我要投稿
12月2日,中国电动汽车百人会2021年度媒体沟通会在北京举行,会议宣布第八届中国电动汽车百人会论坛将于2022年3月25-27日正式举办。中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高院士就新能源汽车产业技术与总体发展趋势做了四方面的详细阐述,以下为第二部分“动力电池可持续发展技术路线图”。
本文来源:微信公众号 电动汽车百人会 ID:ChinaEV100
相关阅读:欧阳明高 2021年新能源汽车技术与市场亮点及中长期趋势
随着电动汽车爆发式增长,大家对动力电池可持续发展非常关注,提出了很多问题。比如动力电池全生命周期的碳排放与材料回收;未来电池材料体系的中长期发展路线图;动力电池全链条的智能化与智能电池技术等。
01
动力电池的装机量
我国动力电池装机量随着电动汽车的快速增长而增加。2021年1到9月份共装车0.92亿千瓦时电池,全年预计1.5亿千瓦时左右。预计2025年在6亿千瓦时左右,2030年在15~20亿千瓦时之间。国外机构基于2030年全球5500万辆电动汽车年销量的激进预测给出的全球2030年汽车动力电池的年装车量结果是50亿千瓦时,而保守的预测结果是30亿千瓦时。
基于电动汽车保有量可以预测中国车载电池的总保有量,预计2025年就会超过20亿千瓦时,2030年会超过70亿千瓦时,2035年会超过150亿千瓦时。
由于电动汽车市场火爆刺激上游电池产业快速扩产。据统计,中国动力电池规划产能2023年达10亿千瓦时,2025年接近25亿千瓦时。当然规划产能会大于动力电池的年产量,同时年产量中除了新能源汽车电池外还有储能电池等一系列其它用途,我们估计2025年电池总出货量在10亿千瓦时左右。
02
电池材料安全和环保
电池产量的快速膨胀会刺激上游材料周期性涨价。同时也会引起公众对材料资源短缺的担心。从潜力看,全球锂资源经济可采储量为2100万吨,如果按三元811电池材料体系算,可以生产电池2000亿千瓦时。按平均一辆车100千瓦时算,可以制造20亿辆电动汽车。当然不能全部用于汽车电池,好多别的地方也要用。但这是经济可采储量,总勘探储量是8600万吨。而且因为总勘探储量近年还在不断增加,似乎问题不是很大。但是钴的资源就没有那么乐观了,经济可开采储量也就710万吨。按照这个算,就只能做950亿千瓦时。至于锰就没有问题了,非常富余。问题是,资源分布是不均匀的,锂矿的3/4在澳大利亚、智利、阿根廷。钴矿的2/3是依赖于非洲的刚果金。镍矿的一半依赖于印尼和俄罗斯。资源分布是极不均匀。所以,资源的压力还是有的,我们不能掉以轻心。
大家还要考虑一个问题,不是说我们把这个资源做了电池就消耗掉了。它不是石油,石油是烧了就没有了,材料是可以循环的,并不是消耗完了就不能再做车了,那些资源还在,我们需要循环。我们不会等到资源用光了才去循环,中国已经开始进行电池资源回收了。所以,现在大家很关注电池材料的循环。如果循环利用做得好,支撑发展问题不会很大。
但大家还是会担心,材料循环要耗能、要排放,电池生产也会耗能和排放,可持续发展也是关注的重大问题,也就是电池全生命周期的碳排放是一个问题。以三元高镍811锂离子电池而言,每千瓦时全生命周期碳排放大约是87公斤。三元电池相对碳排放是比较高的,主要原因在正极材料,包括它的前躯体和正极材料制备的碳排放就占了总排放的一半。磷酸铁锂电池全生命周期碳排放相比三元NCM811化学体系约降低三分之一。至于钠离子电池,碳排放就更低了。
怎么解决碳排放问题?第一,电能清洁化,现在电池产业链要尽可能往西部转移,现在在四川、贵州、云南、青海是非常合适的地方,比如四川的电池产能现在大约在5亿千瓦时,宜宾一个地方就有1.6亿千瓦时,这是全球单个最大的电池基地。总之往西部转移,利用可再生能源和当地资源优势,这是一个根本途径。第二,电池回收利用再生制造。第三,全产业链生产工艺的改进、提升关键环节的能效。
03
动力电池回收利用
2025年,中国需要回收和梯次利用的电池总量将达到1.25亿千瓦时。国家非常重视电池回收利用,国务院、发改委、工信部、发了很多的文件,社会各界也非常的关注。现在满足新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件的有14家回收利用企业,将来还会继续扩大。主要的回收手段现在有三种:干法、湿法和物理回收。干法就是烧,能耗偏大,环保问题还是有的;湿法就是生产效率偏低一点,设备比较复杂,也有一些腐蚀性的溶剂;现在最推崇的是进行物理回收、电池修复和材料再生的科技创新,比如英国政府有专门搞电池回收的科技专项,发明了一些新的方法,大功率超声波回收方法等。电动汽车退役电池要通过精确的电池剩余电量测试,进行分选。然后分门别类进行修复、梯次利用和材料回收再生。
从电池全生命周期减排的潜力看,在现有电力结构下,物理回收减排超过50%;湿法回收减排32%;火法回收减排3.5%。随着绿电比例的提升,2030电力结构背景下碳排放再降低12%;2050电网深度脱碳背景下,碳排放再降低75%;100%绿电可以实现电池生产制造全生命周期近零排放。
04
电池材料体系发展趋势
大家还会关注,难道一直用锂电池吗?会不会有别的电池取代现在的锂电池,这就是动力电池技术可持续发展问题。
首先,锂离子电池还会用很久。当前这一代锂离子电池的比能量上限大约是每公斤300瓦时左右,新型锂离子电池可以达到每公斤350瓦时到400瓦时之间。2025年会出现与现有液态电解质锂离子电池比能量大体相当的第一代全固态电池。2030年后出现第二代采用新型正负极材料的全固态电池,比能量会提升到每公斤500瓦时,还会有高比能量锂-硫电池、金属空气电池。
钠离子电池现在已经出现了,但是各方面性能还不能满足高性能汽车使用要求。预计到2035年,钠离子电池、钾离子电池性能会大幅提升,比能量会达到每公斤300瓦时左右。与现在的高比能量锂离子电池相当。从电池产业可持续发展角度看,估计现有的锂离子电池,包括固液混合的锂离子电池,2030年之前还是绝对主导地位。第一代全固态电池产业化,占市场比例接近1%的时间点可能在2030年左右。2035年之后,新一代固态电池,钾、镁、钠、锂-硫等各类电池会进入市场。到2050年,液态锂离子电池有可能减少到大约20%。这是参考国外资料加上我们的理解做了一些改进做出的长周期粗略预测,以便让大家对电池的可持续发展充满信心。
05
电池全链条智能化
上面说到材料要回收,同时还要开发新的材料体系,还有就是现有材料怎么挖掘性能潜力。
每一种电池材料比容量都有一个理论值,但实际上做出来的电池产品是很难达到这个理论值的。这是因为我们现在的材料合成与电池设计还主要采用“试错法”。通过智能化手段可以使我们的设计进一步优化,比如材料基因组。基于人工智能的材料筛选和设计,我们可以利用仿真设计,再利用智能制造,应用过程中的智能电池管理,最后到达使用寿命后智能回收,实现全过程智能化。这也是欧盟的2030年电池计划的核心思想。就是通过智能设计,使电池实际性能与理论值之间差距减少一半;智能回收最终使回收原材料的利用率接近100%;全生命周期的碳足迹减少1/2。
科技的潜力是非常大的,动力电池的可持续发展是有保障的。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2030年,迈向汽车强国,乘用车新能源渗透率直指70%新能源乘用车新车销量占比要达到70%、商用车达到40%,纯电动乘用车平均电能消耗量控制在每百公里11.5千瓦时……9月11日,《智能网联新能源汽车产业发展“十
碳酸锂期货在9月11日迎来一轮剧烈回调,主力合约盘中最大跌幅逼近8%,盘面快速破位,成交同步放大。就在市场还在博弈“金九银十”的旺季行情之时,锂价突如其来的跳水,把整个锂电产业链的分歧摆到台面
9月10日,四川省发展和改革委员会印发《四川省重点项目申报指导目录》的通知,通知指出,其中新能源包括:①总投资10亿元及以上的总装机20万千瓦以上的风电项目②总投资10亿元及以上的总装机30万千瓦以上
为持续推动智能网联新能源汽车高质量发展,工业和信息化部会同国家发展改革委、公安部、交通运输部、商务部、自然资源部、住房和城乡建设部、市场监管总局、国家网信办近日联合印发《智能网联新能源汽
近期,由国家发改委等五部门联合发布的《非化石能源电力消费核算指南(试行)》、由国家发改委等四部门联合发布的《可再生能源消费最低比重目标和可再生能源电力消纳责任权重制度实施办法》两项政策相
9月10日,上海市人民政府关于印发《美丽上海建设“十五五”规划》的通知,通知指出,构建清洁低碳新型能源体系。加快推进“光伏+”专项工程和海上风电基地建设,适度超前布局氢基燃料示范。积极争取市外
舆论场上,固态电池已经被塑造成动力电池领域的“终极答案”。永不起火、续航跃升、装车量产,这类关于全固态的说辞,频繁出现在车企PPT和媒体宣传通稿里。资本市场闻风而动,普通消费者也满怀期待,盼
近日,上海市人民政府印发《美丽上海建设“十五五”规划》(以下简称《规划》),明确了美丽上海建设未来五年的发展方向、重点任务和量化指标。《规划》提出,到2030年,经济社会发展全面绿色转型成效显
北极星储能网获悉,近日广东珠海金湾发布国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要的通知。其中提前:建设具有国际竞争优势的新能源产业高地。以新能源汽车为龙头,以光伏装备、清洁能源、储能装备、智
北极星储能网获悉,9月9日,北京市人民政府印发《北京市“十五五”时期高精尖产业发展规划》的通知,《规划》提到,布局绿色能源新赛道,加快氢能产业化发展和商业化推广,推进固态电池等新型储能多元路
插枪、扫码、启动不到半小时,电量从30%跃至80%。宁波北仑横浦重卡超充站里,司机刘师傅行车满4小时,正好利用这20分钟休息空当补能。他所在的骝马车队,是宁波易豹集团旗下专业物流运输团队,自2025年底稳
8月21日,陕西省发展和改革委员会等五部门关于印发《陕西省政府投资基金重点投资领域清单》的通知。优势支柱产业输变电装备及储能产业包括输变电与新能源装备:高压、超高压、特高压交直流输变电装备及
北极星储能网获悉,近日湖北武汉发布武汉市国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要。其中提到:重点发展电磁能、核聚变能和新型储能等产业。大力发展飞轮储能等技术,推动电磁能应用。加快磁约束氘氘
北极星储能网获悉,9月9日,杉杉股份披露,公司负极材料业务积极与下游客户开展磋商,部分负极材料产品价格已调涨。另外,杉杉股份提到,关于钠离子电池的布局,公司已建成千吨级硬碳材料产线,具备规
北极星储能网讯:2026年9月9日,河北任丘智弘100MW/400MWh新型技术路线磷酸铁锂电池+钠电池独立储能试点项目储能系统设备采购中标候选人公示,标段一远景能源、昆宇电源两家企业入围,平均投标单价为0.522元/Wh
北极星储能网获悉,9月2日,中科海钠与韩国VOLTA株式会社正式签署战略合作协议,双方在钠离子电池领域的合作迈入全面深化阶段。双方将在此前15MWh储能项目合作的基础上,推进为期5年、总规模10GWh的长期供货
9月8日,内河绿色智能船舶新技术及设备展在湖北武汉国际博览中心举行。楚能新能源作为展会主办方之一,携多款船舶专用电池、船用液冷电池系统及储能大容量电池重磅亮相,全方位展示公司在新能源船舶动
9月8日下午,长丰县政府与中创新航在合肥市政务中心签署合作协议,中创新航合肥研究院正式落地。该项目建设内容包括中试线、研发实验室、实验测试中心,将开展锂电池及相关产品的研发与实验测试业务。
随着电池消费税政策落地,国内锂电产业正迎来一轮显著的市场价格调整。自7月开始,国内多家主流电池企业集中上调产品售价,其中已有明显上调动作的包括宁德时代、亿纬锂能、力神电池等头部电池企业,部
日前,由中国能建广东院牵头EPC总承包建设的广东省面向多应用场景提升电网韧性的综合储能示范项目顺利通过168小时试运行正式投入商业运营,该项目建设国内规模最大的新型储能实证平台,标志着我国在多元
北极星储能网获悉,近日,广东省博罗县人民政府印发《博罗县国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》。内容包括:依托本地锂电池、铜材料等产业既有基础,大力发展铜箔、铝箔、固态电解质、硅碳负极
2035年,原油、天然气和新能源将“三足鼎立”。新能源车正在拿走中石化的汽油生意,中石化则开始试图从新能源车的电池和材料里,把一部分价值重新拿回来。8月24日,中国石化发布2026年中期业绩。上半年,
2030年,迈向汽车强国,乘用车新能源渗透率直指70%新能源乘用车新车销量占比要达到70%、商用车达到40%,纯电动乘用车平均电能消耗量控制在每百公里11.5千瓦时……9月11日,《智能网联新能源汽车产业发展“十
2026年9月10日,长久物流公告称,根据子公司实际经营情况及业务发展规划,为优化资源配置、降低管理成本,公司决定注销全资子公司广东长久新能源科技有限公司。近日,长久新科已完成相关注销登记手续。长
北极星储能网获悉,近日广东珠海金湾发布国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要的通知。其中提前:建设具有国际竞争优势的新能源产业高地。以新能源汽车为龙头,以光伏装备、清洁能源、储能装备、智
北极星储能网获悉,8月27日,常州市人民政府发布了关于印发常州市“十五五”新能源产业发展规划的通知。其中提到:推动AIDC相关产业发展。加快布局固态变压器(SST)、直流母线、电源供应模块(PSU)、储能
8月27日,常州市政府办公室关于印发常州市“十五五”新能源产业发展规划的通知,通知指出,累计培育(近)零碳园区30个、(近)零碳工厂60家以上,积极争创一批国家、省级(近)零碳园区(工厂)。新能源
当AI技术加速向工业制造、能源交通等实体领域渗透,锂电池产业正迎来一场由算法驱动的价值重构。过去数十年,电池管理系统BMS始终以硬件为核心,控制策略随产品出厂一同固化,安全阈值、均衡逻辑、寿命
8月20日,福建省人民政府关于印发《福建省“十五五”新兴产业和未来产业发展规划》的通知,通知指出,以福州、厦门、宁德为核心,联动泉州、三明、南平、龙岩等,培育新能源基础材料、半导体与显示材料
1.投资超54亿元!吉林1.15GW风电项目获核准8月7日,吉林能发通榆100万千瓦风电项目和国能吉林通榆15万千瓦风电项目获核准。吉林能发通榆100万千瓦风电项目项目单位为吉林能源发展有限公司,母公司为国家电投
北极星储能网获悉,8月7日,福建省人民政府印发《福建省“十五五”新兴产业和未来产业发展规划》的通知,《规划》提到,立足福建在全球锂电制造引领优势与优质能源资源禀赋,深耕新型储能、新能源汽车
上半年,国内新能源汽车销量509万辆,同比下降13.4%。与此同时,上半年动力电池出货630GWh,乘用车装机短期承压,新的增量给到了商用车及出口。电池企业在寻找新增量的同时,也将目光投向了电动公交这一存
近日,中国资环旗下资环新能源所属新源酒泉公司实施的25台退役风电机组再制造工作正式启动,标志着国内首个批量退役风电机组梯次利用项目落地实施,为退役风电装备“变废为宝”探索出可复制模式和路径
解锁点赞,关注功能,轻松查看历史浏览记录
未注册的手机号验证后自动登录
| 姓名: | |
| 性别: | |
| 出生日期: | |
| 邮箱: | |
| 所在地区: | |
| 行业类别: | |
| 工作经验: | |
| 学历: | |
| 公司名称: | |
| 任职岗位: |

我们将会第一时间为您推送相关内容!
扫码下载APP
扫码关注公众号