
邱新平:鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)生四大轉(zhuǎn)變
未來五年,中國鋰電池產(chǎn)業(yè)面臨四個(gè)轉(zhuǎn)變。第一,中國鋰電池產(chǎn)業(yè)逐步從技術(shù)密集向資金密集方向轉(zhuǎn)變。后進(jìn)入者如果不具備技術(shù)或資金的話語權(quán),那么機(jī)會將越來越少。
第二,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)有逐步向封閉型發(fā)展的特點(diǎn)。一方面,由于每個(gè)企業(yè)有固定的上游和下游,新進(jìn)入的企業(yè)機(jī)會將越來越少。另一方面,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈正逐步走向封閉,對于先進(jìn)入者而言,機(jī)會變好。隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)壓力也隨之增加。以電池材料為例,一旦過幾年企業(yè)跟隨的步子稍微慢一點(diǎn),就有可能掉隊(duì),這影響的不是一家企業(yè),而是整個(gè)下游公司。因此,這對目前擁有生產(chǎn)線的電池廠家提出更高的要求,他們不僅要做產(chǎn)品,還要做好技術(shù)研發(fā),同時(shí)參與國內(nèi)、國際競爭。
第三,鋰電池技術(shù)發(fā)展加快。回顧一下2008年展示的電動汽車,當(dāng)時(shí)應(yīng)用的磷酸鐵鋰動力電池容量還比較低,然而近兩年動力電池的能量密度得到大幅度提升。
第四,下一階段的壓力更大。現(xiàn)階段,業(yè)內(nèi)對下一代鋰電池的研究仍然存在爭議,其中包括追求高能量密度的重要性。
(邱新平:清華大學(xué)化學(xué)系教授 中國硅酸鹽學(xué)會固態(tài)離子學(xué)分會副秘書長)
侯獻(xiàn)華:鋰資源開發(fā)五點(diǎn)建議
鋰資源主要有三種類型,分別為鹽湖型、硬巖型以及地下鹵水型。實(shí)際上,根據(jù)分析,全球的鋰資源遠(yuǎn)景要比已經(jīng)查明的大得多,我國鋰資源主要分布在青海、西藏、四川、江西、新疆、湖南等地。從全國礦產(chǎn)資源儲量通報(bào)數(shù)據(jù)來看,2014年青海鋰鹽礦區(qū)有9個(gè),氯化鋰基礎(chǔ)儲量1097.26萬噸,儲量375.48萬噸,查明資源量1594.08萬噸。西藏鹽湖主要分布在藏西北地區(qū)。
在三種鋰資源類型中,硬巖型品位較低、儲量大。通過基本類型對比,青藏高原的鋰資源被做出劃分,經(jīng)過劃分后發(fā)現(xiàn),我國鋰資源還有巨大潛力,青藏高原鹽湖、深層鹵水鋰資源量巨大。此外,還有鋁土礦伴生鋰等稀有元素礦床,如貴州大竹園鋁土礦、清鎮(zhèn)市貓場鋁土礦等,同樣包括煤型稀有元素礦床。
關(guān)于鹽湖鹵水的提鋰技術(shù),沉淀法是主要技術(shù)之一。沉淀法包括鹽梯度太陽池提鋰、碳酸鹽沉淀法、鋁酸鹽沉淀法和水合硫酸鋰結(jié)晶沉淀法。還有離子交換吸附法、萃取法、煅燒法、膜滲透法和兌鹵法。
從目前來看,全球鋰資源及其開發(fā)主要集中在智利、阿根廷、澳大利亞和中國。2014年全球鋰產(chǎn)量總計(jì)3.6萬噸,鋰消費(fèi)量達(dá)到3.3萬噸。從我國鋰供需現(xiàn)狀來看,2014年我國鋰產(chǎn)量5000噸,不到全球產(chǎn)量的1/6,而總消費(fèi)量達(dá)到1.2萬噸。
從世界消費(fèi)結(jié)構(gòu)看,鋰電池位居第二。在中國,由于“十三五”戰(zhàn)略對鋰電池產(chǎn)業(yè)做出規(guī)劃,因此2015年下半年碳酸鋰價(jià)格直線飆升,預(yù)計(jì)到2020年,全國電動車產(chǎn)業(yè)需要碳酸鋰10.3萬噸。
隨著中國制造2025、能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃等戰(zhàn)略的實(shí)施,節(jié)能與新能源汽車、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,在未來一段時(shí)間鋰原材料將呈現(xiàn)以下態(tài)勢:需求持續(xù)增長、供應(yīng)增加緩慢、生產(chǎn)成本上漲、鹽湖鋰價(jià)格繼續(xù)上漲。
對我國鋰資源開發(fā)利用提出五點(diǎn)建議。一是加快鋰資源的調(diào)查評價(jià);二是重點(diǎn)加強(qiáng)鹽湖型鋰資源的開發(fā)利用研究;三是東西部聯(lián)手,打造我國鋰產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟;四是加大鋰礦區(qū)開發(fā);五是根據(jù)我國新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,加強(qiáng)電池、電動汽車質(zhì)量,建立電池回收體系。
(侯獻(xiàn)華:中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)研究所副研究員)
劉道坦:梯次利用技術(shù)研究三個(gè)方面
目前,我國已經(jīng)開始進(jìn)行電池梯次利用工程示范項(xiàng)目。國網(wǎng)建有30kW/1MWh梯次利用錳酸鋰電池儲能系統(tǒng)和250kW/1MWh梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)。前者主要作用是低谷儲電,調(diào)節(jié)變壓器的輸出功率,穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)電壓水平,避免高峰負(fù)荷時(shí)段的變壓器過載,并且在電網(wǎng)失電情況下,可由移動式儲能裝置帶動用戶負(fù)荷離網(wǎng)運(yùn)行。后者主要用于接納可再生能源發(fā)電,跟蹤計(jì)劃等。
電池梯次利用技術(shù)側(cè)重三個(gè)方面的研究。技術(shù)性可行性方面,包括老化程度、后期衰退、安全性、可靠性,這些涉及到老化、失效機(jī)理、后續(xù)壽命、安全性、可靠性檢測、分級篩選技術(shù)、工況測試,重組與管理技術(shù)等方面。目前標(biāo)準(zhǔn)仍然缺失。
經(jīng)濟(jì)可行性方面,包括舊電池成本及運(yùn)輸/檢測、重組成本,新電池成本的快速降低,其他低成本的競爭性儲能技術(shù),再利用的收益,需要快速檢測/分選/成本技術(shù),選擇效益更好的再利用場景,電池系統(tǒng)組件綜合再利用,電池物盡其用等。
市場方面,所有權(quán)復(fù)雜、電池殘值、風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任、電力市場,需要政府支撐與扶持,產(chǎn)業(yè)界積極應(yīng)用。
總的來講,電動汽車動力電池梯次利用技術(shù)上總體可行。動力電池梯次利用的經(jīng)濟(jì)性隨著儲能市場的發(fā)展及電池梯次利用規(guī)模化的應(yīng)用,將逐漸顯現(xiàn)。動力電池技術(shù)進(jìn)步、性能的提高利于電池梯次利用。電動汽車電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化有助于其梯次利用,需要進(jìn)一步完善。
(劉道坦:中國電科院儲能與電工新技術(shù)研究所高級工程師)

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