

| 至2030年，进入液态向固态过渡阶段，400Wh/kg全面实现产业化，国内全固态电池占比不超过1%，国际约在1%；

| 至2035年，则将实现500Wh/kg全产业化，届时将包含全固态电池、锂硫电池、空气电池，以及富锂锰基正极材料等新型电池及电池材料的应用全面铺开。

其次，关于电池技术路线，若以比能量和寿命为标准，目前主要有三条技术路线：

| 液态。如高比能量低成本的三元锂电池，当前我国高比能量的三元锂电池已进入9系时代，镍9钴0.5，但为兼顾安全及成本，使用率较低；再如高安全、低成本且长寿命的磷酸铁锂电池。

| 固态。高能量比，且更安全。

| 新型电池，如钠离子、钾离子等。

最后，关于电池系统结构创新，他认为主要以减少附属重量和体积为发展方向。目前已从传统“电芯-模组-整包”电池结构，转为一体集成式Cell To Pack（CTP），各企业现正积极探索CTC（Cell to Chassis）及CTV（Cell to Vehicle），进一步省去模组、打包过程，制造耗时缩短，续航里程再提升。

“作为激烈竞争中的关键变量，谁牵住了科技创新的牛鼻子、走好了科技创新这步先手棋，谁就能占领先机、赢得优势。”科技部副部长相里斌如是说。

如何看待产业发展“扩”字当头？

——“现有基地达合理规模前，不再新增产能”

如前文所说，近年来基于终端市场需求的高歌猛进，主流车企电动化步伐纷纷提速，动力电池企业、上游原材料企业紧随其后，“扩”成为了新能源汽车产业上下的关键词之一。

单以动力电池为例，据盖世汽车不完全统计，宁德时代至2025年规划产能有望超过670GWh，产能规划地区涉及福建宁德、四川、青海、广东、江西、上海等地；

比亚迪扩产速度也不输宁德时代，初步统计2025年比亚迪规划产能有望超过600GWh，涉及广东、青海、重庆、湖南、西安、贵州、江苏、湖北、浙江等省市；

蜂巢能源至2025年挑战600GWh的全球产能目标；中航锂电2025年也有500GWh的产能规划；亿纬锂能2023年将建成200GWh产能；国轩高科2025年产能规划300GWh；孚能科技120GWh；力神电池至2025年产能规划100GWh……

“我国电池产能预计在2023年达至1.5TWh，2025年达到3TWh，可乐观估计至2025年国内电池年需求量/年出货量约在1.2TWh，届时大概率会出现周期性的产能过剩。”欧阳明高院士认为。

而整车产能规划也难言合理。近年来，随着越来越多的造车新势力涌入造车赛道，以及传统车企加速向电气化领域转型，再加上新能源汽车是多地“十四五”期间的重点落地项目，各地政府强力支持扩大新能源汽车产能建设。

但其背后，是我国低于60%的乘用车产能利用率。一边疯狂新建，一边逐渐闲置。

对此，工信部副部长辛国斌提出，要针对当前产业发展情况进一步加强统筹布局，坚决遏制盲目投资、重复建设。

国家发改委副主任林念修亦给出明确观点，“统筹布局是新能源汽车产业高质量发展的客观要求，国家发改委将在尊重市场规律的基础上依法依规加强窗口指导，强化统筹谋划，优化产业布局，实化支持政策，有关地方和行业企业要不折不扣地落实好国家布局要求。”

基于此，未来将作出以下四点发展方向：

| 按照主体集中、区域集聚的原则，引导产业向发展基础好、产能利用充分的地区和主体聚集，重点在长三角、珠三角、京津冀、成渝等区域打造具有国际竞争力的产业集群。

| 鼓励引导重点地区制定产业发展规划，依托现有产能发展新能源汽车，确保项目建设规范有序，整车企业要突出重点布局，依托现有生产基地集聚发展，现有基地达到合理规模之前，不再新增产能布点。新能源汽车一定要走这条道路，不能太分散，鼓励一个重点企业要在一个地方达到一定规模再建第二个点，并且全国要统筹布局，不能遍地开花。

| 严格执行汽车产业投资管理规定，加强新能源汽车违规项目清理整治，依法依规查处未批先建、批零建整、边批边建等违规行为。

| 规范整车企业兼并重组，大力推动落后企业和无效产能退出，构建布局合理、发展有序、运行高效的产业格局。

双碳背景下，充换电将如何发展？

——“加强关键核心技术攻关，支持有序充电、V2G等新技术的应用示范”

现阶段，当纯电动整车和动力电池技术快速发展，汽车保有量快速攀升，我国充换电基础设施亦在快速扩建中。

据全国政协经济委员会副主任苗圩介绍，2021年内，我国已形成全国最大规模的充换电网络，构建了“十纵十横两环”高速公路快充网。截止2021年底，我国公共充电桩累计达114.7万台，其中直流快充桩为47万台、交流充电桩为67.7万台，加上私人桩，合计共有261万台充电桩。

可要知道的是，就公安部公布数据显示，截至2021年底，全国新能源汽车保有量达784万辆，占汽车总量的2.60%，与上年相比增长59.25%。其中，纯电动汽车保有量640万辆。

显然，640万辆纯电动汽车与261万台充电桩之间，存在着巨大缺口，而我国纯电动汽车仍在以每月数十万辆的销量增速快速扩充着。

除慢充普及率跟不上市场增长速度外，欧阳明高院士认为，当前电动车充电难还体现在长途出行临时补电速度太慢，排队时间长；大量电动汽车无需充电带来城市供电负荷问题；现有充电标准与需求不适配；与国际标准不统一等方面。

他还指出，针对充电标准与需求不适配的问题，现阶段由中国首创并主导的一套具有自主知识产权，兼顾过去，面向未来和世界的直流充电解决方案——ChaoJi第一阶段示范项目已完成，第二阶段如京沪高速示范项目预计在今年第二季度建成投运。且相关标准GB/T 18487.1和27930已经过两轮征求意见，GB/T 20234.4也已征求一轮意见，预计在今年第三季度形成报批。

面向未来产业发展需求，国家发改委、工信部等部委负责人均给出了相关观点。

国家发改委副主任林念修称，要积极探索车电分离，充换电结合，电池灵活配置等新模式，打造产业融合发展的创新生态，以创新为动力，持续提高产业发展水平。

工信部副部长辛国斌亦表示，要协同推进充电基础设施建设，着力破解小区、高速公路充电难的问题。

与此同时，未来的新能源汽车将不仅仅是能源消耗体，还可以是能源提供方，一种新的能源体系图景越来越清晰。

国家能源局监管总监黄学农称，将以综合性前瞻的视角，统筹做好新能源汽车与能源发展的顶层设计，系统评估不同汽车技术路线的减碳潜力、能源供给路径和能源需求。系统部署行业交叉融合技术创新、标准制定和产业化落地，为协同发展奠定好规划基础。

同时，鼓励行业机构和企业开展有序充电、V2G等技术应用示范，加快柔性充电、无线充电、自动充电等先进技术的研发，推进新能源汽车与电力系统绿色能源融合技术的创新发展，鼓励车企研发具有丰富车网互动功能的新能源汽车，促进人、车、桩、网、云等各环节的融合衔接，支持运营企业增大双向充电桩的建设力度，实现以科技创新促进产业融合发展。

科技部副部长相里斌亦给出了相同的技术研发方向，即要加强可再生能源、煤炭清洁高效利用、新型电力系统等领域关键核心技术攻关，支持有序充电、V2G等新技术的应用示范。

其中，针对有序充电与车网互动未来发展总体目标，欧阳明高院士表示：

| 2020年仍为无需充电。

| 2021年-2025年进入孕育突破期，加快完善有序充电相关标准、配套机制和运营模式，成为主流模式。V2G技术与标准化相关准备工作初步就绪，在电动车占比高的重点区域实现V2G商用试点。

| 2026年-2030年为提升推广期。电网对大功率快充和社区充电桩介入能力和电动汽车消纳绿电比例大幅提升。V2G电网基础设施升级改造范围和比例快速提升，电动汽车用户参与电力现货、绿电交易和辅助服务市场交易。

| 2031年-2035年为加速普及期。通过“外部煤电替代”，新能源汽车实现整体“净负碳排放”，成为“碳中和”重要支撑。

“如果电动汽车保持正常高速增长，预计2025年乘用车碳排放有望提前达到峰值。”欧阳明高院士认为，“2030年后，考虑V2G技术对电力系统的整体作用，电动汽车车可以作为一种储能装置，逐渐成为负碳排放的单元，向零碳化转型。”