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安馳科技徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位

時(shí)間:2021-06-23 09:06來(lái)源:汽車(chē)商業(yè)評(píng)論 作者:涂彥平
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       在近日舉辦的2021年第十三屆中國(guó)汽車(chē)藍(lán)皮書(shū)論壇上,安馳科技創(chuàng)始人、總經(jīng)理徐小明帶來(lái)主題演講《我國(guó)雙碳戰(zhàn)略下的鋰電/LFP產(chǎn)業(yè)》。

       他指出,要實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰,不管是儲(chǔ)能還是電動(dòng)汽車(chē),都離不開(kāi)鋰離子電池。“鋰離子電池在我們國(guó)家實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的國(guó)家戰(zhàn)略中,站到了C位上。”

       而磷酸鐵鋰電池是C位中的C位。因?yàn)?020年國(guó)家對(duì)PACK能量密度的追求告一段落,將安全性的要求提到新的高度,磷酸鐵鋰的技術(shù)因?yàn)榱己玫姆(wěn)定性、安全性以及卓越的成本優(yōu)勢(shì)再次站到舞臺(tái)中央。

       不過(guò),2016-2020年,磷酸鐵鋰的裝機(jī)量基本上沒(méi)有增長(zhǎng)。徐小明認(rèn)為,在這五年間,至少有80%的做磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的企業(yè)已經(jīng)被淘汰了。

       但同時(shí)我們也可以看到,磷酸鐵鋰電池的價(jià)格有了急劇的下降,而能量密度得到了提升。而且,磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量從2020年到2021年,裝機(jī)量都在不斷地增長(zhǎng)。

       最后,徐小明介紹了安馳科技的兩項(xiàng)創(chuàng)新電池技術(shù):寬溫LEP電池和水系LFP電池,前者針對(duì)磷酸鐵鋰電池低溫適應(yīng)性差的痛點(diǎn),后者針對(duì)電池材料生產(chǎn)中溶劑有毒性的痛點(diǎn)。

       以下是他的演講內(nèi)容實(shí)錄。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​

 

       首先感謝一下賈可博士,包括合肥市政府,讓我很有幸在我的半個(gè)家鄉(xiāng)——合肥發(fā)表演講。

鋰離子電池站到C位

       我們每次提到雙碳戰(zhàn)略,提到碳達(dá)峰、碳中和的話(huà)題,追根溯源,我們可以看到這里的兩張圖:文藝復(fù)興是近現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)端,倡導(dǎo)人文主義,解放了人的因素;啟蒙運(yùn)動(dòng)提倡科學(xué)的思辨,科學(xué)為人謀福利。核心是因?yàn)槲乃噺?fù)興,因?yàn)榭茖W(xué)的發(fā)展,技術(shù)的發(fā)展,引發(fā)了工業(yè)革命。

       既然因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的產(chǎn)生引發(fā)了工業(yè)革命,工業(yè)革命之后,應(yīng)該有幾百年的時(shí)間,不斷使用化石能源引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,碳排放過(guò)量,從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)。所以,我們可以說(shuō),從啟蒙運(yùn)動(dòng)到科學(xué)技術(shù)再到工業(yè)革命,產(chǎn)生了碳排放過(guò)量的問(wèn)題。

       這個(gè)問(wèn)題到了本世紀(jì)初的時(shí)候,人們就越發(fā)意識(shí)到事態(tài)的嚴(yán)重,如果再不作為,整個(gè)人類(lèi)的命運(yùn)將會(huì)遇到極大的危機(jī),以前采用的能源使用模式不能再繼續(xù)了�!栋屠鑵f(xié)定》2015年頒布并在2016年簽署,要求各個(gè)締約國(guó)2050年前后必須實(shí)現(xiàn)碳中和,這份協(xié)定的約束力怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)。

       現(xiàn)在地球上主要發(fā)達(dá)國(guó)家承諾的碳中和時(shí)間在2045年到2050年,但是因?yàn)橹袊?guó)是發(fā)展中國(guó)家,即便我們到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,實(shí)際上我們的人均減排比發(fā)達(dá)國(guó)家還是要少了不少。因此,中國(guó)可以比發(fā)達(dá)國(guó)家晚十來(lái)年時(shí)間實(shí)現(xiàn)碳中和。但是,對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),即便晚十來(lái)年,因?yàn)樗麄儽任覀冊(cè)绨l(fā)展了一百多年,仍然是任務(wù)非常艱巨的。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​
 

       要實(shí)現(xiàn)碳中和,首先第一點(diǎn)就是我們要把二氧化碳的來(lái)源搞清楚。這里面最核心的是來(lái)源于能源活動(dòng)的碳排放,它占整個(gè)碳排放的85%。能源活動(dòng)分為能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)這兩個(gè)部分。

       我們國(guó)家能源生產(chǎn)主要還是化石能源的生產(chǎn),也就是石油、煤炭和天然氣。針對(duì)能源生產(chǎn)的碳排放的管控要大力提倡清潔能源,但是大家也知道,因?yàn)轱L(fēng)能和光能作為新能源,非常大的特點(diǎn)就是時(shí)空分布極端不均衡,而儲(chǔ)能里面最核心的部件就是儲(chǔ)能電池,它的成本占整個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備的60%到70%。

       另外就是能源的消費(fèi)。能源消費(fèi)里,整個(gè)交通和工業(yè)也是能源消費(fèi)重要的一極。我國(guó)的車(chē)用燃油消費(fèi)占石油總體消費(fèi)已經(jīng)達(dá)到55%。所以,限制車(chē)用燃油消費(fèi)對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)具有重大意義。

而這些就要求汽車(chē)電動(dòng)化。作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件的動(dòng)力電池系統(tǒng),占據(jù)其總成本的30%-40%。

       綜合以上可以看到,我們要實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰,不管是儲(chǔ)能方面也好,還是電動(dòng)汽車(chē)方面也好,都離不開(kāi)鋰離子電池。所以,鋰離子電池在我們國(guó)家實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的國(guó)家戰(zhàn)略中,站到了C位上。

      前面我講的PPT就是,碳排放超標(biāo)的問(wèn)題因科學(xué)技術(shù)的興起而起,因科學(xué)的繼續(xù)發(fā)展而終結(jié)。

過(guò)去5年至少有8成磷酸鐵鋰電池企業(yè)被淘汰

      對(duì)磷酸鐵鋰電池而言,2020年是一個(gè)轉(zhuǎn)折之年,國(guó)家對(duì)PACK能量密度的追求告一段落,將安全性的要求提到新的高度。在上個(gè)月舉行的第十一屆杭州國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上,從學(xué)界到業(yè)界基本上都認(rèn)為,從安全性和制造成本考慮,儲(chǔ)能行業(yè)的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置用三元電池的可能性微乎其微,目前階段都認(rèn)可磷酸鐵鋰占據(jù)主流地位。這樣的話(huà),磷酸鐵鋰的技術(shù)也因?yàn)榱己玫姆(wěn)定性、安全性以及卓越的成本優(yōu)勢(shì)再次站到舞臺(tái)中央。

      但是歷史的發(fā)展并不是這樣的。我前天聽(tīng)何小鵬(小鵬汽車(chē)董事長(zhǎng)、CEO)演講的時(shí)候說(shuō)到一點(diǎn),就是戰(zhàn)略的定力,說(shuō)起來(lái)容易,做起來(lái)很難。

       在動(dòng)力電池方面,2016-2020年這五年間,磷酸鐵鋰的裝機(jī)量基本上沒(méi)有增長(zhǎng)。在這五年間,可以這么說(shuō),在我感覺(jué)中,至少有80%的做磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的企業(yè)已經(jīng)被淘汰了,而且這些企業(yè)被淘汰以后,連復(fù)活的可能性都微乎其微。

      這五年間,裝機(jī)量沒(méi)有增長(zhǎng),是不是大家就沒(méi)有做什么事情呢?還淘汰了這么多的企業(yè),我想越是這樣困難的環(huán)境,越是催生了技術(shù)路線(xiàn)當(dāng)中的一個(gè)發(fā)展。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​

       大家可以看到,在這幾年間,磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的價(jià)格有了急劇的下降,從2010年到2020年,價(jià)格下降了80%,從3.5元/Wh降到0.7元/Wh。能量密度從2016年的超過(guò)140Wh/kg增加到現(xiàn)在的180Wh/kg,也得到了提升。而且,隨著新的PACK技術(shù)的發(fā)展,磷酸鐵鋰在很多的小型車(chē)以及中型車(chē)上煥發(fā)了新的生機(jī)。

      從這張圖可以看得比較明顯,磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量從2020年開(kāi)始,一直到2021年,裝機(jī)量都在不斷地增長(zhǎng)。

      根據(jù)Wood Mackenzie的數(shù)據(jù),我們可以看到,儲(chǔ)能領(lǐng)域未來(lái)的十年,從2020年到2030年,電池的裝機(jī)量會(huì)有飛速地增長(zhǎng),到時(shí)候年度的裝機(jī)量可能會(huì)超過(guò)160GWh。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​

       在車(chē)的領(lǐng)域也是同樣的,根據(jù)高工產(chǎn)研的數(shù)據(jù),我們可以看到在2020年之后出現(xiàn)了明顯的拐點(diǎn),就是整個(gè)電池的裝機(jī)量有了飛速的發(fā)展,2025年有可能超過(guò)600GWh。

創(chuàng)新:寬溫LEP電池、水系LFP電池

      最后,我介紹一下我們安馳科技在電池方面的一些拓展和工作。

      鋰離子電池雖然很多新能源汽車(chē)都在用,但是有很多問(wèn)題被大家詬病。最開(kāi)始說(shuō)續(xù)航里程、整車(chē)價(jià)格,隨著續(xù)航里程的增加和充電設(shè)施的方便,現(xiàn)在還被詬病的問(wèn)題就是溫度適應(yīng)性,特別是低溫適應(yīng)性特別差。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​

      所以,我們安馳科技專(zhuān)門(mén)研發(fā)了一款寬溫的磷酸鐵鋰電池。我們通過(guò)超細(xì)鐵鋰粉體、離子電子傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)等各項(xiàng)技術(shù),做到寬溫LEP電池,零下20℃無(wú)需加熱直接充電,45℃循環(huán)2000次,高溫情況下也可以有很長(zhǎng)的壽命。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​

       另外一點(diǎn),這應(yīng)該是我們跟別人不太一樣的一個(gè)創(chuàng)新,這個(gè)工作我們團(tuán)隊(duì)做了將近20年,就是水系LFP電池。

       目前我們講碳中和、碳達(dá)峰,包括講電池這么多好處,實(shí)際上我們做電池的人心里都清楚,電池生產(chǎn)過(guò)程中是有一定的污染的。這里面的巨大問(wèn)題是電池的正極材料在生產(chǎn)中要使用NMP溶劑,這種溶劑本身是有一定的毒性的,在有些國(guó)家和地區(qū)是限制使用的。

       這種溶劑的使用量有多大呢?可以告訴大家一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字,如果電池進(jìn)入TWh時(shí)代,NMP的使用量會(huì)超過(guò)200萬(wàn)噸。NMP的使用有10%是無(wú)法回收收集的。也就是說(shuō)有20萬(wàn)噸的NMP會(huì)彌散到空氣中,這對(duì)空氣的污染是相當(dāng)大的。

徐小明:雙碳背景下,磷酸鐵鋰電池成為C位中的C位  ​
 

      我們使用了創(chuàng)新性的工序來(lái)做溶劑,綠色環(huán)保,無(wú)污染,而且來(lái)源不受限。更重要的是,因?yàn)椴皇褂肗MP,它的研發(fā)成本大幅降低。

      但是為什么這種東西研究20年還沒(méi)有使用呢?因?yàn)檫@種工作特別困難。因?yàn)殇囯x子電池的電壓很高,它是不能進(jìn)水的。因此,怎么樣在生產(chǎn)過(guò)程中使用水,同時(shí)保證水在最后的電池中不存在,是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

      我們?cè)诓牧系奶幚砩舷铝撕艽蟮墓Ψ�,目前,�?shí)驗(yàn)室結(jié)果達(dá)到動(dòng)力電池使用的水平,已經(jīng)沒(méi)有太大的問(wèn)題。

      安馳科技第一個(gè)基地在江西上饒,目前在長(zhǎng)三角地區(qū)尋找第二個(gè)基地。也歡迎各位投資人員加盟安馳科技,一起往前走。謝謝大家。

(責(zé)任編輯:子蕊)
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