目前，我國已成為全球最大的電動汽車市場。電動汽車關鍵部件之一是動力電池，電池技術的進步和安全性的完善，關系著電動汽車市場化的成敗。作為動力電池的核心材料，鋰資源產業也隨著我國新能源汽車的快速發展成為一片新藍海。
為進一步深入探討鋰資源在電動汽車領域的應用，6月20-21日，中國電動汽車百人會與青海省人民政府、科學技術部、工業和信息化部共同主辦了“鋰產業-新生態”國際高峰論壇，與會嘉賓就建立健全完善的鋰資源供給體系，構建鋰產業可持續發展新生態，以及電池技術與鋰資源高效利用等相關問題展開了討論。
新能源汽車發展 帶動動力電池增長
“我國亟須改變交通能源結構，化解能源環境矛盾”，中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示，電動汽車是我國迎接新能源革命的一個支撐點，能夠帶動產業結構的升級，也是圓中國人汽車夢的一種可行途徑，因此，國家已經把電動汽車的發展上升到國家戰略。
陳清泰指出，動力電池作為電動汽車的核心部件，占全部乘用車生產成本的40%-60%。電池技術和電池產業受到了國家越來越多的重視，其背后的重要原因就是它們都把電池與新能源革命聯系在一起，給電池產業提供了極大的想像空間和廣闊的發展前景。
數據顯示，2015年我國新能源汽車產量達到37.9萬輛，動力電池整體出貨量達到15.7GWH，比上年增長了3倍多。受益于鋰電池需求旺盛以及南美鹽湖鋰產能減產等因素，國內電池級碳酸鋰平均價格由2014年6月的3.9萬元/噸，一路上漲到了2015年12月的12.9萬元/噸，累計漲幅達到230%。據統計，目前我國已經成為世界上最大的鋰資源消費國。
國務院發展研究中心企業所副所長、研究員，中國電動汽車百人會首席專家張永偉介紹，以純電動汽車和插電式電動汽車為主要技術路線的中國電動汽車市場，從規模上看是全球增速最快的。他同時指出，目前，國際上認為以氫為主導的燃料電池電動汽車是未來的主攻方向，我國在研發上也在密切跟進。
在比亞迪股份有限公司董事局主席兼總裁王傳福看來，電動汽車目前主流還是鋰電池驅動，即使是燃料電池，也需要一塊鋰電池。所以，對鋰資源的需求量會很大。“根據國家‘十三五’規劃，到2020年中國新能源汽車累計要達到500萬臺。實際上，按照目前2500萬臺燃油車的30%計算，就是750萬臺電動汽車。這個巨大的數字，會帶來多少業界的變動，多少新的業態、新的機遇，以及鋰電池、鋰資源的需求？”王傳福表示，電動汽車的發展不僅帶來鋰資源的發展機遇，鎂、銅等資源會變得較為緊缺，未來將會重新布局。
高速發展現隱憂 電池安全性能不容忽視
最近幾年，國家頻頻出臺促進電動汽車發展的利好政策，確實帶來了電動汽車的爆發式增長。不過，陳清泰指出，在利好政策推動下，不少汽車企業忙著上產量，一定程度上降低了對質量的要求。而電池零部件企業承受著巨大的交貨壓力，為了保供應，有些企業降低了質量標準，放松了管理，放緩了對技術研發推進的步伐。“這種現象令人擔心，也非常危險。一旦出現惡性事件，對整個產業將造成很大的傷害”，他對此表示擔憂。
作為電動汽車的核心零部件，動力電池的安全性能是不能忽視的。天津力神電池股份有限公司副總裁高俊奎認為，應該在保證電動汽車安全、高可靠性的前提下，再考慮怎樣提高電池的比能量和續航里程。他指出，從磷酸鐵鋰到三元材料再到到NCA，電池的比能量得到提升，雖然能解決“里程焦慮”，但電池的安全性卻在降低。他表示，電動汽車廠要非常清楚地認識到這一點，不要唯高能量是從，采用成熟的體系、選擇可靠的電池才是成功之道。
據寧德時代新能源科技股份有限公司總裁黃世霖介紹，為保證安全性能，寧德時代在產品路線上非常清晰。公司為儲能、動力電池系統以及商用客車的動力電池系統選擇磷酸鐵鋰體系。而在乘用車動力電池系統里面，包括純電動、插電式混合動力，現在的微混系統，則選擇三元材料的體系來開拓產品。
LG化學也十分強調電池的安全性，為了保證安全，LG化學通過電池包的設計來減少動力電池的安全隱患。
三星SDI也同樣注重電池安全，認為安全的關鍵工作在模組和電池包。三星SDI株式會社副社長鄭世雄表示，電池包方面的研究和設計非常復雜，三星SDI在世界各地有大約3000位研究人員，一直致力于研究電池包當中電池管理和溫度管理的可靠性。
動力電池技術及工藝仍需突破
“動力電池的爆發性需求已延伸到正極、負極和隔膜、電解液等相關材料產業，以及上游鋰礦資源”，北京理工大學能源與環境材料學科首席教授吳峰認為，在工信部提高準入門檻后，我國動力電池產業將面臨新一輪的洗牌，從幾千家企業優勝劣汰為上百家。能量密度、安全性、壽命、成本仍然是動力電池產業發展的主要制約因素，材料、電池和工藝有待創新。
陳清泰也指出，動力電池行業前沿競爭的核心是技術競爭，要舍得在研發上投入，一旦實現突破，就能掌握競爭的主動權，獲取豐厚的收益。從中長期看，決定中國電動汽車發展的首要因素，不是急速擴大的生產能力投入，而是持續積累的技術突破，是越來越強的產品競爭力。未來，能站住腳的不一定是今天產能規模最大的企業，而是技術水平最高、技術能力最強的那些公司。
中國電子科技集團第18研究所電池檢測中心主任肖成偉指出，通過國內外動力電池技術發展現狀的比較發現，國內開發的鋰離子電池單體的技術水平與國外基本處于同一水平，但在產品一致性、系統集成技術、生產線自動化程度方面需要加緊追趕。他認為，通過政府對新能源汽車的支持，以及各方對鋰電池的技術研發和產業化技術的研發，國內與國外的差距在逐步縮小。他還指出，從動力電池發展趨勢來看，正極材料有層狀結構、尖晶石結構和橄欖石型結構，其中高密度的三元材料現在是研發產業化的熱點。而負極材料方面有碳材料、金屬氧化物材料、合金材料，其中在合金類材料里，硅碳負極材料是研發的熱點。
同樣是對于電池生產工藝，中科院物理研究所研究員黃學杰表示，“從實驗室的概念到實際應用需要非常長的時間，所以大家不要對石墨烯電池短期內應用抱太大的希望。”他認為，目前國內非常關注動力電池能量密度，但其實有八個以上的指標需要得到關注和提高，“300瓦時/公斤應該成為電池企業的奮斗目標，但是不要成為新能源汽車的參考目標。”
正如黃世霖所言，動力電池的研發和生產是一個技術密集型和資金密集型的行業，需要巨大的投入。但對于企業而言，巨大的投入也意味著一定的風險。北大先行科技產業有限公司董事長高原就認為，當前鋰離子電池生產工藝需要革命性、跳躍性的創新，而這種創新具有很大的風險，企業可能難以承受，因此需要政府加大這部分的投入，減輕企業負擔。
加強梯次利用 構建可持續發展產業
隨著鋰資源需求日益增加，需求量和儲量之間的矛盾逐漸凸顯。此外，廢舊動力電池若未得到妥善處理，勢必帶來資源浪費和環境污染。隨著分布式能源技術和資源回收技術的進步，如何有效進行動力電池的梯次利用和鋰資源回收成為我國動力電池技術發展的重要課題之一。
青海省鋰產業技術創新戰略聯盟理事長段東平介紹，2015年全國鋰資源用量已經達20萬噸，預測到2017年會更多，而增速也將不斷提高，預測2020年碳酸鋰的總需求會達到46萬噸左右，但目前產量遠達不到這一數字。這使得整個鋰資源的供給不足，也導致了鋰產品價格大幅度上漲。
“由于資源有限，就要對資源進行高效利用，整車廠以及這些電池公司都應該積極進行二次利用和回收處理，來維持一種更加合理的價格。”LG化學株式會社副總裁金秀鈴表示。
眾所周知，電動汽車的動力電池性能會隨著充電次數的增加而衰減，當電池容量衰減至額定容量的80%以下時，動力電池就不適于應用在電動汽車上，這意味著其在電動汽車上的使用壽命終止。如果直接將電池淘汰，必將造成資源的嚴重浪費，同時也會導致環境污染。有研究顯示，預測到2020年，全球廢舊鋰電池的數量約為250億只，電池材料的回收和資源化再生研究極其重要。
我國非常重視動力電池的回收利用，科技部部長萬鋼就曾表示，動力電池尤其是鋰離子動力電池，回收之后不一定馬上進行報廢處理，可以進行梯級利用。國務院在《節能與新能源汽車產業發展規劃》中明確規定：“加強動力電池梯級利用和回收管理。制定動力電池回收利用管理辦法，建立動力電池梯級利用和回收管理體系，明確各相關方的責任、權利和義務。引導動力電池生產企業加強對廢舊電池的回收利用，鼓勵發展專業化的電池回收利用企業。嚴格設定動力電池回收利用企業的準入條件，明確動力電池收集、存儲、運輸、處理、再生利用及最終處置等各環節的技術標準和管理要求。加強監管，督促相關企業提高技術水平，嚴格落實各項環保規定，嚴防重金屬污染。”吳峰介紹，我國在動力電池回收利用方面已經開始進行研究，通過檸檬酸處理進行動力學分析，開發出用抗壞血酸對廢舊電池重金屬離子的綠色浸提技術。
中國電科院儲能與電工新技術研究所高級工程師劉道坦表示，動力電池梯次利用的意義在于從電池原材料—電池—電池系統—汽車應用—二次利用—資源回收—電池原材料的電池全生命周期使用角度考慮，可以降低電池成本，避免環境污染。在劉道坦看來，電動汽車動力電池梯次利用技術上總體可行，不過在一些標準上仍有缺失。不過，隨著動力電池技術進步和性能的提高，相關標準的逐步完善，都利于其梯次利用。而隨著儲能市場的發展及電池梯次利用規模化的應用，動力電池梯次利用的經濟性也將逐漸顯現。
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