過去的2022年，“芯片短缺、電池價(jià)格上漲、充電困難”已成為中國乃至世界十大特種車動(dòng)力電池制造商的熱門話題和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。這種情況什么時(shí)候會(huì)好轉(zhuǎn)？

 

 

3月26日，中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副主席、中國科學(xué)院院士歐陽明高在百人論壇上致辭。

他討論了新能源汽車銷售預(yù)期、電池價(jià)格和產(chǎn)能上漲、電池技術(shù)路線圖演變和目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、理想充電系統(tǒng)建設(shè)等一系列關(guān)鍵行業(yè)問題。

他預(yù)測(cè)，兩三年后，碳酸鋰等原材料可能會(huì)恢復(fù)供需完全平衡。到2025年，中國的動(dòng)力電池產(chǎn)能可能達(dá)到3000GWh，而電池出貨量預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到1200GWh。將出現(xiàn)嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩。

此外，它還表示，到2050年左右，原始礦產(chǎn)資源和再生資源的供應(yīng)將達(dá)到相當(dāng)大的水平；從動(dòng)力電池技術(shù)的演變來看，2025年電池能量密度的工業(yè)化目標(biāo)是350瓦時(shí)/公斤，2030年目標(biāo)是達(dá)到400瓦時(shí)/千克，2035年目標(biāo)是500瓦時(shí)/kg。

 

 

循環(huán)壽命目標(biāo)為10000次，磷酸鐵鋰和三元鋰均有望達(dá)到；可支持大功率快速充電的潮記充電標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將于第三季度提交審批；隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的增加，可以參與電網(wǎng)調(diào)峰和調(diào)頻的電力和電力都非?？捎^；

乘用車的碳排放總量預(yù)計(jì)將在2030年前達(dá)到峰值。2030年前后，新能源汽車的銷量將與燃油汽車的銷量基本持平。

 

電池材料有望在兩三年內(nèi)恢復(fù)供需平衡

歐陽明高認(rèn)為，今年電池材料漲價(jià)的原因一方面是整車需求增加，電池上漲，導(dǎo)致公司擴(kuò)大產(chǎn)能、增加儲(chǔ)備；

另一方面，造成影響的另一個(gè)原因是供應(yīng)延遲，因?yàn)閺牡V石中生產(chǎn)碳酸鋰的典型生產(chǎn)周期為3-5年，從鹽水中提取鋰的周期更長(zhǎng)。

從供應(yīng)來看，2005-2010年，全球鋰資源的經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量增長(zhǎng)了400%，目前全球經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)備為2200萬噸，可裝機(jī)22.7億輛汽車（以NCM811電池為例，可生產(chǎn)227TWh動(dòng)力電池，每輛車100千瓦時(shí)電池）。新的勘探和可采儲(chǔ)量繼續(xù)增加。

從需求端來看，恐慌性庫存儲(chǔ)備帶來的需求增加是暫時(shí)的。隨著碳酸鋰供應(yīng)能力的提升，將逐步回歸基本需求端。預(yù)計(jì)兩三年后可能會(huì)恢復(fù)完全的供需平衡。

 

 

預(yù)計(jì)2025年電池產(chǎn)能過剩

根據(jù)行業(yè)投資信息預(yù)測(cè)，2023年中國電池產(chǎn)能可能達(dá)到15億千瓦時(shí)（1500GWh），2025年可能達(dá)到30億千瓦時(shí)，2025年電池出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到1200GWh。

其中百分之七十到八十將用于中國市場(chǎng)，百分之二十到三十將出口到海外市場(chǎng)。

據(jù)估計(jì)，到2025年，電池容量將過剩。

 

 

2030年后電池材料回收將形成規(guī)模

預(yù)計(jì)2025年將有1.25億千瓦時(shí)的回收利用，2030年后電池材料回收將形成大規(guī)模；到2050年左右，原始礦產(chǎn)資源和再生資源的供應(yīng)將達(dá)到相當(dāng)水平；

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，再生資源將逐漸完全取代對(duì)原始資源的需求。

 

 

2025-2035從液體系統(tǒng)到全固態(tài)電池

在動(dòng)力電池技術(shù)的演變方面，歐陽明高也做出了預(yù)測(cè)。

2025年電池能量密度的工業(yè)化目標(biāo)是350瓦時(shí)/千克（目前低于300瓦時(shí)/公斤）。這一階段仍然是液體電解質(zhì)系統(tǒng)，主要包括傳統(tǒng)的鋰離子電池材料、固液混合材料以及鈉離子和未來的鉀離子等液體電池材料系統(tǒng)。

2030年的目標(biāo)是達(dá)到400瓦時(shí)/公斤，實(shí)現(xiàn)全方位工業(yè)化。這個(gè)階段是從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變，包括液態(tài)高壓、厚電極和較少的電解質(zhì)；具有高鎳（例如Ni95）的正極、負(fù)極硅碳；以及準(zhǔn)固態(tài)電池系統(tǒng)。

2030年應(yīng)該是向全固態(tài)電池發(fā)展過渡的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

2035年的目標(biāo)是達(dá)到500瓦時(shí)/公斤，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。包括全固態(tài)電池、鋰硫電池和高容量富鋰錳基材料，電壓窗口將增加到5伏。

 

 

電池壽命目標(biāo)–10000次循環(huán)

基于對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能功能的考慮，對(duì)電池壽命的要求會(huì)越來越長(zhǎng)，目標(biāo)是10000次。

歐陽明高將特定的能量和生命視為兩軸，可以清晰地看到未來的多技術(shù)路線：

高比能低成本液體技術(shù)路線，正極為高鎳三元到富鋰錳基，負(fù)極為高比例硅碳到鋰金屬，比能目標(biāo)為500wh/kg，但壽命相對(duì)較低；

液體折衷路線，考慮比能、安全性、成本和壽命，高鎳陰極系統(tǒng)，壽命不降低，比能提高50%，或比能不降低，壽命提高3倍以上，接近10000次循環(huán)；

基于鐵鋰的高安全液體路線具有最低的成本和超過10000次循環(huán)的長(zhǎng)壽命。近年來的研究表明，液體三元也可以進(jìn)行10000次循環(huán)。

 

 

Chaoji充電標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將于第三季度提交審批

首先，充電創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)必須是第一位的。Chaoji是由中國發(fā)起并主導(dǎo)的一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直流充電解決方案。

它兼顧過去（可以直接匹配現(xiàn)有的GB系統(tǒng)），面向未來（350千瓦大功率快充、低功率充電直流和V2G與車網(wǎng)交互），引領(lǐng)世界（與IEC國際標(biāo)準(zhǔn)同步，推動(dòng)中國企業(yè)走向世界。促進(jìn)國際接口標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一）。

Chaoji示范項(xiàng)目一期已建成：2019年，大功率充電示范項(xiàng)目已在北京等8個(gè)城市建成投產(chǎn)。

Chaoji二期示范工程今年投產(chǎn)：京滬高速公路Chaoji充電站正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)2022年二季度建成投產(chǎn)。

正在制定Chaoji國家標(biāo)準(zhǔn)，包括GB/T 20234.4（連接組件）、GB/T 27930（通信協(xié)議）、GB/T 18487.1（充電系統(tǒng)）。已向GB/T 18487.1和27930征求了兩輪意見，向GB/T 20234.4征求了一輪意見。預(yù)計(jì)將于今年第三季度提交審批。

此次充電標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)將為超快充電和充換電的發(fā)展，以及有序慢充和車網(wǎng)互動(dòng)的發(fā)展帶來巨大機(jī)遇。

 

 

隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的增加，巨大的充電需求將不可避免地導(dǎo)致電網(wǎng)的供應(yīng)能力。解決方案是有序充電。

歐陽明高介紹，有序充電和車網(wǎng)交互技術(shù)包括單向有序充電V1G、車網(wǎng)能量雙向流動(dòng)V2G和車聯(lián)網(wǎng)V2X。

V1G是一種單向有序充電，如在午夜充電至電耗底部；V2G是一種可以反向供電、可以充放電、向局域網(wǎng)和大型電網(wǎng)供電的車輛；V2X包括從車輛到車輛的供電、到建筑物的供電、應(yīng)急電源、家庭備用電源等。

根據(jù)中國節(jié)能新能源汽車路線圖，2040年將有3億輛新能源汽車。汽車充電量相當(dāng)于2020年中國每天消耗的總電量（按65千瓦/輛計(jì)算，汽車電池的儲(chǔ)能容量為200億千瓦時(shí)）。

 

但考慮到出行需求，一輛小客車每天可靈活參與電網(wǎng)調(diào)度的平均電量為100億千瓦時(shí)。

更有意義的是車輛的功率調(diào)節(jié)潛力。如果按照15千瓦的功率計(jì)算雙向充電樁，按照日出行概率分布，3億輛新能源汽車支撐電網(wǎng)電力的能力將達(dá)到30億千瓦左右，甚至高于全國23.8億千瓦的裝機(jī)容量。

只要有序充電，就可以將新能源汽車的用電量從無序變?yōu)橛行颍⒋蟠蠼档碗娋W(wǎng)負(fù)荷。

到2030年，電動(dòng)汽車的數(shù)量將達(dá)到8000萬至1億輛。歐陽明高預(yù)測(cè)，2030年后，隨著V2G的普及和發(fā)展，其容量將超過電網(wǎng)的電化學(xué)電池儲(chǔ)能容量。

在未來的電力系統(tǒng)中，電動(dòng)汽車將與儲(chǔ)能電站共同承擔(dān)穩(wěn)定電網(wǎng)的重要責(zé)任，有望成為分布式儲(chǔ)能的主體。

 

 

2030年，新能源汽車和燃油汽車的銷量將保持不變

2022年，中國新能源汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)了從增長(zhǎng)期向爆發(fā)式增長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)變，比此前預(yù)測(cè)提前了五年。此外，電動(dòng)汽車在中國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中的作用也越來越突出。

首先，電動(dòng)汽車將確保到2030年實(shí)現(xiàn)汽車的碳排放峰值。歐陽明高的計(jì)算顯示，2021年，電動(dòng)汽車的碳排放量約為每公里70克。與燃油車每公里170克的碳排放量相比，純電動(dòng)汽車的排放量基本上只有燃油車的40%。

基于此，并考慮到汽車規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，乘用車碳排放總量預(yù)計(jì)將在2030年前提前達(dá)到峰值，峰值不到6億噸。

第二，在2030-2035年之后，電動(dòng)汽車將開始成為負(fù)碳單元?；谲嚶?lián)網(wǎng)交互技術(shù)（V2G），電動(dòng)汽車可以作為儲(chǔ)能裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能、光伏等零碳新能源波動(dòng)電力的儲(chǔ)能，抑制火電廠的碳排放，帶來減排效果，具有象征意義。

 

 

新能源汽車的負(fù)碳效應(yīng)將受益于一系列政策支持，全球碳排放將大幅減少。歐陽明高團(tuán)隊(duì)的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，2022-2023年將出現(xiàn)燃油車銷量高峰，隨后燃油車銷量將繼續(xù)下降，而新能源汽車的銷量將在2030年前后與燃油車基本持平，占汽車總銷量的50%。與中國節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖的目標(biāo)大致相同。