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吴平,国务院发展研究中心资源与环境政策研究所课题负责人,中国环境科学学会环境法学分会理事,中国电子商会电源专业委员会“2010年锂离子电池电源系统行业现状”调研组成员,中国低碳网、低碳中国俱乐部学术顾问。
锂电池产业是全球高新技术发展的重要方向。锂离子电池具有高比能量、高比功率、高转换率、长寿命、无污染等优点,是未来动力电池的发展方向。动力锂电池在电动汽车领域的应用,不仅能够以电替代石油,减少温室气体排放,还可以储存电网谷电。随着锂电池汽车逐步走向市场,世界锂资源的使用和消耗将大幅增长,由此衍生的产业链发展潜力巨大、前景广阔。可以预见,谁能抢占发展先机,谁就将赢得未来锂电产业发展的主动权。我国锂电池产业又将如何快速、健康发展,本刊记者近日就此对国务院发展研究中心专家吴平进行了专访。
记者:我国锂电池产业的发展现状如何?目前存在的问题主要体现在哪些方面?
吴平:目前,我国锂电池产业发展主要有两条技术路线:一是磷酸亚铁锂系,二是锰酸锂系。这两种技术路线各有优缺点。锰酸锂系起步早,技术较为成熟,其缺点是单体电池寿命短,满充满放2000次,耐高温性能差。磷酸亚铁锂系是目前国内大多数企业采用的技术路线,其缺点在于两个核心技术的专利一个在美国,一个在加拿大,而我国发展磷酸亚铁锂系绕不开这两个核心技术,因此存有知识产权隐患。此外其耐低温性能差,材料一致性控制困难。不管怎样,锂电池技术路线应该由市场机制来选择,发展趋势应该是要高安全、长寿命、轻量化、低价格。
关于锂电池行业发展存在的问题,主要有:1.战略定位不准。说起锂电池,传统的观念往往想到电动汽车,其实电动汽车只是锂电池应用领域的一部分。锂电池广泛应用于通信电源,电动汽车,风能、太阳能、智能电网等兆瓦级储能电站等领域,而不只是电动汽车的部件,其科研规划也不应只放在科技部的电动汽车规划下面,而应单列。2.管理体制不清。当前生产锂电池的绝大多数是中小企业,行业混乱,恶性竞争严重。缺乏归口管理部门,包括在工信部中也没有确定由哪个司局管理。3.标准体系缺失。甚至可以说还没有锂电池行业标准。现在锂电池生产企业纯粹按用户要求设计产品,规格五花八门,形状有圆有方。一套模具成本几十万,标准未出,企业观望,不能提速发展。很多模具只使用一次,造成极大浪费。检测项目不合理,检测费用高。
记者:目前锂资源的分布与开发现状是怎样的?锂产品的消费呈现怎样的态势?
吴平:锂资源主要包括两部分:一是盐湖卤水锂,从盐湖卤水提取生产的锂化学产品主要是碳酸锂和氯化锂;二是矿石锂,从矿石中分选的锂矿产品主要是锂辉石、锂云母等锂精矿。
据美国地质调查局(USGS)2010年1月公布的报告,金属锂的全球总储量约为1100万吨,其中绝大部分位于南美洲。玻利维亚、智利、中国、巴西和美国的储量位居世界前五名,其中世界上近一半的探明储量都蕴藏在玻利维亚的乌尤尼盐沼,储量高达540万吨。玻利维亚盛产锂矿,就像沙特阿拉伯富有石油。
锂电池广泛应用于信息、能源、交通、军事等领域。未来巨大的应用空间,将会对锂资源产生巨大的需求。近年来,全球市场对锂电池的需求年均增长超过20%。2009年世界锂产品消费量约4万吨(锂化学产品和锂精矿折算成金属锂),其中80%是以锂化学产品形态消费于各个应用领域,20%是以锂矿物形态消费于合金、陶瓷和玻璃等行业。锂资源在各领域的消费呈不同幅度的增长,将实现从“工业味精”向“能源金属”的转变。
我国属于锂资源储量大国,锂资源储量为110万吨,2008年的产量为3500吨。盐湖卤水锂矿主要分布在青海、西藏、湖北等地,矿石锂主要分布在四川、江西、湖南、新疆等地。如果2012年我国生产100万辆电动汽车,那么至少新增2万吨电池级碳酸锂需求。随着电动汽车的不断推广,对锂的需求大幅上升,今后电池产业将成为碳酸锂最大的市场。因此,我国应从战略资源高度规划锂产业发展。
锂电池具有高密度、无记忆、转换效率高、重量轻、寿命长、无污染等优势,而且从全生命周期看,其成本已低于铅酸电池。因此,动力锂电池将成为新一代动力电池的发展方向。
记者:锂电池在电动汽车上的广泛应用,将会对锂电池产业的发展带来哪些影响?
吴平:锂电池具有高密度、无记忆、转换效率高、重量轻、寿命长、无污染等优势,而且从全生命周期看,其成本已低于铅酸电池。因此,动力锂电池将成为新一代动力电池的发展方向。
未来电动汽车制造企业之间的竞争,主要在于所装配动力电池性能的竞争。电动汽车的快速发展,将会带来对锂电池需求的大幅增长,尤其是单体大容量锂电池。我国小容量功率型动力锂电池技术与国际先进水平相比仍有一定差距,但大功率锂电池产业化进程已居国际领先地位。单体电池技术性能已达到规模化应用的条件。
由于成组技术和设备的落后,使得动力电池成组后安全性下降,使用寿命缩短,甚至发生燃烧、爆炸事故,这成为当前制约锂电池发展的主要问题。因此,以现有技术标准为基础,以动力电池模块为核心,以系统集成为重点,尽快推进动力锂电池的标准化工作,为用户提供动力锂电池系统集成产品,是锂电池产业发展的关键和当务之急。
保障动力电池组的使用安全,延长电池使用寿命,必须要有良好的电池管理系统。电池的一致性不是造出来的,而是分出来的。比如说电池组其中一小块出现故障,就会影响整块,其实只要对电池的一致性重新匹配就行。
记者:锂电池的广泛应用无疑是行业发展趋势,作为该领域研究人员,您对我国未来锂电池产业的发展有哪些对策或建议?
吴平:当前,我国锂电池产业发展亟需明确定位、统筹规划,完善标准体系、加强资源保障,以新的思路引领产业发展。
1.明确产业定位、理顺管理体制。锂电池并非仅为电动汽车的一个部件,应将锂电池产业明确定位为储能产业,及时编制锂电池产业发展规划。发改委、工信部、科技部等职能部门应明确管理权限、各司其职。动力锂电池电源系统集成涉及到电池、电力、电子、机械制造等多个领域。当前我国电源行业组织松散、管理基础薄弱,缺乏整体规划和行业规范。应加强行业协会职能,建议成立中国电源行业协会。
2.加大科研投入。设立锂电池科研专项基金,用于研究锂电池材料产业化关键技术、大容量电池制造工艺、电池成组技术及智能电池管理系统等。
3.完善标准体系。制定和完善锂电池基础标准、产品标准,引导企业良性发展。
4.加强锂资源保障能力。重视锂资源的战略地位。同时要加强锂电池回收力度,实现循环利用。
总之,我国锂电池产业发展前景十分广阔,但基础还很薄弱,不仅在技术上有待进步,而且低水平重复建设和产能过剩的顽疾有再度上演之势。要想使我国锂电池产业健康发展、赢得先机,既离不开政府及行业管理部门的科学规划和合理约束,更需要相关企业的冷静决策。
吴平,国务院发展研究中心资源与环境政策研究所课题负责人,中国环境科学学会环境法学分会理事,中国电子商会电源专业委员会“2010年锂离子电池电源系统行业现状”调研组成员,中国低碳网、低碳中国俱乐部学术顾问。
锂电池产业是全球高新技术发展的重要方向。锂离子电池具有高比能量、高比功率、高转换率、长寿命、无污染等优点,是未来动力电池的发展方向。动力锂电池在电动汽车领域的应用,不仅能够以电替代石油,减少温室气体排放,还可以储存电网谷电。随着锂电池汽车逐步走向市场,世界锂资源的使用和消耗将大幅增长,由此衍生的产业链发展潜力巨大、前景广阔。可以预见,谁能抢占发展先机,谁就将赢得未来锂电产业发展的主动权。我国锂电池产业又将如何快速、健康发展,本刊记者近日就此对国务院发展研究中心专家吴平进行了专访。
记者:我国锂电池产业的发展现状如何?目前存在的问题主要体现在哪些方面?
吴平:目前,我国锂电池产业发展主要有两条技术路线:一是磷酸亚铁锂系,二是锰酸锂系。这两种技术路线各有优缺点。锰酸锂系起步早,技术较为成熟,其缺点是单体电池寿命短,满充满放2000次,耐高温性能差。磷酸亚铁锂系是目前国内大多数企业采用的技术路线,其缺点在于两个核心技术的专利一个在美国,一个在加拿大,而我国发展磷酸亚铁锂系绕不开这两个核心技术,因此存有知识产权隐患。此外其耐低温性能差,材料一致性控制困难。不管怎样,锂电池技术路线应该由市场机制来选择,发展趋势应该是要高安全、长寿命、轻量化、低价格。
关于锂电池行业发展存在的问题,主要有:1.战略定位不准。说起锂电池,传统的观念往往想到电动汽车,其实电动汽车只是锂电池应用领域的一部分。锂电池广泛应用于通信电源,电动汽车,风能、太阳能、智能电网等兆瓦级储能电站等领域,而不只是电动汽车的部件,其科研规划也不应只放在科技部的电动汽车规划下面,而应单列。2.管理体制不清。当前生产锂电池的绝大多数是中小企业,行业混乱,恶性竞争严重。缺乏归口管理部门,包括在工信部中也没有确定由哪个司局管理。3.标准体系缺失。甚至可以说还没有锂电池行业标准。现在锂电池生产企业纯粹按用户要求设计产品,规格五花八门,形状有圆有方。一套模具成本几十万,标准未出,企业观望,不能提速发展。很多模具只使用一次,造成极大浪费。检测项目不合理,检测费用高。
记者:目前锂资源的分布与开发现状是怎样的?锂产品的消费呈现怎样的态势?
吴平:锂资源主要包括两部分:一是盐湖卤水锂,从盐湖卤水提取生产的锂化学产品主要是碳酸锂和氯化锂;二是矿石锂,从矿石中分选的锂矿产品主要是锂辉石、锂云母等锂精矿。
据美国地质调查局(USGS)2010年1月公布的报告,金属锂的全球总储量约为1100万吨,其中绝大部分位于南美洲。玻利维亚、智利、中国、巴西和美国的储量位居世界前五名,其中世界上近一半的探明储量都蕴藏在玻利维亚的乌尤尼盐沼,储量高达540万吨。玻利维亚盛产锂矿,就像沙特阿拉伯富有石油。
锂电池广泛应用于信息、能源、交通、军事等领域。未来巨大的应用空间,将会对锂资源产生巨大的需求。近年来,全球市场对锂电池的需求年均增长超过20%。2009年世界锂产品消费量约4万吨(锂化学产品和锂精矿折算成金属锂),其中80%是以锂化学产品形态消费于各个应用领域,20%是以锂矿物形态消费于合金、陶瓷和玻璃等行业。锂资源在各领域的消费呈不同幅度的增长,将实现从“工业味精”向“能源金属”的转变。
我国属于锂资源储量大国,锂资源储量为110万吨,2008年的产量为3500吨。盐湖卤水锂矿主要分布在青海、西藏、湖北等地,矿石锂主要分布在四川、江西、湖南、新疆等地。如果2012年我国生产100万辆电动汽车,那么至少新增2万吨电池级碳酸锂需求。随着电动汽车的不断推广,对锂的需求大幅上升,今后电池产业将成为碳酸锂最大的市场。因此,我国应从战略资源高度规划锂产业发展。
锂电池具有高密度、无记忆、转换效率高、重量轻、寿命长、无污染等优势,而且从全生命周期看,其成本已低于铅酸电池。因此,动力锂电池将成为新一代动力电池的发展方向。
记者:锂电池在电动汽车上的广泛应用,将会对锂电池产业的发展带来哪些影响?
吴平:锂电池具有高密度、无记忆、转换效率高、重量轻、寿命长、无污染等优势,而且从全生命周期看,其成本已低于铅酸电池。因此,动力锂电池将成为新一代动力电池的发展方向。
未来电动汽车制造企业之间的竞争,主要在于所装配动力电池性能的竞争。电动汽车的快速发展,将会带来对锂电池需求的大幅增长,尤其是单体大容量锂电池。我国小容量功率型动力锂电池技术与国际先进水平相比仍有一定差距,但大功率锂电池产业化进程已居国际领先地位。单体电池技术性能已达到规模化应用的条件。
由于成组技术和设备的落后,使得动力电池成组后安全性下降,使用寿命缩短,甚至发生燃烧、爆炸事故,这成为当前制约锂电池发展的主要问题。因此,以现有技术标准为基础,以动力电池模块为核心,以系统集成为重点,尽快推进动力锂电池的标准化工作,为用户提供动力锂电池系统集成产品,是锂电池产业发展的关键和当务之急。
保障动力电池组的使用安全,延长电池使用寿命,必须要有良好的电池管理系统。电池的一致性不是造出来的,而是分出来的。比如说电池组其中一小块出现故障,就会影响整块,其实只要对电池的一致性重新匹配就行。
记者:锂电池的广泛应用无疑是行业发展趋势,作为该领域研究人员,您对我国未来锂电池产业的发展有哪些对策或建议?
吴平:当前,我国锂电池产业发展亟需明确定位、统筹规划,完善标准体系、加强资源保障,以新的思路引领产业发展。
1.明确产业定位、理顺管理体制。锂电池并非仅为电动汽车的一个部件,应将锂电池产业明确定位为储能产业,及时编制锂电池产业发展规划。发改委、工信部、科技部等职能部门应明确管理权限、各司其职。动力锂电池电源系统集成涉及到电池、电力、电子、机械制造等多个领域。当前我国电源行业组织松散、管理基础薄弱,缺乏整体规划和行业规范。应加强行业协会职能,建议成立中国电源行业协会。
2.加大科研投入。设立锂电池科研专项基金,用于研究锂电池材料产业化关键技术、大容量电池制造工艺、电池成组技术及智能电池管理系统等。
3.完善标准体系。制定和完善锂电池基础标准、产品标准,引导企业良性发展。
4.加强锂资源保障能力。重视锂资源的战略地位。同时要加强锂电池回收力度,实现循环利用。
总之,我国锂电池产业发展前景十分广阔,但基础还很薄弱,不仅在技术上有待进步,而且低水平重复建设和产能过剩的顽疾有再度上演之势。要想使我国锂电池产业健康发展、赢得先机,既离不开政府及行业管理部门的科学规划和合理约束,更需要相关企业的冷静决策。