2.3 电池企业和汽车企业加大动力电池的投入
面对中国电池迅猛发展,日本企业的装机量和市场占有率均在下降。日本电池企业及汽车企业加紧推进电池产能的布局,特别是加大固态电池的研发和产业化的投入。
(1)松下能源
马斯克成立特斯拉之后,首先选择的就是跟松下能源合作,由松下能源提供动力电池。松下能源是唯一跻身全球动力电池装机量前十名的日本企业。
近年来,松下能源的全球市场占有量下降。2020年、2021年位居全球第三,市场份额分别为20.2%、18.4%;2022年上半年,排名第四,呈掉队之势,市场份额为9.9%;松下在美国堪萨斯州建设了一座新的EV电池厂,预计其在2024年投入生产,为堪萨斯州带来数亿美元的利益,在研究升级的同时,获得海外市场。
(2)丰田汽车
2021年9月,在“2030电池战略会”上,丰田提出将在2030年前投入1.5万亿日元用于电池研发和生产。其中1万亿日元用于生产,5000亿日元研发。2021年12月,丰田将电池领域投资从1.5万亿日元扩大到了2万亿日元。按规划,2025年前将投产10条电池生产线。2026—2030年间,每年投10条,共70条生产线,所有产线都用于纯电动汽车,2030年电池产能将超过200 GWh。
丰田汽车一直致力于研究和计划开发大功率、续航里程长、充电时间短的全固态电池,拥有超过1000项固态电池专利。2020年8月,搭载全固态电池的电动车正式取得牌照,开始行驶实验。目标在2025年全固态电池实现小批量生产,率先应用于混合动力车型,实现全固态电池上车商业化应用的第一步。丰田希望能够通过商业化尝试不断发现全固态电池存在的问题。到2030年确保生产技术和稳定质量后,实现批量生产和全面的实用化、商业化。
2022年9月,丰田宣布在日本和美国投资7300亿日元(约56亿美元),将电池产能最多提高40 GWh,建立更高效的生产线,以进一步提高竞争力。计划在2024—2026年期间开始生产电池,旨在通过提供多种动力系统选择,灵活地满足所有国家和地区不同客户的需求。在日本,将向电池公司Prime Planet Energy & Solutions(PPES)的Himeji工厂、丰田工厂投资约4000亿日元;在美国将向北卡罗来纳州的Toyota Battery Manufacturing公司(TBMNC)投资3250亿日元以提高电池产能,丰田北美公司、丰田通商株式会社拥有TBMNC 90%和10%的股份。
2021年1月,丰田决定以2.24亿美元收购澳大利亚Orocobre锂矿公司15%的股份,该公司目前在阿根廷开采锂,保证蓄电池的锂供应。
(3)本田汽车
2022年4月,本田宣布了固态电池推进计划,投资约430亿日元(约合人民币21.3亿元)建设全固态电池示范生产线,将于2024年春季设立试验性生产线动,并应用于2025年以后推出的车型中。
本田虽然制定了积极的电动车战略,但在电池上更多依靠合作伙伴。本田则表示他们在北美会从通用汽车采购Ultium锂离子电池,并探索在当地其他电池生产商合资的可能,在中国与宁德时代合作,而在日本本土,则采购远景动力在日本和日产共同开发的电池产品。
(4)日产汽车
日产汽车制定了积极的电动车战略。2021年11月,日产汽车在“日产汽车2030愿景”发布会上,提出计划到2026财年共投入1400亿日元(约合人民币79亿元)用于固态电池研发,并与全球伙伴合作。到2028财年实现固态电池大规模量产,并在推出首款搭载日产全固态电池的电动车型。
2022年4月,日产汽车公布了叠层软包全固态电池电芯的试点生产设施,计划在2024财年在日本横滨建造试点工厂,对材料、设计和制造工艺等进行研究,于2028年正式投产。电池成本方面,日产计划到2028财年,将全固态电池成本降至每千瓦时75美元,通过不断的创新,未来进一步降低至每千瓦时65美元,以实现电动车型和燃油车型的成本评价。
日产汽车将收购日本动力电池制造商 Vehicle Energy Japan的多数股份,成为其大股东。Vehicle Energy Japan 是由 Maxell 和日本产业革新机构(INCJ)投资的汽车电池制造商,主要业务是对用于混合动力汽车的锂离子电池、电池模组和电池管理系统进行研发、生产和销售。通过此次收购,日产将确保其电池供应的稳定性,并将推动下一代电池的研发。
3 我国电池技术领域发展现状和态势
3.1 政府高度重视电池技术和产业发展
(1)对新能源汽车给予政策补贴,带动电池产业发展
近年来,围绕实现双碳目标,在国家新能源汽车、新型储能等领域政策文件中,对电池技术和产业发展提出要求。如2020年国务院印发《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,指出发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措;提出力争经过15年的持续努力,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化;提出实施电池技术突破行动,推动动力电池全价值链发展。2021年10月,国家发改委能源局印发了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,以实现碳达峰碳中和为目标,提出到2025年,我国新型储能装机规模将达到30 GW以上,较2020年底增长近10倍。在提升科技创新能力方面,提出坚持储能技术多元化,推动锂离子电池、液流电池、钠离子电池等技术发展和示范应用等。
(2)国家科技计划持续支持电池技术研发
我国政府重视电池领域科技创新,“十三五”期间在国家重点研发计划“新能源汽车”和“智能电网”重点专项的支持下,在动力电池方面,新材料新体系、高比能量、高比功率长寿命锂离子电池、动力电池系统、新型高比能锂电池、动力电池测试等技术方面取得了重要进展,如研制出比容量达400 mAh/g的新型富锂锰基正极材料、比容量超过1300 mAh/g的纳米硅碳负极材料、比能量≥350 Wh/kg的软包锂离子电池单体等;在储能电池方面,实现了100 MWh级循环寿命超过1万次的磷酸铁锂储能电池系统,固态三元储能型锂离子电池以及钠离子电池完成了前沿探索。“十四五”国家重点研发计划“高端功能与智能材料”“新能源汽车”“储能与智能电网技术”等重点专项中设立了锂电池材料、动力电池和储能电池及应用研究内容。
3.2 我国电池产业占据全球优势地位
(1)电池产业规模位居全球首位,三元电池发展迅猛
在产业和市场方面,我国建立了较完整的电池产业链,电池产业一直位居全球首位。多年来,在新能源汽车补贴政策支持下,我国电动汽车产业取得了长足的发展,成为产销大国,同时促进了我国电池产业的快速发展,得到了国际社会的高度关注和认可。
2021年,我国动力电池累计产量为219.7 GWh,同比增长163.4%;销量为186.0 GWh,同比增长182.3%;装机量154.5 GWh,同比增长142.8%,居世界第一。我国组装的动力电池占全球76%,生产占全球55%,宁德时代、比亚迪、中创新航(中航锂电)、远景动力、国轩科技和亿纬锂能等6家企业位居全球动力电池企业前10名单;宁德时代是世界上规模最大的电池企业,2021年装机量达到96.7 GWh,占据全球市场的32.6%,同比增长167.13%。