中大業(yè)翔徐博：電動自行車鋰電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析材料

    隨著節(jié)能與環(huán)保問題的日益突出，綠色交通工具已成為人們普遍關(guān)注和各國大力支持的對象。電動自行車具備質(zhì)量輕、速度低、售價低廉、省時省力、綠色環(huán)保等突出優(yōu)點，市場前景已被普遍看好。再加上我國歷年來一直是自行車的生產(chǎn)、消費和外貿(mào)出口大國，自行車產(chǎn)業(yè)長期保持良好穩(wěn)定發(fā)展勢頭，關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的配套支持更有助于推動電動自行車的快速興起。        
  
    目前電動自行車絕大部分仍采用的是鉛酸蓄電池，該電池在能量密度、工作電壓、使用壽命等方面缺點明顯，且存在嚴(yán)重的不可逆環(huán)境污染風(fēng)險，已遭到各國嚴(yán)格使用限制。與之相比，鋰離子電池?zé)o論在電性能上還是綠色環(huán)保上均具有明顯競爭優(yōu)勢，且隨著政府對全國范圍內(nèi)鉛酸蓄電池行業(yè)的有力整治，二者制造成本差距已大大縮小。另一方面，近幾年來，政府對超標(biāo)電動車加強了管理，這進一步推動了電動車的輕量化發(fā)展趨勢，在這一背景下，鋰電自行車輕便、小巧的優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)，更容易得到市場普及。因此鋰離子電池大有在電動自行車市場領(lǐng)域取代傳統(tǒng)鉛酸電池、占據(jù)頭把座椅之勢。據(jù)報道，2006  年中國鋰電自行車的產(chǎn)銷量還僅停留在 5  萬輛左右，   而2011  年這一數(shù)值已接近 50  萬輛，未來幾年內(nèi)有望突破百萬輛，由此可見該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度之快。

    然而，電動自行車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時，也存在一些不可回避的制約性問題，這主要可概括為以下兩個方面：

    1、電池組整體質(zhì)量性能不夠穩(wěn)定
    消費者經(jīng)常遇到這樣的問題：剛買回的鋰電自行車各方面運行狀況良好，但一旦使用上幾個月之后，車子性能感覺有明顯下降，如續(xù)行里程、起步速度等，嚴(yán)重時電動車完全無法騎行，甚至出現(xiàn)安全事故。電池組經(jīng)返修檢查分析，發(fā)現(xiàn)主要有以下幾個方面原因：要么是各單體電池性能差異性較大、無法保證充放電過程的一致性同步，從而影響到電池組整體性能的發(fā)揮；要么是電池組 PACK  連接處發(fā)生松動，由此增大了電池組整體阻抗，導(dǎo)致倍率性能變差；要么是電源保護板發(fā)生了異常故障，其不但沒起到保護電池的作用，反而損害了電池性能，甚至直接引起電池組斷路、無法正常充放電。而事實上，拆卸下來的單顆電池往往沒有什么異常，性能上仍能滿足使用要求。       
  
    因此，電池的性能指標(biāo)高低不是問題的關(guān)鍵癥結(jié)，欲解決上述問題，確保電池組整體質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，需有針對性的從以下三條途徑入手：（1）進一步提升電池加工制造水平，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定可控，以確保單體電池性能的一致性與穩(wěn)定性；（2）進一步攻關(guān)電池分選及成組配對技術(shù)，同時加強 PACK  技術(shù)工藝控制，以確保電池組合性能的有效發(fā)揮；（3）進一步開發(fā)更為安全可靠的電源保護板技術(shù)，加強電池組的外部保護控制，以有效降低電池組的成品故障率。  
 
    2、電池組整體成本價格仍然偏高  
    目前，鋰電自行車價格普遍比鉛酸自行車高出數(shù)百元，造成這一現(xiàn)象的根本原因在于鋰電池組的成本一直居高不下。雖然鉛酸電池的行業(yè)整頓和鋰電市場規(guī)模的擴大逐漸縮小了二者的價格差距，但現(xiàn)有鋰電自行車價格離消費者的心里可接受價位仍有一定距離，成本能否得到進一步下降是生產(chǎn)企業(yè)能否搶占到市場先機的關(guān)鍵因素。  
 
    鋰離子電池應(yīng)用于電動自行車的時間并不長，生產(chǎn)鋰電自行車的技術(shù)門檻相對較高，這是導(dǎo)致電池價格成本偏高的一方面原因，但電池成本根本上是由所使用的原材料成本所控制。長期以來，高水平關(guān)鍵電池原材料技術(shù)基本掌握在發(fā)達(dá)國家手上（如磷酸鐵鋰、隔膜等），這些國家對材料出口設(shè)置重重貿(mào)易壟斷和限制，導(dǎo)致材料價格高昂，國內(nèi)很多企業(yè)無力承擔(dān)，這嚴(yán)重制約了其規(guī)模化的發(fā)展。  
 
    近幾年來，隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的大力扶持和國內(nèi)材料制備水平的不斷提高，部分電池材料已實現(xiàn)了國產(chǎn)化。與國外相比，國產(chǎn)原材料最大的優(yōu)勢在于價格低廉，然而，多數(shù)廠家的產(chǎn)品性能水平可以與國外產(chǎn)品接近，但一旦批量化供貨，產(chǎn)品質(zhì)量缺乏穩(wěn)定性與一致性，目前只有少數(shù)廠家的產(chǎn)品能同時具備高指標(biāo)性能與高穩(wěn)定質(zhì)量兩方面條件，因此對國產(chǎn)材料需要進行慎重的評估選擇。另一方面，由于各家材料產(chǎn)品的組成、結(jié)構(gòu)、性能相差很大，加工應(yīng)用工藝各不相同，即使選擇對了一款材料，還需學(xué)會如何有針對性的用好這款材料，對材料調(diào)配工藝的開發(fā)和掌握也是非常重要。因此， 為有效降低電池成本，需要在對材料結(jié)構(gòu)性能有充分理論理解和對國產(chǎn)各家材料有豐富應(yīng)用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，合理的去選擇和使用國產(chǎn)高水平原材料。  
 
    當(dāng)然，通過合理優(yōu)化電池加工工藝、合理選擇加工制造設(shè)備、合理配置崗位操作人員以及逐步放大企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模等途徑，也可以從另一個角度一定程度上降低電池的加工制造成本。  
 
    綜上所述，鋰電池質(zhì)量性能的不穩(wěn)定性以及成本偏高的劣勢，成為目前制約其在電動自行車市場領(lǐng)域應(yīng)用、影響鋰電自行車普及率的主要因素。進一步提升電池質(zhì)量與降低電池成本是電動自行車用鋰離子電池技術(shù)未來幾年內(nèi)的主要發(fā)展趨勢。