“芯片短缺、電池漲價(jià)、充電難”成為2022年開年中國(guó)乃至全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的熱門話題和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。這種狀況，何時(shí)才能改善？

3月26日，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在百人會(huì)論壇上發(fā)表了演講。他論及新能源汽車銷量預(yù)期、電池價(jià)格和產(chǎn)能上漲、電池技術(shù)路線演進(jìn)和目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、理想的充電體系建設(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有可能恢復(fù)完全的供需平衡；

• 2025年中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)能可能達(dá)到3000GWh，而電池出貨量2025年預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到1200GWh。產(chǎn)能會(huì)大幅過剩；

另外他還表示：

• 2050年前后，原始礦產(chǎn)資源和回收資源的供給量將達(dá)到相當(dāng)水平；

• 在動(dòng)力電池技術(shù)演進(jìn)方面，2025年電池能量密度產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)為350瓦時(shí)/公斤，2030年的目標(biāo)是達(dá)到400瓦時(shí)/公斤；2035年的目標(biāo)是達(dá)到500瓦時(shí)/公斤；

• 循環(huán)壽命的目標(biāo)是1萬(wàn)次，磷酸鐵鋰和三元都有望達(dá)到；

• 能夠支持大功率快充的Chaoji充電標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)三季度報(bào)批；

• 隨著電動(dòng)汽車保有量提升，能夠參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的電量和功率都非?？捎^；

• 乘用車的碳排放總量預(yù)計(jì)會(huì)在2030年之前提前達(dá)峰。新能源車在2030年左右銷量與燃油車基本持平。

01

電池材料預(yù)計(jì)兩三年后恢復(fù)供需平衡

歐陽(yáng)明高認(rèn)為，今年電池材料漲價(jià)原因一方面是整車需求增長(zhǎng)，電池預(yù)期走高，（導(dǎo)致）企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能、增加儲(chǔ)備；

另一方面，由于另外的影響原因是供給延遲，因?yàn)榈湫偷牡V石生產(chǎn)的碳酸鋰產(chǎn)能釋放周期是3-5年，鹵水提鋰周期更長(zhǎng)，疊加疫情沖擊生產(chǎn)運(yùn)輸，導(dǎo)致供給延遲所致。

從供應(yīng)側(cè)來看，全球鋰資源經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量2005-2010年提升400%，現(xiàn)在全球經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量2200萬(wàn)噸，可裝22.7億輛（以NCM811電池為例，可以生產(chǎn)227TWh動(dòng)力電池，每輛車100千瓦時(shí)電池計(jì)算）。且新的勘探量和可采儲(chǔ)量還在繼續(xù)增加。

從需求側(cè)來看，恐慌性庫(kù)存儲(chǔ)備帶來的需求放大是暫時(shí)的，隨著碳酸鋰供應(yīng)能力的提升，將逐步回歸基本需求面。預(yù)計(jì)兩三年后有可能恢復(fù)完全的供需平衡。

02

預(yù)估2025年會(huì)出現(xiàn)電池產(chǎn)能過剩

基于產(chǎn)業(yè)投資信息預(yù)測(cè)，我國(guó)電池產(chǎn)能在2023年可能達(dá)到15億千瓦時(shí)(1500GWh)，2025年可能達(dá)到30億千瓦時(shí)（3000GWh），電池出貨量2025年預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到1200GWh。

其中百分之七八十會(huì)用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還會(huì)有百分之二三十出口海外市場(chǎng)。

預(yù)估2025年會(huì)出現(xiàn)電池產(chǎn)能過剩。

03

2030年之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)的回收量，2030年之后電池材料回收將形成規(guī)模；2050年前后，原始礦產(chǎn)資源和回收資源的供給量將達(dá)到相當(dāng)水平；

更長(zhǎng)期來看，回收資源將逐步完全替代原始資源需求。

04

2025－2035，從液態(tài)體系到全固態(tài)電池

在動(dòng)力電池技術(shù)演進(jìn)方面，歐陽(yáng)明高也做了預(yù)測(cè)。

2025年電池能量密度產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)為350瓦時(shí)/公斤（目前不到300瓦時(shí)/公斤）。這個(gè)階段還是液態(tài)電解質(zhì)體系，主要包括常規(guī)鋰離子電池材料、固液混合材料、還有鈉離子、未來的鉀離子等液態(tài)電池材料體系。

2030年的目標(biāo)是達(dá)到400瓦時(shí)/公斤，全方位實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。該階段是液態(tài)到固態(tài)的過渡，包括液態(tài)高電壓、厚電極、少電解液；正極高鎳如Ni95，負(fù)極硅碳；以及準(zhǔn)固態(tài)電池體系。

2030年應(yīng)該是轉(zhuǎn)向全固態(tài)電池發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。在2030年，他估計(jì)國(guó)內(nèi)全固態(tài)電池占比不會(huì)超過1%。

2035年的目標(biāo)是達(dá)到500瓦時(shí)/公斤，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。包括全固態(tài)電池，鋰硫電池以及高容量富鋰錳基材料，而且電壓窗口會(huì)提高到5伏。

05

電池壽命目標(biāo)：一萬(wàn)次循環(huán)

基于大規(guī)模儲(chǔ)能功能的考慮，電池壽命的要求也會(huì)越來越長(zhǎng)，目標(biāo)是一萬(wàn)次。

歐陽(yáng)明高把比能量和壽命作為兩根軸，可以看清楚未來多元技術(shù)路線：

高比能量和低成本液態(tài)技術(shù)路線，正極高鎳三元到富鋰錳基，負(fù)極從高比例硅碳到鋰金屬，比能量目標(biāo)為500wh/kg，但壽命偏低；

液態(tài)折中路線，兼顧比能量、安全和成本和壽命，高鎳正極體系，壽命不降比能量增加50%，或者比能量不降壽命增加3倍以上逼近10000次循環(huán)；

基于鐵鋰的高安全液態(tài)路線，成本最低、長(zhǎng)壽命可到10000次循環(huán)以上。近年來的研究表面，液態(tài)三元也可以做到一萬(wàn)次循環(huán)。

06

Chaoji充電標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)三季度報(bào)批

破解充電難，首先充電創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)要先行。Chaoji是中國(guó)首創(chuàng)并主導(dǎo)的一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直流充電解決技術(shù)方案，它兼顧過去(可直接匹配現(xiàn)有GB系統(tǒng))、面向未來（350千瓦大功率快速充電，小功率充電直流化與車網(wǎng)互動(dòng)V2G）、引領(lǐng)世界（與IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步，推動(dòng)中國(guó)企業(yè)走出去，推動(dòng)國(guó)際接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一）。

第一階段Chaoji示范項(xiàng)目已完成：2019年先后在北京等8個(gè)城市建成投運(yùn)大功率充電示范工程。

第二階段Chaoji示范項(xiàng)目今年投運(yùn)：正在京滬高速建設(shè)ChaoJi充電站，預(yù)計(jì)2022年2季度建成投運(yùn)。

Chaoji國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，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)）。GB/T 18487.1和27930已兩輪征求意見，GB/T 20234.4已征求一輪意見，預(yù)計(jì)今年三季度形成報(bào)批。

這一充電標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)將給超級(jí)快充與充換互補(bǔ)和有序慢充與車網(wǎng)互動(dòng)的發(fā)展帶來巨大機(jī)遇。

07

有序充電前景廣闊

隨著電動(dòng)汽車保有量上升，巨量充電需求必然導(dǎo)致電網(wǎng)供應(yīng)能力，解決方案是有序充電。

歐陽(yáng)明高介紹，有序充電與車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)包括單向有序充電V1G、車網(wǎng)能量雙向流動(dòng)V2G，車聯(lián)萬(wàn)物V2X。

V1G是單向有序充電，如充電放到后半夜用電谷底；V2G是車輛可以反向供電，可充可放，給局域網(wǎng)供電和大電網(wǎng)供電；V2X包括車給車供電、給樓宇供電、緊急供電、家庭備用電源等。

按照中國(guó)節(jié)能新能源汽車路線圖，2040年有3億輛新能源車保有量。車輛帶電量規(guī)模與2020年中國(guó)每天消費(fèi)的總電量相當(dāng)（以65千瓦/輛計(jì)算，車載電池儲(chǔ)能容量有200億千瓦時(shí)）。

不過，考慮出行需求后，乘用車每日可靈活參與電網(wǎng)調(diào)度的平均電量為100億千瓦時(shí)。

更為有意義的是車輛的功率調(diào)節(jié)潛力。如果雙向充電樁按照功率按照15千瓦計(jì)算，根據(jù)日出行概率分布，3億輛新能源汽車對(duì)電網(wǎng)功率支撐的能力達(dá)到30億千瓦左右，甚至高于全國(guó)裝機(jī)容量的23.8億千瓦。

僅僅有序充電就可以把新能源汽車用電從無(wú)序到有序，大幅下降電網(wǎng)負(fù)荷。

2030年，電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到8000萬(wàn)至1億輛。歐陽(yáng)明高預(yù)計(jì)，到2030年之后，隨著V2G普及發(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)能電站共同擔(dān)負(fù)穩(wěn)定電網(wǎng)的重要責(zé)任，并有望成為分布式儲(chǔ)能的主體。

08

2030年，新能源與燃油車銷量持平

2021年，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從成長(zhǎng)期到爆發(fā)增長(zhǎng)期的過渡，比以前的預(yù)測(cè)提前了五年。而且電動(dòng)汽車對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的作用已愈發(fā)凸顯。

首先，電動(dòng)汽車將保障汽車的碳達(dá)峰在2030年前實(shí)現(xiàn)。歐陽(yáng)明高的測(cè)算表明，2021年電動(dòng)汽車每公里的碳排放大約為70克，與燃油車每公里170克的碳排放相比，純電動(dòng)車的排放基本上只是燃油車的40%。

以此為依據(jù)并考慮車輛規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，乘用車的碳排放總量預(yù)計(jì)會(huì)在2030年之前提前達(dá)峰，峰值低于6億噸。

其次，2030-2035年后，電動(dòng)車將開始成為負(fù)碳排放的單元。

基于車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)(V2G)，電動(dòng)車作為一種儲(chǔ)能裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力和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，帶來減排效應(yīng)，這具有標(biāo)志意義。

新能源汽車的負(fù)碳效果會(huì)得到一系列的政策支持方面的利好。

歐陽(yáng)明高團(tuán)隊(duì)的預(yù)測(cè)結(jié)果表明，燃油車銷量的峰值會(huì)出現(xiàn)在2022-2023年，之后燃油車銷量會(huì)持續(xù)下降，而新能源車在2030年左右銷量與燃油車基本持平，占汽車總銷量的一半，與中國(guó)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖的目標(biāo)大體相當(dāng)。

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