劉春堯 張文欣 婁鈺

摘要：近年來(lái)，我國(guó)提出供給側(cè)改革，大力提倡走以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。其中被譽(yù)為可能推動(dòng)下一個(gè)工業(yè)革命的鋰電行業(yè)更是低碳經(jīng)濟(jì)中的核心。自2000年以來(lái)我國(guó)鋰電行業(yè)不斷開拓進(jìn)取，如今已經(jīng)有了一定的規(guī)模。即便如此，在其發(fā)展的道路上仍然存在一定的問(wèn)題，本文針對(duì)鋰電行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行研究，望有助于改進(jìn)鋰電行業(yè)發(fā)展路程。

關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展；電動(dòng)汽車；鋰電池

一、鋰電行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

鋰電池最早是在日本提出的，后續(xù)引進(jìn)中國(guó)后經(jīng)過(guò)我國(guó)的大力發(fā)展，已經(jīng)具有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。尤其是近年來(lái)，大容量鋰離子電池的開發(fā)已經(jīng)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域得到應(yīng)用，是我國(guó)鋰電行業(yè)得到進(jìn)一步的快速發(fā)展。隨著能源的緊缺和國(guó)際在環(huán)保方面的壓力以及技術(shù)發(fā)展的不斷革新，未來(lái)我國(guó)鋰電池的發(fā)展前景非常廣闊。

（1）我國(guó)鋰電池產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。隨著新能源汽車的持續(xù)放量，產(chǎn)銷量大增，市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)大，鋰電子電池的市場(chǎng)需求量大幅提升，動(dòng)力電池逐漸成為行業(yè)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局最新公布數(shù)據(jù)顯示，2017年4月，中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量為73510.7萬(wàn)只，而去年同期產(chǎn)量?jī)H為49771.9萬(wàn)只，同比增長(zhǎng)47.70%；1-4月累計(jì)產(chǎn)量為2265094.8萬(wàn)只，同比增長(zhǎng)50.27%。鋰電池需求的高速增長(zhǎng)主要依賴其三大應(yīng)用領(lǐng)域：3C數(shù)碼類、動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池。3C數(shù)碼類2016年占整個(gè)鋰電池市場(chǎng)比重過(guò)半，但其產(chǎn)品需求日趨飽和，增速漸緩；儲(chǔ)能領(lǐng)域雖然增速相對(duì)較快，但占整個(gè)市場(chǎng)比重比較??；鋰電池行業(yè)的迅速增長(zhǎng)主要受益于我國(guó)電動(dòng)汽車的爆發(fā)式發(fā)展，動(dòng)力電池的需求未來(lái)發(fā)展空間和市場(chǎng)潛力都非常巨大。根統(tǒng)計(jì)，2016年3C數(shù)碼類占鋰電行業(yè)總產(chǎn)量52%，2017上半年只占到了總產(chǎn)量的41%，發(fā)展前景不足，而動(dòng)力類從2016年43%提高至2017年的55%。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)鋰電池行業(yè)的總需求會(huì)達(dá)到143GWh，其中動(dòng)力電池的需求量有望達(dá)到95.6GWh，預(yù)計(jì)占比將達(dá)68%，新能源汽車將成為驅(qū)動(dòng)鋰電池需求增長(zhǎng)的最強(qiáng)動(dòng)力。

（2）2017年中國(guó)鋰電池市場(chǎng)總規(guī)模將達(dá)到85GWh。近幾年新能源汽車市場(chǎng)迅猛發(fā)展，但我國(guó)仍以政策導(dǎo)向型的市場(chǎng)為主，核心技術(shù)和共性技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比存在短板，急需調(diào)整有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和消費(fèi)政策，新能源汽車市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展迫切需要依靠“政策+市場(chǎng)”的雙輪政策。目前，主要的下游產(chǎn)品如手機(jī)和電動(dòng)汽車等均呈現(xiàn)了較為明顯的快速增長(zhǎng)，大大拉動(dòng)了鋰電行業(yè)的需求，鋰電池產(chǎn)量也一改頹敗之勢(shì)，呈現(xiàn)了快速的發(fā)展趨勢(shì)，動(dòng)力電池也逐步成為鋰電池產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量。數(shù)據(jù)顯示，2017年預(yù)估我國(guó)鋰離子電池的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到82.36GWh，此后3年復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)到25%。

（3）鋰電池下游應(yīng)用市場(chǎng)在不斷延伸和擴(kuò)大。如果把鋰電子電池的下游應(yīng)用市場(chǎng)分為消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)交通工具、工業(yè)&儲(chǔ)能這三大板塊，可以發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池的需求中心正處于由消費(fèi)類電子產(chǎn)品的小電池市場(chǎng)想電動(dòng)交通工具、工業(yè)儲(chǔ)能等動(dòng)力電池市場(chǎng)轉(zhuǎn)移的發(fā)展階段。其中，電動(dòng)交通工具及工業(yè)儲(chǔ)能的市場(chǎng)需求占比出現(xiàn)快速提升。從鋰電池的應(yīng)用范圍來(lái)看，3C、動(dòng)力和儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展已成為鋰電池行業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力，并且動(dòng)力和儲(chǔ)能這兩大領(lǐng)域?qū)︿囯姵氐男枨笤鏊傺该汀?/p>

二、鋰電行業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題

（1）由于鋰電行業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)比較廣且具有很強(qiáng)的污染，因此，許多鋰電池在開采鋰的時(shí)候就已經(jīng)造成了巨大的污染和資源浪費(fèi)。我國(guó)的鋰資源儲(chǔ)存量最多的在鹽湖中，然而，鹽湖采鋰的成本高且效率低下，因此大多數(shù)開采商仍然選擇礦石采鋰，這就造成了大量的污染以及亂踩亂挖的現(xiàn)象，違反了低碳經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展理念。鋰電池在回收過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的污染物主要有廢氣、重金屬?gòu)U水和氨氮廢水等，這些都可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的進(jìn)步從而用化學(xué)方法和生物方法來(lái)實(shí)現(xiàn)零污染。盡管鋰電池跟傳統(tǒng)的能源相比污染較輕，不含鉛、鎘等重金屬，但從工藝上來(lái)說(shuō)，鋰的電解液中，仍然存在著含氟有機(jī)物和鎳、鉆、錳等重金屬，這些都會(huì)或多或少的對(duì)環(huán)境造成污染。除此此外，鋰電池在報(bào)廢之后，還會(huì)產(chǎn)生500V以上的高壓，在拆解回收過(guò)程中如果操作不當(dāng)，還會(huì)有起火爆炸的危險(xiǎn)。

（2）電動(dòng)汽車推廣過(guò)程中，由于存在價(jià)格高、續(xù)航里程短、充電不便利等問(wèn)題，導(dǎo)致私人不愿意購(gòu)買。美國(guó)權(quán)威消費(fèi)者調(diào)查機(jī)構(gòu)CRNRC調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，高額的價(jià)格，充電基礎(chǔ)不足和單次充電里程有限是影響消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車積極性的前三大顧慮，比例分別達(dá)到了66%、60%、58%。電動(dòng)汽車安全事故頻發(fā)，影響電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。動(dòng)力電池的技術(shù)水平與電動(dòng)汽車安全性息息相關(guān)，但目前我國(guó)動(dòng)力電池還存在一些問(wèn)題。一是我動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)外產(chǎn)品存在差距，比如在電芯故障率這一關(guān)鍵指標(biāo)上，國(guó)外電芯要好于國(guó)內(nèi)電芯。調(diào)研得知，國(guó)外兩家典型電池企業(yè)的電芯故障分別是0.071ppm和0.017ppm；國(guó)內(nèi)兩家比較先進(jìn)的電池企業(yè)提供數(shù)據(jù)顯示，電芯故障率是10ppm和150ppm。二是對(duì)電池系統(tǒng)集成和管理系統(tǒng)重視程度不夠。很多企業(yè)單體電池符合安全和性能標(biāo)準(zhǔn)，而一旦成組，在安全、壽命、放電能力等方面就難以保證合格。在儲(chǔ)能方面，鋰電池儲(chǔ)能綜合成本也相對(duì)較高。

（3）電動(dòng)汽車上的鋰電池壽命終結(jié)后，仍具有約70%-80%的容量，因此動(dòng)力電池的梯次利用具有很大的可行性和潛在的市場(chǎng)空間。退役電池較為復(fù)雜，拆借成本比較高。尤其是動(dòng)力電池，復(fù)雜性很高，不同的設(shè)計(jì)以及不同的型號(hào)有著不一樣的設(shè)計(jì)，拆解起來(lái)具有很大的難度包括串并聯(lián)成組各種各樣的形式等。應(yīng)用車型和使用工況的多樣性。許多退役電池并不具有拆解的意義。同時(shí)，那些在使用過(guò)程中沒(méi)有完整數(shù)據(jù)記錄的廢棄電池，進(jìn)行再利用時(shí)電池的準(zhǔn)確度和壽命都會(huì)下降，一致性就無(wú)法得到保證，各種測(cè)試成本，分析、建模的成本都會(huì)增加。

三、解決方案

（1）打造電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展生態(tài)模式。在鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，一定要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念，打造綠色產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。在開愛(ài)環(huán)節(jié)，通過(guò)現(xiàn)金開采，提取工藝和設(shè)備，集約、高效利用鋰資源，實(shí)現(xiàn)綠色開采；在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過(guò)智能化生產(chǎn)手段和節(jié)能減排技術(shù)，保證生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能減排；在應(yīng)用環(huán)節(jié)，充分利用新能源汽車這一移動(dòng)儲(chǔ)能終端以及電池儲(chǔ)能裝置與電網(wǎng)間的關(guān)系，充分消納可再生能源；車用電池報(bào)廢后，通過(guò)梯次利用延長(zhǎng)電池價(jià)值鏈，并將最終報(bào)廢的電池拆解回收，實(shí)現(xiàn)資源的再次利用。鋰電池回收的任務(wù)是艱巨的，需要政府和相關(guān)部門以及社會(huì)各界力量極作為，深入研究和解決鋰電池行業(yè)回收與再利用發(fā)展中的難點(diǎn)，推動(dòng)鋰電池的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展，為我國(guó)新能源事業(yè)的發(fā)展、節(jié)能環(huán)保和生態(tài)文明建設(shè)添磚加瓦，不斷地做出重大貢獻(xiàn)。

（2）加強(qiáng)管理體系建設(shè)。鋰電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不僅需要提高技術(shù)水平，通過(guò)一套行之有效的管理體系來(lái)保障也是必不可少的。同時(shí)，應(yīng)加快《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》準(zhǔn)入目錄的發(fā)布，圈定那些企業(yè)可以合法從事廢舊動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)，并突出第三方回收企業(yè)資質(zhì)要求，通過(guò)引入第三方企業(yè)，幫助整車和動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)回收業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。政府應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)建立適合該企業(yè)發(fā)展的一整套相適應(yīng)的管理體系，質(zhì)量分為產(chǎn)品質(zhì)量、工作質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，企業(yè)需要細(xì)化每一步驟的具體環(huán)節(jié)，切實(shí)的提升產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕安全隱患，同時(shí)提高員工的工作效率和服務(wù)質(zhì)量，質(zhì)量意識(shí)是通過(guò)企業(yè)管理水平的提升、質(zhì)量教育和責(zé)任的不斷強(qiáng)化來(lái)建立，通過(guò)高層管理人員對(duì)員工的長(zhǎng)期培訓(xùn)潛移默化的影響。

（3）推廣綠證和碳交易制度。綠證是國(guó)家頒發(fā)的消費(fèi)綠色電力的唯一憑證。企業(yè)、個(gè)人及各級(jí)機(jī)構(gòu)都可自愿購(gòu)買或出售綠色證書來(lái)獲得電力或收益。碳交易是一種二氧化碳排放交易，形成了一種商品化即二氧化碳排放權(quán)交易的制度。為了加快新能源汽車的推廣，尤其是在后期沒(méi)有財(cái)政補(bǔ)貼情況下，需要通過(guò)一定的機(jī)制來(lái)保障企業(yè)和個(gè)體的經(jīng)濟(jì)性。給予新能源汽車消費(fèi)者一定的綠電使用額，或在消費(fèi)者購(gòu)買綠證時(shí)給予一定的補(bǔ)貼，保障新能源汽車在使用過(guò)程中電力的清潔。與此同時(shí)，建立新能源汽車使用者的碳交易平臺(tái)，設(shè)計(jì)積分規(guī)則以及交易機(jī)制。比如，根據(jù)車輛續(xù)駛里程和綜合數(shù)據(jù)，計(jì)算車輛的減排量，從而給予一定的碳積分，碳積分可以用于特定商城兌換商品、繳納停車費(fèi)和罰款、電動(dòng)汽車充電費(fèi)用減免等，或者在交易平臺(tái)上出售以獲取貨幣。

（4）建立大數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)。建立鋰電池行業(yè)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，是保障電動(dòng)汽車安全，分析電池?cái)?shù)據(jù)以用于回收再利用以及建設(shè)電池金融產(chǎn)品的重要保障。利用數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以為車輛安全做保障。比如通過(guò)監(jiān)控點(diǎn)擊、電池和充電式的溫度、電壓、電流等數(shù)據(jù)，分析車輛在使用過(guò)程中的安全情況，并及時(shí)告知車主以保障新能源汽車的安全。其次，還可以為動(dòng)力電池梯次利用和回收做服務(wù)，比如通過(guò)分析電芯生產(chǎn)工藝、電池類型、成組集成工藝、服役信息、循環(huán)壽命、安全特性（如內(nèi)阻特性，電化學(xué)特性，熱特性）等數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)電池在梯次利用是的價(jià)值、壽命、安全性及一致性，同時(shí)可以為梯次利用和回收拆解提供便利。同時(shí)，還可以挖掘電池及整車數(shù)據(jù)的價(jià)值。比如基于車主駕駛行為以及車輛使用數(shù)據(jù)相，推出個(gè)性化保險(xiǎn)產(chǎn)品，也可通過(guò)分析電池在服役過(guò)程中的數(shù)據(jù)和電池存在的問(wèn)題，為電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供支撐，從而提高電池綜合技術(shù)水平。