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在新能源“儲能”賽道上,湖南如何領跑?

湖南日報發(fā)布時間:2024-08-16 14:41:57  作者:鄭旋、何金燕 、于濤榮

  中國新能源產業(yè)在全球處于領先地位,鋰電池市場份額穩(wěn)居世界第一。在全國新能源產業(yè)版圖中,湖南新能源產業(yè)十分亮眼。湖南的鋰電池及先進儲能材料形成涵蓋“礦物材料—儲能材料—電芯電池—終端應用—電池回收利用”全鏈條的產業(yè)體系,是國內產業(yè)鏈條最完備的集聚區(qū)之一。

  在湖南中偉新能源科技有限公司,近乎無人的生產工廠運轉有序。一個個“巨桶”形狀的反應釜內,按比例配制好的三元前驅體溶液高速旋轉反應,經由沉淀過濾、洗滌干燥等工序,變成粉末狀的三元前驅體材料。

  這些呈細顆粒狀的金屬粉末,是組成動力電池的原材料之一,決定著動力電池的續(xù)航、壽命、安全性等重要指標,承載著新能源汽車馳騁天下的巨大能量。

  站在新能源“風口”,湖南以創(chuàng)新促發(fā)展,不斷建鏈、延鏈、補鏈,培育壯大新質生產力,鋰電池及先進儲能材料產業(yè)迎“風”起舞,構筑起具有核心競爭力的產業(yè)鏈體系。

  背靠大樹 新能源“黃埔軍校”塑造先發(fā)優(yōu)勢

  走進中偉新能源寧鄉(xiāng)產業(yè)基地,墻上的標語很是醒目:“成為全球領先的新能源材料科學公司”。

  中偉新能源是湖南首家產值過百億的先進儲能材料企業(yè)。自2017年落戶長沙,次年投產后攜手中南大學等高校開展“產學研用”技術創(chuàng)新合作,研發(fā)出全球領先的鋰電池三元正極材料前驅體。

  “研發(fā)是中偉新能源的‘立身之本’。”中偉研究總院首席專家訚碩畢業(yè)于中南大學冶金工程專業(yè),在他的帶領下,公司成立首席專家工作室,形成了超1600人的專業(yè)研發(fā)團隊。

  在湖南,像中偉新能源這樣,一批企業(yè)與高校牽手,走產學研用一體化之路,助推先進儲能材料產業(yè)搶跑、超越、領先。

  湖南阿斯米新材料有限公司是一家主營鋰電池石墨負極材料研發(fā)的企業(yè),負極材料前驅體生產工藝達到國際領先水平。其創(chuàng)始人侯擁和畢業(yè)于中南大學,公司技術研發(fā)團隊也由中南大學、湖南大學等高校的科研人才組成。

  “數十年磨劍,功顯今朝。”阿斯米公司技術負責人介紹,從20世紀60年代起,中南大學便開始了電化學儲能材料研究。

  到20世紀90年代,全球鋰電池產業(yè)起步,國內手機電池鈷酸鋰正極材料都是從日本進口,價格昂貴。彼時,中國工程院院士、中南大學教授劉業(yè)翔緊扣科技前沿和國家重大需求,布局鋰電池關鍵材料研發(fā)。

  進入新世紀,該校李新海、胡國榮等教授埋頭開展中試,技術得以走出實驗室、投入量產。倚靠中南大學的技術優(yōu)勢,湖南杉杉(現巴斯夫杉杉)、湖南瑞翔等新能源企業(yè)嶄露頭角,成為行業(yè)領頭羊。

  技術研發(fā)、人才輸送、產學研無縫對接,讓湖南在先進儲能材料產業(yè)賽道擁有先發(fā)優(yōu)勢,成功“搶跑”。

  中南大學化學電源與材料研究所所長、湖南省電池行業(yè)協(xié)會會長唐有根介紹,中南大學的新能源產業(yè)從業(yè)者號稱“十百千萬”:10個以上的二級學院,100個以上的科研團隊,1000名以上研究人員,10000名以上校友。

  “從新能源產業(yè)人才聚集度來說,達到了全世界最高密度。”唐有根稱。

  比亞迪董事長王傳福、鎳氫動力電池科力遠集團董事長鐘發(fā)平、動力電池回收龍頭格林美創(chuàng)始人許開華……新能源賽道上,國內名企幾乎遍布中南學子,中南大學因此被稱為中國新能源產業(yè)的“黃埔軍校”。

  不止中南大學,湖南還擁有湖南大學、長沙理工大學、湘潭大學等高校和20多家研發(fā)機構、創(chuàng)新平臺,匯聚10余位新材料領域兩院院士、上百名專家及學科帶頭人。

  雄厚的人才優(yōu)勢,讓湖南先進儲能材料研發(fā)躍居領先水平。例如,“高能量密度、高安全性鋰離子電池及關鍵材料制造技術”“鎳氫動力電池貯氫合金生產關鍵技術”等頂尖成果引領行業(yè)發(fā)展。

  “燕子壘窩” 一步步引進“鏈主”形成產業(yè)鏈閉環(huán)

  從中南大學走出的新能源產業(yè)人才,將各項前沿科技理論轉化為現實生產力,湖南鋰電池及先進儲能材料產業(yè)邁向集群化發(fā)展。

  2003年,中南大學教授李新海在寧鄉(xiāng)創(chuàng)辦海納新材,成為當地最早一批儲能材料企業(yè)。幾年后,他又“帶”來另一家小企業(yè)——湖南邦普循環(huán)科技有限公司。

  “邦普循環(huán)做電池回收起家,最初全部家當只有3個‘3’,即30個人、30畝地、3000萬元產值。”作為當時負責招商的工作人員,寧鄉(xiāng)高新區(qū)管委會副主任劉穎對此印象深刻。

  2007年,國內鋰電池產業(yè)起步,寧鄉(xiāng)察覺到這一新機遇,錨定儲能產業(yè)領域,拉開招引序幕。在李新海的推薦下,劉穎赴廣東佛山實地考察邦普循環(huán)。

  “他們開口要200畝地,附加條件較為苛刻。這種情況,通常會被拒絕。”劉穎說,著眼長遠發(fā)展,電池回收不可或缺。為了“補鏈”,園區(qū)最終下決心,引進當時年產值僅3000萬元的小企業(yè)。

  正是這樣一家小企業(yè),在全球廢舊電池回收領域率先破解廢料還原的行業(yè)性難題,使電池產品核心金屬材料總回收率達99.6%以上,為新能源汽車產業(yè)發(fā)展解除了后顧之憂,成長為國內最大的廢舊鋰電池資源化回收處理基地。

  前瞻性布局儲能材料,集聚完善產業(yè)鏈,寧鄉(xiāng)率先開展產業(yè)鏈招商、以商招商、二次招商,精準建鏈、延鏈、補鏈、強鏈。

  “鋰電池包括四大主材,產業(yè)鏈缺什么,我們就引進什么。”劉穎說,就像“燕子壘窩”一般,一步步吸引“鏈主”企業(yè)入駐,促進“鏈”上企業(yè)緊密合作。

  “寧鄉(xiāng)資源優(yōu)勢并不明顯,園區(qū)通過優(yōu)化服務,采取‘策劃式’招商,強化‘股東式’服務,引得‘群鳳’來棲。”對每一次招商經歷,劉穎都如數家珍。

  正極材料行業(yè)排名前10的巴斯夫杉杉來了;擁有80余項負極材料專利和自有技術的中科星城石墨來了;隔膜技術達到國際先進水平的中材鋰膜來了;為比亞迪生產“刀片電池”的弗迪電池也來了……

  從正極前驅體到正極材料、負極、隔膜、電解液,再到電芯及電池回收,一大批先進儲能龍頭企業(yè)落戶寧鄉(xiāng),形成完整的閉環(huán)產業(yè)鏈條。

  2023年,湖南先進儲能材料及動力電池產業(yè)集群實現營業(yè)收入1100億元,居中部地區(qū)第一,其中寧鄉(xiāng)“一枝獨秀”占600億元。目前,湖南擁有弗迪電池、長遠鋰科、邦普循環(huán)、中偉新能源、裕能新能源等5家百億企業(yè),正極材料產業(yè)規(guī)模居全國首位。

  面對日趨激烈的競爭,湖南出臺了鋰電池及先進儲能材料產業(yè)三年行動計劃,并編制完成長株潭郴新型能源材料產業(yè)集群發(fā)展規(guī)劃和培育提升三年行動方案。

  省工信廳相關負責人介紹,未來將按照“一核一極三輔”的空間布局,重點做強長株潭核心引領區(qū),做大郴州新興增長極,建設常德、岳陽、永州三個產業(yè)配套區(qū),推動產業(yè)集聚發(fā)展,力爭2026年規(guī)模突破1500億元。

  “卷”中突圍 搶占技術制高點向產業(yè)鏈高端掘金

  今年起,新能源車“卷”聲一片。競爭者眾、打價格戰(zhàn),壓力向上游電池廠商傳導,鋰電行業(yè)“內卷”加劇。

  如何從“卷”中突圍?中偉新能源給出的答案是:向“新”求變。

  在中偉新能源展示大廳,一塊電子屏幕展示多款三元前驅體產品,分別被命名為7系、8系、9系高鎳產品。

  “什么是9系?是否意味著技術最前沿?”記者問。

  “9系,即鎳占比超過90%。”訚碩告訴記者,在三元前驅體材料中,鎳的含量越高,能量密度就越大,電池續(xù)航里程越長。9系高鎳產品,讓電動車續(xù)航里程提升20%以上,電池壽命提升約30%。

  目前,動力電池主要分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩種。所謂“三元”,指的是使用鎳、鈷、錳(鋁)三種金屬元素。

  “三元前驅體的發(fā)展路徑是從‘111’開始的,最初鎳、鈷、錳的比例是1∶1∶1。”訚碩說,隨著技術革新,三元前驅體行業(yè)都在往“高鎳化”方向發(fā)展,而中偉新能源是全球率先大規(guī)模量產9系高鎳產品的企業(yè)。

  通過搶占技術制高點,以新質生產力打造發(fā)展新優(yōu)勢,中偉新能源不僅為新能源汽車進化出了“更強基因”,更進一步提高了企業(yè)抗風險能力,穩(wěn)坐行業(yè)龍頭位置。

  2023年,中偉新能源三元前驅體市場占有率為27%,連續(xù)多年位于全球第一。核心產品鎳系、鈷系出貨量從2020年起連續(xù)四年居全球第一。

  “當前‘內卷’加劇的大勢下,自主創(chuàng)新能力越強,掌握核心技術,精耕細分賽道,更容易穿越周期。”行業(yè)專家分析。

  在湖南湘江新區(qū),成立不到2年的湖南鈉科新材料有限公司,以竹子為原料,完成鈉離子電池生物質基硬碳負極材料的產業(yè)化開發(fā)中試環(huán)節(jié),即將實現量產。

  “我國鋰資源有限,一旦資源用盡就會被‘卡脖子’。而鈉資源供應豐富,鈉離子電池在低溫性能、倍率性能以及性價比方面都更有優(yōu)勢。”鈉科新材料董事長吳巨石介紹,公司依托唐有根教授團隊技術支撐,圍繞鈉離子電池材料和全電池的技術開發(fā),布下“先手棋”,引領產業(yè)發(fā)展。

  “單一的鋰電池難以應對市場風險。”唐有根認為,發(fā)展下一代電池技術,是湖南先進儲能材料產業(yè)實現賽道突圍的必由之路。

  今年以來,湖南圍繞鈉離子電池及關鍵材料、固態(tài)電池、氫燃料電池等方面,滾動實施一批重大、重點科技創(chuàng)新項目。如規(guī)劃產能達30GWh的郴州久森安高固態(tài)電池項目啟動中試線,全國最大功率氫燃料電池電堆項目北京氫璞創(chuàng)能落戶寧鄉(xiāng)……

  根據三年行動計劃,湖南提前布局固態(tài)電池和氫能兩大未來產業(yè),將加快關鍵核心技術突破,推進先進儲能材料產業(yè)再創(chuàng)新,搶占產業(yè)發(fā)展新高地。

  來源丨湖南日報·新湖南客戶端記者:鄭旋、何金燕 通訊員:于濤榮


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