在此背景下，電芯、BMS、PACK及汽車企業(yè)需加大研發(fā)投入，并加強(qiáng)彼此之間的合作。而為擴(kuò)大布局以占領(lǐng)優(yōu)勢，一些有實(shí)力的企業(yè)已開始向上或向下拓展其他業(yè)務(wù)，比如電芯企業(yè)、車企涉足PACK，車企設(shè)立動(dòng)力電池廠等。
未來如何推進(jìn)動(dòng)力電池及新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？近期高工鋰電董事長張小飛一行到CATL進(jìn)行調(diào)研，與CATL總裁黃世霖就相關(guān)問題展開了深入的交流與討論。
憂勝過喜
張小飛：近期高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究院(GBII)做了一次大規(guī)模的新能源汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)研。從巡回調(diào)研的結(jié)果來看，新能源汽車發(fā)展形勢不錯(cuò)，預(yù)計(jì)2015年銷量將超過10萬輛。對于新能源汽車的發(fā)展機(jī)遇，你怎么看？
黃世霖：說實(shí)話，我擔(dān)心多過于高興。CATL接觸過很多國內(nèi)的車企，也有與國際知名車企合作。將兩者相比，國內(nèi)車企與國際知名車企的差距還是較大的。國外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已有100多年的歷史，有很好的辦事流程及方法，能給動(dòng)力電池廠商提出非常細(xì)致的要求。而國內(nèi)車企在這方面有所欠缺。相應(yīng)地，動(dòng)力電池的生產(chǎn)就會(huì)有很多問題。
電池廠也要擔(dān)負(fù)起責(zé)任。國內(nèi)很多電池廠原先生產(chǎn)鉛酸電池或者消費(fèi)類電池，現(xiàn)在轉(zhuǎn)到生產(chǎn)汽車用動(dòng)力電池。由于動(dòng)力電池要能承受大電流沖擊，適應(yīng)溫度、振動(dòng)等各種環(huán)境，并要求使用壽命長達(dá)5年、8年乃至10年。如果電池廠沒有在電芯設(shè)計(jì)方面有根本性的技術(shù)突破，很難做好動(dòng)力電池。
張小飛：不僅如此，由于一開始強(qiáng)調(diào)成本并急忙推廣產(chǎn)品，國內(nèi)企業(yè)還在電池管理系統(tǒng)方面做得較差，而它對于動(dòng)力電池的應(yīng)用十分重要，影響著動(dòng)力電池的壽命及安全。
黃世霖：總體來看，新能源汽車生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展都不成熟，都沒有很好的研發(fā)投入。在此局面之下，怎么會(huì)有好產(chǎn)品出現(xiàn)？即便某些電池廠做出了樣品，用到車上，這輛車跑幾個(gè)月乃至一年，可能都沒問題。但在現(xiàn)在的條件下，如果批量生產(chǎn)動(dòng)力電池，用于上萬輛新能源汽車，就會(huì)出現(xiàn)問題，這也正是我擔(dān)心之所在。
逐步改進(jìn)
張小飛：我們在各個(gè)環(huán)節(jié)都較弱，應(yīng)該有重點(diǎn)、有計(jì)劃地改進(jìn)。從電芯層面來看，電芯制造要滿足能量密度、功率密度、使用壽命、成本等四大關(guān)鍵要求。在材料選擇、技術(shù)方向、整體研發(fā)等諸多方面，電池廠的投入都需大大增加，并圍繞客戶的核心需求來組織生產(chǎn)。
以前電池廠通常采取的方法是“試錯(cuò)”，會(huì)搞很多配方、工藝，再從中選擇，看到哪個(gè)好就開始生產(chǎn)，卻往往不知道為什么好。現(xiàn)在如果做動(dòng)力電池，電池廠在電化學(xué)及結(jié)構(gòu)方面的研發(fā)能力必須更上一層樓。如果沒有此能力，在盲目中摸索，電池廠極可能走錯(cuò)方向。
黃世霖：你說得很對。從電芯到PACK環(huán)節(jié)，電池管理系統(tǒng)的熱管理很關(guān)鍵。當(dāng)電池用于新能源汽車時(shí)，車的內(nèi)部溫差可達(dá)到十幾二十度，電池?zé)o法承受此溫差，而熱管理起著調(diào)節(jié)作用，影響著電池的壽命。
另外，消費(fèi)類電池只需2串、4串，而動(dòng)力電池增至100多串，將動(dòng)力電池中數(shù)量極多的單個(gè)電芯有效串聯(lián)，進(jìn)而增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、保證電池在使用過程中的一致性也非常重要。國內(nèi)同行在過去很長一段時(shí)間里都沒有做好電池管理。他們的產(chǎn)品不是電池管理系統(tǒng)而應(yīng)該是“監(jiān)控系統(tǒng)”，不能對整個(gè)電池組進(jìn)行有效管理，只能發(fā)現(xiàn)哪里出現(xiàn)問題。
張小飛：國內(nèi)電池管理軟件設(shè)計(jì)能力、硬件標(biāo)準(zhǔn)都欠缺，這既需要企業(yè)提升技術(shù)實(shí)力、完善產(chǎn)品，也需要在整個(gè)行業(yè)建立標(biāo)準(zhǔn)體系，從而扎實(shí)推進(jìn)行業(yè)往前發(fā)展。
黃世霖：是的。我們還可以實(shí)行“走出去再回來”策略：有實(shí)力的企業(yè)和全球一線品牌車企合作，定位做出好的產(chǎn)品，并且將每一個(gè)步驟都弄清楚，一步步都得到驗(yàn)證，形成規(guī)矩和流程，再與國內(nèi)客戶合作。這既可以幫助國內(nèi)企業(yè)節(jié)省時(shí)間及研發(fā)投入、提升技術(shù)水平，也能彌補(bǔ)整個(gè)行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)、合理流程制定上的缺陷。
深度合作
張小飛：如今中國企業(yè)在國際供應(yīng)鏈中尚無大作為，但少數(shù)電池大廠和車企是有實(shí)力與國際企業(yè)競爭的，處于相對平等的位置。眼下仍是我們趕超國際的大好時(shí)機(jī)。
事實(shí)上，單個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量、單個(gè)工程師能力和國際水準(zhǔn)是接近的，只是整個(gè)行業(yè)還未形成完善的研發(fā)系統(tǒng)和制造流程。從目前來看，我們有希望做全世界最好的動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)。我國的新能源技術(shù)也是值得肯定的。
需要提高警惕的是，今明年的新能源汽車市場處于大起量的階段，這對于一些企業(yè)來說是機(jī)會(huì)，對于另一些企業(yè)可能就是風(fēng)險(xiǎn)。如今出廠的新能源汽車越來越多，鋰電企業(yè)背負(fù)的責(zé)任就越大。對于汽車產(chǎn)品來說，一旦有隱藏的問題就會(huì)出現(xiàn)，沒有僥幸可言。
黃世霖：的確如此，而謹(jǐn)防動(dòng)力電池出現(xiàn)問題是重中之重。首先，電池廠應(yīng)非常關(guān)注自己的產(chǎn)品，不成熟的產(chǎn)品不應(yīng)該給車企使用；其次，電池廠在動(dòng)力電池量產(chǎn)完成前，需經(jīng)過嚴(yán)格的測試檢測；最后，當(dāng)動(dòng)力電池應(yīng)用于新能源汽車后，仍需追蹤其使用狀況。一款性能優(yōu)異的動(dòng)力電池應(yīng)用于不同地方的新能源汽車，出現(xiàn)的問題各不相同。
比如新能源汽車在長春運(yùn)行，長春一年有3個(gè)月在零下20度，其動(dòng)力電池充電時(shí)或會(huì)熱量不足；在三亞，動(dòng)力電池又可能會(huì)因過熱而產(chǎn)生危險(xiǎn)；在深圳，每下一場暴雨，新能源公交車就不能運(yùn)行，需調(diào)傳統(tǒng)燃油車去應(yīng)對交通。如果新能源公交車數(shù)量少，“調(diào)度”還可解決問題，一旦量多將難以應(yīng)對，到時(shí)候公交系統(tǒng)面臨癱瘓風(fēng)險(xiǎn)。
所以車企應(yīng)將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給電池廠，以方便改進(jìn)問題。而電池廠要做的是結(jié)合車企的需求來設(shè)計(jì)動(dòng)力電池。能否造出性能優(yōu)異、適應(yīng)實(shí)際工況的新能源汽車是雙方的責(zé)任，也需雙方共同努力。
張小飛：為應(yīng)對日益激烈的市場競爭，電池廠和車企深度合作勢在必行，比如特斯拉的整車設(shè)計(jì)、電控都和電池廠站在一致的立場進(jìn)行深度合作。而雙方的合作也應(yīng)該是長期的，不能進(jìn)行至半中間還沒達(dá)到市場化就終止。在中國，由于實(shí)力、戰(zhàn)略規(guī)劃等不同，電池廠和車企要各自找到匹配、專業(yè)的合作伙伴很難。
業(yè)務(wù)延伸
張小飛：在動(dòng)力電池市場快速放量的當(dāng)下，誰都想掌握主動(dòng)權(quán)，這導(dǎo)致原本處于產(chǎn)業(yè)鏈上下游的電芯、BMS、PACK及汽車企業(yè)之間關(guān)系似乎有些微妙，“入侵”彼此領(lǐng)域現(xiàn)象出現(xiàn)。
黃世霖：電池廠的當(dāng)務(wù)之急是提升各自的動(dòng)力電池技術(shù)，保證出廠的每一個(gè)產(chǎn)品都不會(huì)出現(xiàn)問題。為更好地滿足車企的需求，有實(shí)力的電池廠涉足PACK也正常。比如ATL原來做電芯，成立CATL后發(fā)展到做模組，盡力結(jié)合電機(jī)、電控技術(shù)將電池管理系統(tǒng)做好。未來幾年，ATL動(dòng)力電池的產(chǎn)銷量會(huì)明顯增大。
若企業(yè)只做PACK，由于既不懂車，又不懂電芯，其發(fā)展空間很小，將活得很辛苦。
而處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的車企也會(huì)試圖掌控關(guān)鍵技術(shù)。但當(dāng)新能源汽車放量以后，為做大做精，車企應(yīng)該分割出一些業(yè)務(wù)，比如由電池廠來做電池管理系統(tǒng)。車企自身未來的核心技術(shù)將在控制策略。不過，如果電池管理系統(tǒng)由電池廠來做，車企必須開放所有接口，其在這方面或處于矛盾狀態(tài)。
降低成本
張小飛：眾所周知，新能源汽車市場化腳步越走越快，這既要求動(dòng)力電池技術(shù)有質(zhì)的提升，同時(shí)降低其價(jià)格也迫在眉睫。而動(dòng)力電池價(jià)格的下降得益于三方面：一是新能源汽車銷量持續(xù)上漲，刺激動(dòng)力電池需求擴(kuò)張，價(jià)格下降；二是產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向成熟，動(dòng)力電池原材料、設(shè)備價(jià)格下降；三是對動(dòng)力電池展開梯次利用，分?jǐn)偝杀尽?/p>
黃世霖：梯次利用是值得業(yè)內(nèi)重視的降低動(dòng)力電池成本的方式，其主要思路是先考慮將動(dòng)力電池再次利用，再考慮回收和最終處理。
目前CATL正在籌劃整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的布局。我們很希望未來能實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)：動(dòng)力電池用完以后，客戶不用花錢去處理，而是讓它回到我們電池廠。我們用很低的成本加以改造用于儲能。等儲能用完以后再對電池進(jìn)行回收。一直以來，鋰電池比鉛酸電池成本高，如果讓新能源汽車和儲能兩個(gè)行業(yè)來分擔(dān)成本，可以有效降低鋰電池成本。
事實(shí)上，該戰(zhàn)略規(guī)劃不僅是為了降低動(dòng)力電池成本，也為了在儲能市場有大作為。數(shù)據(jù)顯示，通過調(diào)節(jié)峰谷用電，儲能裝置在節(jié)省電費(fèi)方面很顯著。未來我國儲能系統(tǒng)如果能做到像美國儲能系統(tǒng)一樣，時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)出電量，大大提高利用率，其收益將非常大。當(dāng)新能源汽車和儲能都實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化時(shí)，儲能裝置會(huì)占到鋰電池市場份額的75%，動(dòng)力電池反而是小頭。
路線之爭
張小飛：自安凱客車（000868）采用了三元材料的動(dòng)力電池后，動(dòng)力電池“磷酸鐵鋰”和“三元”的路線之爭相當(dāng)激烈。
磷酸鐵鋰看起來是一種過渡性的材料，因?yàn)楫吘蛊湓谀芰棵芏壬嫌衅款i。但如果三元材料開始被大批量使用，其原材料鎳、鈷等價(jià)格可能會(huì)上漲很厲害，連帶著鋰鹽價(jià)格也會(huì)上漲，最終導(dǎo)致動(dòng)力電池價(jià)格難以降低。
而磷酸鐵鋰則是相對比較豐富的材料，價(jià)格相對三元要便宜。另外，磷酸鐵鋰電池相對也會(huì)安全些，還是有適合它的產(chǎn)品可用。比如城市公交、點(diǎn)對點(diǎn)的巴士等通行車，還包括儲能等，都可以應(yīng)用磷酸鐵鋰電池。
黃世霖：我認(rèn)為對動(dòng)力電池技術(shù)的追求，比如能量密度、重量等，是無止境的。所以我們會(huì)“兩條腿”走路：一方面，把磷酸鐵鋰做得更好，可以通過摻雜錳酸鋰、鐵錳鋰等，提高其能量密度，保證安全性；另一方面，三元材料一定會(huì)往高壓、提高能量密度方向前進(jìn)，其應(yīng)用也將顯著增加。
未來中國動(dòng)力電池廠商要參與國際競爭，需在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行同臺競爭才有勝算。所以國產(chǎn)動(dòng)力電池的尺寸外形設(shè)計(jì)、能量密度、壽命、可靠性等，都應(yīng)該緊隨國際趨勢。
選擇電池
張小飛：特斯拉因各種因素選擇了18650電池做動(dòng)力電池，后被認(rèn)為是明智的選擇，因?yàn)?8650電池是全世界一致性最高的電池。眾所周知，特斯拉風(fēng)潮對全世界的新能源汽車產(chǎn)業(yè)影響很大，車企會(huì)否傾向用18650電池做動(dòng)力電池？
黃世霖：ATL也有采用18650電池做動(dòng)力電池，應(yīng)用于昆明的新能源汽車。但需注意的是，18650經(jīng)振動(dòng)容易漏液。
如今18650電池的能量密度在不斷增加，一些電池廠正在“研發(fā)3.1Ah，追求4.0 Ah”的18650電池。但是，隨著標(biāo)準(zhǔn)尺寸的逐步統(tǒng)一，方形鋁殼電池開始量產(chǎn)以后，成本及能量密度將可以做到與18650電池差不多。動(dòng)力電池的焦點(diǎn)在于成本和能量密度，其架構(gòu)、PACK模組設(shè)計(jì)也有很多方法，所以未來18650電池會(huì)否占據(jù)動(dòng)力電池主流地位還未可知。
