全球化背景下电池产业链的合作模式构建

付 伟

（濮阳职业技术学院，河南 濮阳 457000）

1 全球化背景下电池产业发展方向

1.1 电池产业基础研究成果

我国锂电池产能对世界整体产能贡献约70%，电池产业呈现起步晚、发展快的特征，已经形成覆盖上、中、下游的完整产业体系，在电池材料研发和制备组装方面出现初步产业集群，行业竞争力不断提高[1]。重视电池材料改性创新和工艺升级，对三元正极材料的高镍低钴化和镍钴锰铝四元正极材料完成基本定性和试生产，提出简单预测钠离子层状氧化物构型的理论方法。学者通过让碳化硅蒸气和硅蒸气同步冷却得到单颗粒碳化硅掺杂硅粉，缓解硅负极材料在放能时的体积膨胀。在电解液方面，对六氟磷酸锂、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯等功能添加剂完成性能研究，从SEI 膜稳定性、电解液电导率、安全性能等角度解决电解液和正负极材料配伍矛盾。以原始专利为基础，探索电池在NCM、NCA、NCMA 体系下的制备技术，重点开发高电压三元石墨电池、高镍正极石墨或硅碳电池、长寿命磷酸铁锂电池[2]。

1.2 电池产业应用研究成果

相较于侧重理论极限的基础研究，电池产业应用研究目标更明确，成果转化率更高。可作为新型动力电池电解液的双氟磺酰亚胺锂盐在制备工艺指导下开始投产布局[3]。电解液功能添加剂开始配方化研制和大规模应用，譬如将硅类化合物作为添加剂以提高电池热稳定性和电化学稳定性；将磷酸酯类化合物用于石墨全电池，强化电池长期保持高容量；利用含硼化合物在正极表面形成保护膜的性能，将其作为添加剂用于高压锂电池等。持续开发针对富锂、磷酸钒锂、高压镍锰等正极材料的高压电解液，完善新型材料生产工艺和质量检测标准，对接下游产业的应用需求。在NCM 体系下对磷酸铁锂无模组工艺实现技术突破，提高电池包壳内部空间利用率，拓宽电池包装集成科研空间。在电池制造领域获得模块化设计，推动电芯和多元应用场景的结合研究。

针对电池梯次利用现存技术掣肘开展试点研究，从电容量衰减阶段特性攻关关键技术，形成电池拆解预处理工艺流程。采用硫酸锰溶液进行温和放电，缓解化学放电过程中的有机泄露和电偶腐蚀，优化传统放电技术。研究证实N-甲基吡咯烷酮、Fenton 试剂、与氧化钙混合焙烧等方式可剥除电极材料黏结剂，为回收处理工艺创新提供新思路。在动态场景和静态场景中分别构建行业匹配回收管理体系，形成以重新组装、模组和整包为主的动力电池回收利用工艺架构。

重视循环利用端技术创新，在电化学回收体系、摩擦纳米发电、自驱动磷酸铁锂回收等前沿技术有突破性进展，利用技术叠加基本勾勒出“双循环”回收系统。探索出共沉淀法、溶胶—凝胶法、固相合成法、水热法等再生利用方法，在试剂多次使用和电池金属提取再利用方面开展技术攻关，细化电池回收物理破碎分离程序，在收集处理废气工艺方面形成盐类压滤、活性炭吸附、光氧催化等工艺，充分燃烧碳酸酯类成分以减少环境污染。

2 全球化背景下电池产业链发展困境

2.1 产业短板弱化竞争力

正极材料性能和产能影响电池产业竞争力，目前，绝大部分主流材料及核心技术由美国、日本、韩国企业掌握。我国企业开展关键材料的专利布局较晚，专利内容集中在配比调整和工艺优化层面，在基础技术专利方面存在短板，依赖国际专利授权。围绕核心专利的技术布局使得我国企业在发展上受到限制，攻关关键技术时失去主动权，处理竞争劣势，弱化国际竞争力。由专利壁垒延伸至整体产业链，行业发展出现短板，给我国锂及下游动力电池可持续发展设置了高难度障碍。

受资源分布和政策约束，有开采权且处于正常开采阶段的企业数量较少，电池生产原料主要依赖进口，单一资源供应源和不断变化的国际局势降低电池产业链的安全性，增加研发和生产成本波动[4]。全球化持续深入的格局下，电池产业链垂直领域环节细分和降本增效成为行业发展拐点，以原材料为源头重新评估发展目标，强化专利意识，构成贯穿材料、电芯、制备封装到下游应用领域的全产业链共生发展路径。

2.2 行业秩序体系不完善

动力电池市场的扩张意味着未来退役电池数量将大幅增加，据中国汽车技术研究中心有限公司统计数据，2025 年我国动力电池累计退役总量将比2020年增长近4倍。梯次利用和回收再利用是挖掘退役电池效能，促进产业优质发展的重要手段。然而目前尚未建立健全的电池再利用产业链体系，没有统一的数据追溯系统平台和电池检测评价方法，对退役电池的健康评价和再次流入梯次利用市场卡关不严，扰乱行业秩序的现象频发。因地域分散且缺乏一致行业共识，回收产业集中度低，加剧市场安全风险和生态环境风险。

3 全球化背景下电池产业链合作路径

全球化重构了锂及下游动力电池产业布局，认清竞争形势复杂性，以前瞻视野强化基础研究，明确技术部署和创新方向，协同构筑电池全产业链深度合作模式[5]。研判国际局势，抓住“一带一路”、专利开放许可、国际产能合作等机会设立合作研发机构，完善基础研究的国内、国外并轨并行布局，补齐产业短板，扩大关键材料和技术领域的领先优势，提高对产业链高端环节掌控力。对新兴科研方向加大投入，以成熟技术体系为基础发展高镍低钴、碳酸锂、钴酸锂、磷酸锂等衍生三元正极材料，改进热失控预警和安全监测技术，优化单体电芯模组方式和掺硅补锂工艺，着眼于应用潜力积极发展尖端材料，为规模化量产提供理论依据和技术支撑。

完善电池行业规范条件和管理办法，根据市场应用需求统一行业标准，以技术创新和降本增效重新评估电池企业项目，形成具备可持续性的多维立项审核标准。对正负极材料比容量、电芯涂覆均匀性、隔膜拉伸方式和强度、开路电压监测、内阻控制、电池组功能安全保护等性能指标提出控制阈值和参数标准。整治行业失范现象，增设正规退役电池回收渠道，建立电池从原材料到拆解回收的全过程可追溯体系。加强退役电池流向管控，打击动力电池的非法拆解、拼装。

探索研、学、产一体化合作，依托高校和研究院资源优势，在国家重点实验室搭设、关键技术攻关、工程技术开发、科研人才委培等方面展开深度合作。鼓励专利申请，加强对技术成果转化和知识产权的保护力度，对标产业需求形成精准培养的复合型技术和管理人才。完善锂及下游动力电池配套激励政策，从应用端向上整合资源，鼓励上、中、下游企业的产业合作和跨界融合。打造动力电池产业链联盟，强化企业集群效应，全面促进产业链各端技术衔接与协同创新。重点发展电池包和电池单体标准化，优化捕收剂、萃取剂、沉淀剂等功能添加剂配比工艺，释放性能极限以提高化学反应精准度。

鼓励内部扩张和外部收购，以规模化集成促进电池产业做大做强，培养行业龙头。出台企业绿色生产标准，优化行业产能结构，扩大全自动电池模组生产线覆盖范围，通过龙头企业深度绑定去除产业链低端产能有序推动产能高端化，实现基础研究与应用研究的协调、衔接。重视循环利用端规范化，实行退役电池的分类分级管理，探索退役电池金属无害化提取技术，提升电解液回收处理单元效率，提高对退役电池关键材料的回收利用水平。

4 结 论

全球化背景下的电池产业面临机遇和挑战并存的发展格局，已经取得的理论和应用研究成果为创新可持续提供了可能性。在关键材料和重要技术方面，需认识到自身优势禀赋和与国际先进水平的差距，围绕技术革新和降本增效扩大产能，提升行业规范程度，建立辐射全产业链的可溯机制，在完备的顶层设计下形成全产业链一体化管理、合作、储备模式。化学储能、基站备电试验、新能源汽车等为电池提供了全新应用场景，调整技术发展方向以适应行业变化，综合协调经济、资源、市场、环保等因素后为电池全产业链争取量质齐升的发展空间。