呂學(xué)隆：全球鋰離子二次電池市場及其相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵問題及未來發(fā)展
5月22日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術(shù)交流會(huì)展覽會(huì)在深圳會(huì)展中心開幕。臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢研究中心呂學(xué)隆博士在技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表主題演講。以下是演講正文：
大家早上好，我是呂學(xué)隆，我是來自臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢研究中心，我今天會(huì)和大家簡單介紹一下全球鋰電池二次市場，我們在未來可能考慮的一些問題，尤其是在鋰離子的市場發(fā)展。
這個(gè)發(fā)展就是一次和二次電池市場，在2017年，整個(gè)市場的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了134億美元，市場發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了非常大的規(guī)模，特別是這種AC的電池，我們看到已經(jīng)構(gòu)成了電池市場當(dāng)中的主力軍，特別是在二次電池市場當(dāng)中的主力軍。但是，我們可以仍舊看到還有一些其他的可充電的電池，比方說鎳可充電電池，這樣的應(yīng)用和需求仍舊是比較有限，但是未來我們會(huì)有一些方形電池的應(yīng)用。
就這樣的鋰電池發(fā)展，我們當(dāng)然會(huì)看到它不同的應(yīng)用情況，我們可以看到應(yīng)用是根據(jù)市場需求來的，我們已經(jīng)追蹤了大概15個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。我們可以看到，對于EV的應(yīng)用，以及自行車和其他的應(yīng)用，都有非常好的增長。這一些增長主要就是有一些動(dòng)力方面的需求，特別是在2017年，根據(jù)我們的研究，以及一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我們認(rèn)為在2017年的時(shí)候全球已經(jīng)達(dá)到了130兆億瓦時(shí)的規(guī)模。這種電動(dòng)車發(fā)展，我們認(rèn)為未來，特別是說客車在中國市場以及其他市場當(dāng)中都會(huì)有急速的發(fā)展。
根據(jù)我們的研究，二次電池市場，儲(chǔ)能的系統(tǒng)我們認(rèn)為是另外一種潛在的未來可以考慮的方向，如果大家把這個(gè)內(nèi)容簡化，我們看一下2017年，仍舊有35%的鋰電池是用于IT領(lǐng)域和ESS領(lǐng)域。但是動(dòng)力領(lǐng)域，比方說不同領(lǐng)域已經(jīng)上到60%。所以，我認(rèn)為這樣的比例，或者是說電動(dòng)車的比例已經(jīng)變化最為重要的鋰電池研究方面需要關(guān)注的。
在這些市場當(dāng)中我們看到一些價(jià)格成本的競爭，我們看到這個(gè)需求在下降，移動(dòng)設(shè)備也是需要技術(shù)，也是需要進(jìn)一步的驅(qū)動(dòng)和增長，就像能源密度，安全性，還考慮到它的快充和快放。我們看一下一些主流的公司在IT方面推動(dòng)了能源密度的增長。現(xiàn)在每升電池的能量在不斷的上升，這是LCO鈦酸鋰電池的技術(shù)也在不斷的發(fā)展。電壓也在不斷的變化，移動(dòng)設(shè)備在未來會(huì)有一個(gè)更大的安全性的需求。在2016年，我們看到有一些負(fù)面的報(bào)道，對于追訴一些不太安全的事件，導(dǎo)致我們對事件有一定的陰影。現(xiàn)在我們對于安全會(huì)有更多的要求和追蹤。所以，我們要考慮這是我們未來要著重關(guān)注的一點(diǎn)。
另外，快充是我們非常關(guān)注的一點(diǎn)，2017年是1.5C680瓦時(shí)/升的，已經(jīng)進(jìn)行了大規(guī)模的生產(chǎn)，現(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)準(zhǔn)備好了，是3C，是550瓦時(shí)/升，0-75，在20分鐘就可以充完。5C的倍率是460瓦時(shí)，在10分鐘可以到達(dá)75%，在IT的應(yīng)用方面會(huì)逐漸看到這部分技術(shù)的成熟和起飛。現(xiàn)在，我們看到正在研發(fā)的各項(xiàng)材料，IT方面和電子產(chǎn)業(yè)方面的材料，現(xiàn)在看到一些高電壓的ICEO的材料，它的耐油性在不斷的增長。同時(shí)，我們還看到不同的涂布材料和表面添加劑的材料，變得更加的有效。
特別是像一些正極材料的使用在不斷的推廣，對于儲(chǔ)能方面，我們支持大量電網(wǎng)的發(fā)展，它已經(jīng)成為越來越重要的發(fā)展，在我們的電力基礎(chǔ)架構(gòu)當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用，根據(jù)ESDOE的數(shù)據(jù)，能源儲(chǔ)備方面，我們具備了很多的案例，1057個(gè)案例中有36wh，可再充的電池，我們已經(jīng)有涉及到1000多個(gè)案例，這個(gè)增長是非常強(qiáng)勁。ESS在2017年，包括像澳大利亞在南韓，還有地區(qū)的一些國家，像美國和歐洲，在這個(gè)方面它們會(huì)不斷的進(jìn)展，它們會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)能源儲(chǔ)備方面的市場發(fā)展，更多的項(xiàng)目將會(huì)介入進(jìn)來，我們看到了這個(gè)需求正在不斷的增長。
另外說一下ESS在能源儲(chǔ)備方面的案例，去年澳大利亞有一個(gè)非常重要的項(xiàng)目，是有關(guān)于能源儲(chǔ)備方面的項(xiàng)目，這對我們的制造商來說是另外一個(gè)里程碑，這是21700的首次案例，對我們未來大規(guī)模的應(yīng)用會(huì)發(fā)揮著非常重要的作用。在這里大家可以看到21700，我們保證它的循環(huán)周期，以及它的安全性，它是一個(gè)非常重要的，非常穩(wěn)定的基石。在能源密度方面，在成本方面，以及它的循環(huán)周期方面達(dá)到了非常完美的平衡。在27100，不管是圓柱形的還是什么樣的，我們考慮到能夠在新的階段會(huì)推出更多的研發(fā)，更多的公司也介入進(jìn)來，作為新能源汽車電池的發(fā)展，它在如火如荼的發(fā)展。我們也看到不同的公司，不同的領(lǐng)域，還有不同的設(shè)計(jì)在這方面層出不窮，在日本、韓國的公司仍然是做高電壓的材料和負(fù)鎳材料，它們還做了富硅材料等等，驅(qū)動(dòng)電源密度和能量密度。
同時(shí)，我們必須要考慮到一些安全性和能源密度之間的平衡關(guān)系。在目前，我們有第三個(gè)考慮重點(diǎn)，就是成本，當(dāng)我們想提到高電壓，以及高能量比的材料，我們要考慮到原材料的價(jià)格，還有我們的供應(yīng)和需求的情況，還包括隔膜，以及包括電解質(zhì)的價(jià)格，以及它的成本，我們要考慮到這些方面的平衡度的問題。
另外，提到兩個(gè)案例，有關(guān)于第一代的美國公司，它們有一些不同的電池設(shè)計(jì)，比如說作為第一代到第二代的升級當(dāng)中，可以看到正極材料有硅材料的涉足，負(fù)極材料要不斷的擴(kuò)充能源密度，還有一些活性材料，比方說正極材料和負(fù)極材料，這是我們未來的發(fā)展，非常的清晰，我們需要更多的考慮這些材料。對電解質(zhì)和正負(fù)極材料要考慮到活性材料的使用，并且研發(fā)更多新興的材料來應(yīng)對這種活性材料。
同時(shí)，我還想指出電動(dòng)汽車需要更多的安全性，更低的成本，以及更長的駕駛歷程，從2017-2018年是EV電池材料的發(fā)展，我們可以看一下，我們可以實(shí)現(xiàn)一些參數(shù)。比如說它的具體參數(shù)，可以向能源密度，還有它主要的性能，還有不同的方面。這個(gè)成本是非常的重要，也是一個(gè)非常重要的考量，比如說考慮到大眾，它已經(jīng)宣布NEB的項(xiàng)目，作為電池化學(xué)的發(fā)展路徑，我們看到一個(gè)中部走的方針和路線。談到電池的價(jià)格，大家可以看到NEB的要求，未來對于電池包的價(jià)格，或者是電池組的價(jià)格是有一定的降低，必須要有更多的降低空間，這是到2020年pack的價(jià)格，原材料的價(jià)格越來越高，當(dāng)原材料的價(jià)格在上升的時(shí)候，有的時(shí)候?qū)﹄姵氐膬r(jià)格會(huì)導(dǎo)致非常大的波動(dòng)，在2017年我們已經(jīng)有一些問題出現(xiàn)，我們已經(jīng)看到在下游應(yīng)用當(dāng)中電池價(jià)格的上升，看到客戶似乎是想要更加便捷，以及更加便宜的電池價(jià)格。不管從哪個(gè)方面來說，大家都需要從中受益，能夠得到更多的利潤空間。所以在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中我們應(yīng)該提高價(jià)格，提高價(jià)格是一個(gè)比較尷尬的選擇，在2020年，我個(gè)人認(rèn)為未來電池的價(jià)格將會(huì)成為非常重要的受人關(guān)注的重點(diǎn)。還有一些主要的公司，它們想要控制價(jià)格，但是在未來，我們還要考慮有多少原材料的制造商愿意分享它們的利潤，能夠把它們傳遞到下游的價(jià)格期間當(dāng)中。
談到EV的原材料，我們還要考慮到不同的原材料，比如說像低成本的、高密度的，低成本的高穩(wěn)定性的正極材料，有一些國際的公司，比如說韓國公司和日本公司，它們已經(jīng)準(zhǔn)備好了，能夠達(dá)到更好的正極材料的使用。它們會(huì)用二氧化硅的材料，用于未來，包括圓柱形電池，還有不同的EV電池的發(fā)展。我們可以看到（PPT），這些公司已經(jīng)準(zhǔn)備好了生產(chǎn)NCA材料，會(huì)提高鎳的使用度，到85%，將會(huì)導(dǎo)致能量密度的上升，會(huì)改變過去的設(shè)計(jì)路徑。
同時(shí)，我們還要考慮到正極材料，還有OEM，下游對于OEM的應(yīng)用，這是逐步發(fā)展的過程。在中國似乎所有的OEM都有這樣的態(tài)度，已經(jīng)準(zhǔn)備好了逐步前進(jìn)。比如說我們有一個(gè)逐步進(jìn)階的過程，123到222，現(xiàn)在這種逐步的方法和措施能夠進(jìn)一步的推動(dòng)未來材料的發(fā)展和穩(wěn)定性的發(fā)展。同時(shí)，安全性也是大家考慮的問題，還有電池包、電池組安全性能的問題。
在中國市場是完全不同的，這是在去年的數(shù)據(jù)，我們考慮一下它的生產(chǎn)量，中國EV市場已經(jīng)取得了50Gwh，在未來的發(fā)展，可期的市場當(dāng)中，2020年我們會(huì)到達(dá)500萬臺(tái)的電動(dòng)汽車銷售到市場當(dāng)中。到2020年CIBF大會(huì)應(yīng)該要考慮到增設(shè)更多的有關(guān)于政策方面的導(dǎo)向，對于未來的電動(dòng)汽車的發(fā)展將會(huì)起到非常重要的作用，包括它政策的驅(qū)動(dòng)性，還有駕駛歷程，以及能量密度等等。同時(shí)，我們在這個(gè)方面要有更多的技術(shù)上的更新，包括更多的政策上的一些要求，以及建議，這樣能幫助我們提高安全性和能量密度，還包括一些原料的使用，它們發(fā)揮著非常重要的作用。
當(dāng)然，不同的模型我們都是要考慮進(jìn)去如何解決我們所面對的問題，能量密度我們會(huì)有一些對比圖，我們從LFP到NMC三元材料，我們只用了一年的時(shí)間，可以說在正極材料應(yīng)用當(dāng)中這種轉(zhuǎn)換是非常快的，在2017年正極材料占到電池材料容量的47%，NMC的表現(xiàn)和LFP是非常相似的，在2020年前，整個(gè)銷量以及能量密度都會(huì)有極大的提升。我們當(dāng)然也會(huì)想能不能有負(fù)鎳材料的應(yīng)用。在未來進(jìn)一步提升能量。對于中國，我們同時(shí)也面臨著一些限制。
這是中國另外的一些領(lǐng)先企業(yè)，EV方面所采用的材料，從2015-2020年的發(fā)展，大家可以看一下，這個(gè)企業(yè)同時(shí)也主要是350瓦時(shí)。我們需要看復(fù)合硅、高壓NMC以及負(fù)鎳NMC，同樣看一下它們的區(qū)別。之前的嘉賓有說到，比如說在1月份如何進(jìn)一步的提高300瓦時(shí)的目標(biāo)，我們可以用之前的技術(shù)，為未來發(fā)展進(jìn)行進(jìn)一步的準(zhǔn)備，可能會(huì)添加一些添加劑進(jìn)行更好的準(zhǔn)備。
另外我們有一些其他的想法跟大家進(jìn)行分享，對于NMC和NCA，我們首先要達(dá)到300瓦時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，另外，硅和谷的想法我們是不是可以有一些改革。另外一個(gè)改變就是未來的目標(biāo)。在兩年前的時(shí)候，我和大家說的時(shí)候，我是說在21700可能是我們新的選擇，我的推測已經(jīng)被證實(shí)了，現(xiàn)在有越來越多的公司已經(jīng)參與到21700生產(chǎn)容量的規(guī)模當(dāng)中。但是日韓公司已經(jīng)參與到EV的使用，以及高功率的應(yīng)用，主要是用于電池方面，如何更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。會(huì)達(dá)到4.8安伏每小時(shí)的目標(biāo)，未來會(huì)大家5安伏的目標(biāo)。未來會(huì)更好的參與到其中，參與到發(fā)展當(dāng)中是非常重要的。
其實(shí)現(xiàn)在21700在性價(jià)比方面還是有一些挑戰(zhàn)的，我們需要想一下產(chǎn)量，以及生產(chǎn)的規(guī)模，21700對于我們而言仍然是非常重要的發(fā)展路徑，特別是在電池的內(nèi)容發(fā)展路徑方面是非常重要的。對于中國市場的發(fā)展總結(jié)，我們對未來是充滿信心的，盡管補(bǔ)貼開始下降，尤其是2020年之后，但是我們?nèi)耘f有一些非金融方面的措施和政策，能夠支持EV的發(fā)展，即使是在2020年之后，CIBF，以及還有一些其他政府方面的要求，對于我們而言是非常重要的工具，幫助我們推廣中國的電動(dòng)車發(fā)展。
但是，這樣的政策可能對于我們而言是最重要的一個(gè)問題，不僅是在2020年之前或之后，有一些人會(huì)覺得市場的規(guī)模會(huì)變得更加有效，同時(shí)也會(huì)有更多的競爭。特別是有來自日本和其他的企業(yè)的競爭挑戰(zhàn)，但是我覺得我們整個(gè)市場還是非常健康發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域，我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)需要政策的引導(dǎo)，能把這個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃好，能保持它的規(guī)模進(jìn)行推廣相關(guān)的技術(shù)。但就競爭而言，我們需要準(zhǔn)備好，不管是來自技術(shù)、市場，以及生產(chǎn)方面的競爭。我們在市場方面，以及技術(shù)方面做好準(zhǔn)備，和國際方面的廠商進(jìn)行競爭。我想說的是我們還有700多天的時(shí)間可以進(jìn)一步的為進(jìn)入國際市場去做很好的準(zhǔn)備，我們當(dāng)然面臨一些問題，其他的一些我們可以做更多的一些努力，在未來幾年，我們也可以努力去做好準(zhǔn)備，更好的讓這個(gè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，這就是我想和大家分享的。非常感謝！
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)嘉賓審閱）
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