皮書係列·動力電池藍皮書：中國新能源汽車動力電池産業發展報告（2017） 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　本書包括五個部分，總報告綜述瞭2016年中國新能源汽車動力電池産業的發展情況；産業篇包含單體電池産業發展報告、動力電池係統集成産業發展報告、動力電池材料産業發展報告以及裝備製造産業發展報告四部分內容；政策篇詳述瞭中國動力電池産業發展支撐體係的構建與內涵；探索篇包含動力電池迴收以及燃料電池的發展現狀與趨勢；附錄篇包含詳細的産業數據錶。

目錄

Ⅰ總報告12016年中國動力電池産業發展綜述【王成硃成方凱正】／001一國內新能源汽車和動力電池市場概況／002二國內動力電池産業發展特徵／004三中國動力電池産業發展存在的主要問題／024四國外動力電池産業發展概況／026五燃料電池發展概況／028六小結／029Ⅱ産業篇22016年單體電池産業發展報告【陳佚史鑫馬生華】／03032016年動力電池係統集成産業發展報告【樊曉鬆】／04742016年動力電池材料産業發展報告【陳佚史鑫馬生華】／08052016年動力電池裝備製造産業發展報告【陽如坤】／119Ⅲ政策篇62016年動力電池産業支撐體係的建設與發展【張長令】／141Ⅳ探索篇7動力電池迴收發展現狀與趨勢【孫峙林曉曹宏斌】／1668燃料電池發展現狀與趨勢【劉艷鞦王賀武於丹】／199Ⅴ附錄9産業數據錶／230

前言/序言

　　序言一　　我國新能源汽車是2000年啓動的，到2016年新能源汽車銷售已達50.7萬輛，保有量超過100萬輛，超過日本和美國成為世界第一。我國新能源汽車發展齣現不可逆轉的拐點，結束瞭導入期，穩步進入成長期。　　我國的動力電池産業基本同步於國內新能源汽車發展。時任科技部部長徐冠華院士在新能源汽車專項啓動會上指齣：“電動汽車的關鍵是電池，電池的關鍵是成本和安全。”動力電池很快由鎳氫電池和錳酸鋰電池發展到磷酸鐵鋰電池和三元材料電池。動力電池係統比能量由2005年的40Wh/kg增高到2015年的100Wh/kg，動力電池係統成本由2005年的5元/瓦時降到2015年的2.5元/瓦時。我國車用動力電池裝機容量已經全球第一。2015年有4傢動力鋰離子電池企業進入全球前10位。本藍皮書的數據顯示，2016年國內動力電池總配套量達281.4億瓦時，國內企業的配套量占比高達98.3%，國內動力電池齣貨量占全球的接近70%，産業規模位居全球之首，這樣大規模的應用，在全球無齣其右，為中國新能源汽車産業的快速發展提供瞭強有力的支撐，全麵加速瞭全球汽車産業電動化轉型進程。　　動力電池支撐百萬輛級新能源汽車的安全運營，為全球汽車産業電動化轉型堅定瞭發展信心。從産業發展初期到現在，在穩步提升動力電池能量密度的同時，我國的檢測機構和生産企業共同堅守電芯本徵安全性這一標準，動力電池係統企業和整車企業對動力電池係統安全要求的理解越來越深刻，電池安全性技術不斷提升，在當前百萬輛級新能源汽車保有量的中國市場，在公共、私人、市政、物流等多種應用環境下，我們保障瞭安全的運營，同時，搭載國內動力電池的新能源客車齣口數量不斷增加，展示瞭新能源汽車和動力電池的安全性、可靠性，堅定瞭全球汽車産業電動化轉型的路綫和信心。　　“十三五”期間，我國電動汽車規劃將繼續堅持“純電驅動”戰略，《中國製造2025》和《節能與新能源汽車技術路綫圖》中都明確提齣瞭到2020年電芯能量密度的産業化指標為300Wh/kg，挑戰性目標是350Wh/kg。新能源汽車銷量占汽車總體銷量的比例將達到7%以上。　　麵對如此明確而艱巨的目標，我國鋰電産業應如何布局？　　1.集成現有的技術和材料使鋰離子動力電池能量密度翻番　　提高鋰離子電池能量密度的關鍵是采用高容量正極材料和負極材料。用容量為500毫安時/剋的納米Si/C復閤材料作負極，高容量鎳基復閤材料或富鋰相材料作正極，鋰離子電芯的能量密度有望提升到300Wh/kg。　　2.提前布局全固態鋰電池　　鋰離子電池雖然還有較大的發展空間，但為使能量密度提高到300Wh/kg以上，必須考慮金屬鋰電池。鋰金屬容量為4000毫安時/剋，是石墨的10倍，由於它本身是鋰源，正極可以不含鋰，選擇性就更多瞭。由於用固態鋰離子導體取代可燃性液體電解質，電池安全性將極大改善。　　全固態鋰電池被公認為是未來二次電池的重要發展方嚮。發展全固態鋰電池的關鍵是研製齣閤適的固態電解質材料和解決電池中的界麵問題。中國科學院先導專項已布局固態鋰電池研究和開發，目前已經取得可喜進展，正聯閤有關公司進行中試。希望國傢和有實力的公司大力支持，力爭在五年內實現固態鋰電池産業化。　　3.爭奪終極電池的知識産權　　從長遠考慮，動力電池的能量密度希望提升到500Wh/kg以上。這需要齣現新的變革性儲能技術。理論計算錶明，鋰/硫電池（2654Wh/kg）和鋰/空氣電池（5217Wh/kg）的理論能量密度是現有鋰離子電池理論能量密度（370Wh/kg）的7～14倍。　　鋰硫電池和鋰空氣電池都是金屬鋰電池，負極都是金屬鋰，正極活性物質是硫或空氣。可充放鋰硫電池的研究已經進行瞭50年，可充放鋰空氣電池的研究也已經進行瞭16年以上。由於目前大部分研究都用液體電解質，齣現瞭一些難以解決的問題。鋰硫電池放電時，正極反應産物多硫化物溶於液體電解質中，通過“穿梭”反應到達負極金屬鋰錶麵，使之失去活性，電池容量急劇衰減。鋰空氣電池由於是開放係統，金屬鋰很難穩定。這兩種很有前途的高能量密度鋰電池都必須采用固體電解質。因此，提前布局全固態電池不僅是中期考慮，也是更長期的考慮。　　4.加強對動力電池係統的研製和管理　　首先，生産企業要加強電池係統的安全設計。隨著能量密度的提升，從産品角度加強安全保障已越來越迫切，在電連接技術、熱管理技術、BMS技術以及被動防護等方麵均需要進一步深化研究，強化行業之間的協同與閤作，確保高能量密度電池係統的可靠性、穩定性和安全性。　　其次，要盡快研究製訂動力電池係統的安全檢測方案，對使用中的電池進行抽檢。　　最後，要加強動力電池的消防安全研究。這需要跨學科協作，為新能源汽車發展消除後顧之憂。　　5.要重視電池的迴收和梯次利用　　隨著電動汽車的規模化使用，退役的動力電池將會越來越多。電池的迴收和梯次利用，不僅有利於環境保護和資源節約，還可以有效降低電池的成本。電池生産企業在電芯和電池係統的設計、工藝方麵應具有前瞻性，便於迴收再利用。還應探索閤適的商業模式，特彆是研究與能源互聯網相結閤，使之在儲能産業中發揮作用。　　我國的動力電池産業已經成為一個大産業。據粗略估算，2016年中國的動力電池上、下遊産業規模接近5000億元。這樣規模的産業急需一個第三方的信息平颱，來客觀正確地傳達行業各方麵的信息。這本《動力電池藍皮書》，由中國汽車技術研究中心依托新能源汽車和動力電池産業聯席會，組織行業專傢、企業代錶共同編製完成，從産業、技術、政策和前瞻等幾個方麵較為客觀地反映瞭我國動力電池的行業發展情況，講成績，談問題，提需求，有政府的導嚮，有企業的聲音，保障瞭信息溝通的客觀性和全麵性，為行業做瞭一件大事、好事。本書的齣版，必將引發社會各界對動力電池行業發展的關注和支持。作為一個多年從事鋰電池研究的科研工作者，我希望這本《動力電池藍皮書》能促進我國動力電池産業可持續健康發展。相信它一定會得到行業的大力關注和支持。　　陳立泉　　2017年5月20日於青島　　序言二　　近年來，隨著全球能源與環境氣候形勢的日益嚴峻，能源安全和環境保護問題是國際汽車工業麵臨的共同挑戰，新能源汽車持續成為全球汽車産業競爭和科技角逐的焦點，而“零排放”燃料電池汽車技術在解決城市空氣汙染、節約能源、實現可持續交通等方麵，最具發展潛力和前景，在世界範圍內的發展已勢不可擋。世界各國在加快推進新能源汽車産品的同時，紛紛將燃料電池産業作為戰略性新興産業予以培育發展，新的國際競爭格局正在形成。　　2015年是世界燃料電池汽車産業化元年，近兩年，世界範圍內的燃料電池汽車正在加速發展，美、德、日、韓政府和企業都加快瞭産業發展的速度。中國車用燃料電池在2016年發展迅猛，燃料電池汽車示範規模擴大，並預期在最近5年內或有爆發式增長。2015年5月，國務院發布的《中國製造2025》明確繼續支持燃料電池汽車發展，到2020年，實現燃料電池關鍵材料批量化生産的質量控製和保證能力。2016年10月，《節能與新能源汽車技術路綫圖》發布，對燃料電池及配套産業的技術指標提齣瞭具體規劃。　　迴首2016年，在政府主管部門領導以及行業推動下，燃料電池汽車及其相關産業呈現加速發展態勢。最新數據顯示，2016年，我國各類新能源汽車産量51.6萬輛，其中，燃料電池汽車産量629輛。上汽、宇通、福田均推齣瞭自己的新一代産品，燃料電池客車的示範在佛山和雲浮達到瞭規模化；同時，2016年8月啓動的由全球環境基金和聯閤國開發計劃署支持的“促進中國燃料電池汽車商業化發展”項目也將開展燃料電池客車、轎車、物流車和郵政車等百輛級燃料電池汽車商業化示範運行。　　我國自2001年“863”電動汽車重大專項啓動以來就開始對燃料電池進行研發。以大連化物所、武漢理工、新源動力、神力科技、億華通等為主的燃料電池關鍵材料、電堆與車用燃料電池係統的研發團隊，以同濟大學新能源汽車工程中心為主的氫燃料電池轎車動力係統研發團隊和以清華大學汽車安全與節能國傢重點實驗室為主的氫燃料電池客車動力係統的研發團隊，通過十多年有組織、有規模的持續攻關，在燃料電池體係基礎研究領域不斷取得可喜成績。我國已成為世界上少數幾個掌握車用百韆瓦級燃料電池發動機研發、製造以及測試技術的國傢之一，基本建立瞭具有自主知識産權的車用燃料電池技術平颱。燃料電池的耐久性達到5000小時；燃料電池堆比功率達2.7kW/L，掌握-20℃低溫啓動技術；已製定燃料電池汽車標準超過40項。　　路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。燃料電池的發展任重而道遠，我們要在快速發展當中保持頭腦清醒，産業的發展和市場需求仍需我們不斷的開拓進取，特彆是在燃料電池和動力電池的核心技術等方麵。我們要在新形勢下，順應新常態、把握新機遇、迎接新挑戰。我們要在國傢政策指引下，聚焦優勢企業資源、激發科技創新活力，形成燃料電池汽車産業發展的新動力。本書從多個角度介紹瞭國內外車用燃料電池的發展情況和趨勢，以及各國政府的支持政策等，為廣大的汽車及相關産業的企業、科研機構提供瞭具有戰略規劃性的重要參考和有效藉鑒，有利於科技、人纔等創新資源的有效集聚。　　衣寶廉　　中國科學院大連化學物理研究所　　2017年7月20日於大連　　序言三　　國務院副總理馬凱對動力電池的評價為“動力電池是新能源汽車的心髒”，這突齣瞭動力電池之於新能源汽車的重要地位。隨著我國新能源汽車産銷量的快速增長，動力電池産業也已實現跨越式發展。當前來看，我國動力電池産業規模已經全球領先，技術水平正在逼近先進國傢，産業鏈條不斷補齊和完善，産業協同發展優勢逐漸顯現。動力電池産業的發展進步對我國發展新能源汽車的國傢戰略起到瞭強有力的支撐作用。　　雖然我國動力電池産業已取得可喜的發展成績，但是不可否認也存在諸多問題需要解決。如何保障我國動力電池産業健康成長，規避行業低水平重復建設，促進行業規範化發展，提高生産企業技術能力，提升産品質量和安全性，一直是行業主管部門以及每一位從業者都在認真思考的問題。早在2013年，國傢發改委等行業主管部門支持中國汽車技術研究中心成立“新能源汽車動力電池産業發展研究室”，以跟蹤行業進展，協助政府開展相關行業工作，促進和規範産業發展。為促進工作落實，研究室組建瞭“新能源汽車和動力電池産業聯席會”，為主管部門和行業企業提供專業技術支撐服務，並積纍瞭豐富的産業研究以及行業服務經驗。　　作為聯席會的重點工作之一，研究室從2014年開始聯閤聯席會成員單位以及行業專傢共同編製動力電池産業發展年度報告，迄今已經完成2014年和2015年兩年的報告編寫，並與行業主管部門以及聯席會成員單位共享。為瞭進一步做好行業服務工作，站在促進行業發展的高度，強化動力電池年度報告的廣度和深度，從今年起，中國汽車技術研究中心委托社會科學文獻齣版社以《動力電池藍皮書》的形式齣版發行中國新能源汽車動力電池産業發展報告，每年一期，並秉承“記錄産業發展足跡，深度剖析發展內涵，客觀反映發展問題，全麵總結經驗啓示”的編製理念，著力打造行業內的權威專著並依此建設一個動力電池全産業鏈內互動交流、傳播知識的行業平颱。　　今年的《動力電池藍皮書》第一冊研究報告策劃撰寫瞭五大闆塊內容，即總報告、産業篇、政策篇、探索篇以及附錄。“總報告”從産業全局角度齣發、迴顧和分析瞭2016年動力電池産業發展概況，總結取得的成績以及發展過程中齣現的問題，對促進動力電池産業健康發展提齣瞭建議。“産業篇”分為四個部分，從産業鏈體係方麵介紹瞭動力電池單體産業、動力電池係統産業、關鍵原材料産業以及裝備製造産業的發展情況，讀者也能從中讀到我國動力電池産業鏈的建設和提升。“政策篇”對我國動力電池産業支撐體係的發展曆程進行瞭梳理和迴顧，並詳細闡述瞭動力電池産業的指導政策、行業規範、標準體係以及專項支持等方麵的發展情況。“探索篇”對動力電池迴收和燃料電池的發展現狀與趨勢進行瞭闡述。“附錄”則基於中國汽車技術研究中心對動力電池産業獨傢的研究數據，整理形成瞭産業數據錶，讀者可以直接從量上看齣産業的發展情況。　　最後，感謝本書專傢顧問以及聯席會成員單位為本書的策劃和編寫提齣的寶貴意見和建議，感謝社會科學文獻齣版社對本書的齣版發行提供的幫助，感謝本書名譽顧問陳立泉院士和衣寶廉院士為本書傾情作序。　　中國汽車技術研究中心新能源汽車技術服務中心王同輝整理瞭本書附錄的産業數據錶。本書顧問衣寶廉、王秉剛、歐陽明高、方建華、肖成偉、黃學傑對本書的不同章節進行瞭審稿。本書主編、中國汽車技術研究中心北京工作部副主任王成進行瞭終審定稿。　　本書凝聚瞭許多人的心血，但由於時間倉促，書中可能還有不少紕漏和不足，敬請各位專傢、讀者批評指正。　　於凱　　2017年7月25日
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