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《鋰離子電池行業規范條件》編制說明

時間:2014-12-15 14:38來源:工信部 作者:信息發布 點擊:
全球環保研究網 訊,鋰離子電池是支撐新一代信息技術、新能源、新能源汽車等戰略性新興產業發展的重要電子基礎產品,目前在行業迅速發展、規模不斷壯大的同時,也面臨著無序競爭等問題。特別是隨著應用領域的擴展,對企業生產的規范性和電池產品的安全性都有了更高的要求,亟需加強行業規范管理。根據危險化學品安全生產監管部際聯席會議第六次全體會議的要求,工業和信息化部會同有關部門組織相關協會、企業、研究機構及行業專家研究
    全球環保研究網訊,鋰離子電池是支撐新一代信息技術、新能源、新能源汽車等戰略性新興產業發展的重要電子基礎產品,目前在行業迅速發展、規模不斷壯大的同時,也面臨著無序競爭等問題。特別是隨著應用領域的擴展,對企業生產的規范性和電池產品的安全性都有了更高的要求,亟需加強行業規范管理。根據危險化學品安全生產監管部際聯席會議第六次全體會議的要求,工業和信息化部會同有關部門組織相關協會、企業、研究機構及行業專家研究起草了《鋰離子電池行業規范條件》(以下簡稱《規范條件》)。這是貫徹落實科學發展觀,引導鋰離子電池產業加快轉型升級,推動行業健康持續發展而編制的重要舉措。
    自 2013 年底啟動《規范條件》編制工作以來,工業和信息化部開展了大量詳盡的實地調查研究,廣泛聽取了相關企業、協會、專家的建議,征求了十余個相關部委的意見,并多次召開較大范圍的專題研討會,對有關內容進行了反復的修改和完善,形成了目前較為成熟的征求意見稿。
    一、鋰離子電池行業的重要地位和制定《規范條件》的必要性
    (一)鋰離子電池行業在國民經濟和社會發展中具有重要地位2
     鋰離子電池誕生于上世紀九十年代初,因具有高電壓、高比能量、無記憶效應以及高循環性能等特點,迅速發展成為基礎性的電子產品,也成最重要的電源產品,極大地促進了消費電子等產業的發展。隨著產品工藝技術水平的不斷提高以及安全性能的顯著改善,鋰離子電池已廣泛應用到消費電子、信息技術、國防軍工、新能源、新能源汽車等各個領域,雖然總體產值規模還不大,但已成為推動國民經濟和社會可持續發展必不可少的基礎性產業。在《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》中已將鋰離子電池列為行業發展的重點,隨著若干新興產業的不斷推進,鋰離子電池產業發展前景日益廣闊。
     目前我國已成為世界上最大的鋰離子電池生產制造基地、第二大鋰離子電池生產國和出口國。據國家統計局統計,2013 年,我國鋰離子電池累計產量為 47.68 億只,比上年同期增長了 16.95%,我國鋰離子電池行業(包括電池、設備、材料)規模持續擴大,占全球市場份額穩步提升,全行業銷售收入接近千億元規模,為我國擴大內需、拉動就業和出口創匯做出了巨大貢獻。
     (二)制定《規范條件》的必要性
     1.《規范條件》有助于鋰離子電池行業轉型升級和健康發展
     目前我國有一定規模的鋰離子電池相關生產企業已近32000 家,但大部分企業生產工藝和裝備水平較低,產品技術含量和企業生產規模較低,主要占領價格低廉的低端產品,而一些高端材料、關鍵制造設備和筆記本、IPAD、高性能動力電池市場主要被少數鋰離子電池生產強國所占有,產業“散、小、亂”趨勢明顯,低水平重復建設和資源浪費等現象開始出現。這樣不僅形成惡性競爭態勢,也嚴重影響我國鋰離子電池行業的健康發展。
     2.《規范條件》的制定對鋰離子電池安全意義重大
     隨著鋰離子電池行業的快速發展和廣泛應用,生產廠家火災、運輸過程起火、用戶使用爆炸等安全事故頻發,鋰離子電池安全問題形勢嚴峻,嚴重影響人民群眾的身體健康和社會的和諧穩定,引起了行業內以及社會各界的高度重視。危險化學品安全生產監管部際聯席會議第六次全體會議要求產業部門加強規范管理。
     為此,《規范條件》從產業布局與項目設立、生產規模與工藝技術、產品質量、資源綜合利用環境保護、安全管理、衛生和社會責任等方面有針對性地提出了相應的措施。通過《規范條件》的貫徹和實施,發揮政府對于市場的引導作用,引導我國鋰離子電池行業健康發展,力促我國從鋰離子電池制造大國跨越成為鋰離子電池制造強國。
    二、關于《規范條件》主要問題的說明
(一)鋰離子電池行業范圍如何界定?
 狹義的鋰離子電池行業,僅指生產鋰離子電池(電芯、電池組)的行業,從廣義理解,鋰離子電池行業還包括相關材料、設備等環節。絕大多數企業及專家建議,正極材料、負極材料、隔膜、電解液是鋰離子電池產品組成的基本材料,也是決定鋰離子電池產品性能、質量的重要因素,且產業發展也亟需規范,《規范條件》應包含上述四大主材等內容。考慮到相關設備產業規模不大,且很多設備具有非標特征,擬暫不納入《規范條件》。因此,《規范條件》規定主要適用于正極材料、負極材料、隔膜、電解液(含電解質)、電池等企業。其中,電池包括單體電池(電芯)、電池組(含電池系統)。
     (二)為什么嚴格控制單純擴大產能的低水平鋰離子電池項目? 
 目前,我國大部分鋰離子電池企業處于市場的中低端,尤其是不少企業缺乏核心技術、整體自動化水平低、同質化惡性競爭嚴重,部分企業開工嚴重不足,不少企業處于虧損狀態。而且,由于低端產能嚴重過剩,部分企業面臨資金緊張、負債率上升、庫存增加、毛利率下降等問題,如果產業進一步無序擴張,將嚴重影響行業發展規范秩序。為此,《規范條件》要求嚴格控制新上單純擴大產能、技術水平低的鋰離子電池行業項目。
     (三)鋰離子電池主要分為哪幾類?
     鋰離子電池開始主要應用于消費類電子產品領域,隨著市場需求的發展和工藝水平的提高,其應用市場拓展到動力、儲能等領域,但相關產品工作原理、工藝流程完全相同,生產技術、生產裝備也基本一致,只是在產品性能要求、工藝控制側重點有所不同,根據企業及專家的意見,《規范條件》按照應用領域和性能要求的不同,將鋰離子電池類型分為消費型(便攜式)鋰離子電池、動力型鋰離子電池和儲能型鋰離子電池。嚴格來說,上述界限并非涇渭分明,更多地是用戶要求及性能的差別。例如特斯拉公司生產的電動汽車所用電池,就與筆記本電腦所用電池相同。一般來說,消費型鋰離子電池對電池倍率性能、工作溫度、循環性能要求相對不高,但對電池的質量能量密度和成本有較高要求,主要應用于手機、平板和筆記本電腦、MP3/MP4、數碼產品、移動智能終端等。動力型鋰離子電池要求高功率密度、高質量能量密度、安全性、溫度適應性寬、低成本。主要應用于各種電動汽車、電動自行車、電動工具、大功率器件等。儲能型鋰離子電池對功率要求不高,體積和重量要求也相對較低,但要求較高的質量能量密度、循環壽命以及低成本、高穩定性能。主要應用于 UPS、通信基站儲能、太陽能、風力發電等分布式電源系統和小型儲能電源。
    (四)為什么提出生產規模和產能利用率等要求?
    總體來看,我國鋰離子電池產能處于低端過剩狀態,散、小、亂的態勢較為明顯。不少企業僅從事簡單的加工組裝生產,規模小、實力弱、技術差距大,缺乏技術研發和創新升級能力,特別是隨著鋰離子電池市場擴大,對產品安全和售后保障能力也提出更高要求。為了鼓勵鋰離子電池行業企業具備一定的規模,在此基礎上保障持續投入研發創新、提高產品安全性能、提供可靠售后服務等,《規范條件》對企業規模提出了相關要求,經多次征詢相關企業、協會和研究機構的意見,確定了目前的數量指標。
另一方面,為了避免企業單純追求產能規模、無視市場而過度擴張等問題,要求企業在產能利用率方面也達到一定指標,參考一般工業企業 70-80%的產能利用水平,《規范條件》確定了一個適度降低的要求,總體目標是督促企業要重視統籌規劃、客觀分析市場態勢、不要過于貪大求全,保障設計、建設產能的合理利用,同時也避免資源浪費。
     (四)為什么對工藝過程提出具體檢測指標等要求?
     鋰離子電池的安全保障除了產品設計和防濫用措施,很大程度上取決于生產過程控制,調研過程中企業和專家都提出要對嚴格監測關鍵工藝,從源頭上進行精確控制,確保產品安全可靠。為此,在《規范條件》工藝技術部分提出了具體的關鍵工藝檢測指標要求,這也是對生產企業基本能力的要求。例如,規定企業應具有電池電極剪切后產生的刺抽樣檢測能力,檢測精度為 1μm。
     (五)為什么規定 UN38.3 測試的相關要求? 
     聯合國發布的《關于危險貨物運輸的建議書—試驗和標準手冊》第 III 部分 38.3 節的測試要求,如果某一型號鋰離子電池需要交付運輸,則其產品安全標準必須滿足 UN38.3測試要求。根據國家民航部門的建議,鑒于目前航空運輸、海洋運輸都已實際采納該要求,相關企業表示在實踐生產中也都參考該要求。因此,《規范條件》對有關企業生產提出了 UN38.3 測試要求。
    (六)電池產品的技術指標如何設立?
     鋰離子電池產品的技術路線不同,用戶需求等指標也不盡相同,《規范條件》在制定過程中,從目前應用市場對不同類型電池的能量密度和循環壽命基本要求,確定了最低指標要求。例如,規定消費型單體電池能量密度≥150Wh/kg,電池組能量密度≥120Wh/kg,循環壽命≥300 次且容量保持率≥80%。
     (七)動力型電池為何分為能量型、功率型?
     動力型鋰離子電池在實際應用中依據具體的應用環境和特點,一般可劃分為 3 種類型:功率型、能量型和功率能量型。考慮到功率能量型電池的生產工藝控制和技術指標與功率型、能量型電池的差異性不是太顯著,可以向兩種類型靠攏,而且也考慮到《規范條件》實施的可操作性,規定過細并不利于企業填報,因此《規范條件》將動力型電池劃分為功率型和能量型兩種類型,企業可依據產品的性能特點進行填報,如規定能量型單體電池能量密度≥130Wh/kg,電池組能量密度≥100Wh/kg,循環壽命≥1000 次且容量保持率≥80%。
     (八)正極材料的技術指標如何設立?
    如果不結合電池的性能要求,單純評價正極材料的指標缺乏鋰離子電池行業管理的價值和意義。根據企業及檢測機構意見,對正極材料的要求以通用的扣式 CR2032 型電池和18650 型電池為基礎予以評價,同時加上對相關磁性不純含量等要求。如規定三元材料比容量≥150Ah/kg,熱分解溫度≥200℃,磁性不純物含量≤100ppb,循環壽命 300 次且容量保持率≥80%。對其他種類的正極材料,提出可參考列出的 4 種正極材料指標。 
    (九)負極材料的技術指標如何設立?
    國內企業在負極材料領域的實力較強,結合企業及專家意見,對負極材料的技術指標提出了相對較高的要求,重點是從比容量、磁性不純物含量及循環壽命等方面予以規范,如要求碳(石墨)材料比容量≥320Ah/kg,磁性不純物含量≤100ppb,循環壽命 300 次且容量保持率≥85%。
     (十)為什么以工藝路線區別設置隔膜的技術指標?
    生產隔膜的工藝技術路線較多,相關生產控制要求不盡相同,而且對產品性能影響也有差別,經綜合聽取隔膜生產9企及專家意見,《規范條件》主要規定了干法單向拉伸法、干法雙向拉伸法、濕法雙向拉伸法,例如要求干法單向拉伸法生產產品縱向拉伸強度≥110Mpa,(120℃, 1h)熱收縮率≤5%,橫向拉伸強度≥10Mpa 等。
     (十一)如何設立電解液的技術指標?
    電解液是影響鋰離子電池產品性能的重要基礎材料,考慮到國內部分企業是外購電解質后加工生產電解液,《規范條件》對電解液、電解質一并予以考慮。絕大多數專家提出電解液的技術指標主要從水及雜質含量來體現,所以,《規范條件》也主要是規定了水含量、氟化氫及金屬雜質單項含量等指標。
     (十二)如何理解鋰離子電池企業應當遵守的環保要求? 
    鋰離子電池行業的生產活動,除了滿足節約集約用地等要求,在環境影響評價、環保竣工驗收等方面均應嚴格遵守相關制度,國家環境保護主管部門對此提出了明確要求。按照環境保護“三同時”要求,企業或項目配套建設環境保護設施應依法申請項目竣工環境保護驗收,驗收合格后方可投入生產運行。在環境影響評價文件審批前,須取得主要污染物排放總量指標。應符合環保法律法規要求,依法獲得排污許可證,并按照排污許可證的要求排放污染物。而且,在排放監測和信息公開等方面,企業應按照環境影響報告書(表)10及其批復、國家或地方污染物排放(控制)標準、環境監測技術規范的要求,制定自行監測方案,開展監測工作并按要求公開監測信息。
    (十三)為什么要求鋰離子電池通過相關安全認證? 
    目前出口到美國的鋰離子電池產品要求通過 UL 安全認證,出口到歐洲的鋰離子電池產品要求進行自我聲明,我國目前正在編制鋰離子電池相關產品安全標準,部分標準即將發布。根據國家質檢部門的建議,同時為了保證《規范條件》的完整性和可持續性,為此在安全管理條款中提出企業應通過鋰離子電池相關安全認證。
     此外,鑒于鋰離子電池產品在充電后可能出現的起火、爆炸等危險情況,規定企業對于可能產生著火、爆炸、冒煙等危險場所應采取必要的防火、防爆、通風等措施,配備相關的人身防護用具,并制定相關人員的培訓考核制度。
     (十四)為什么要將職業病防治及從業保險等情況寫入《規范條件》? 
    《中華人民共和國職業病防治法》第三十條第一款規定:“用人單位與勞動者訂立勞動合同(含聘用合同)時應當將工作過程中可能產生的職業病危害及其后果、職業病防護措施和待遇等如實告知勞動者,并在勞動合同中寫明,不得隱瞞或者欺騙”。《規范條件》相關條款也規定企業應當遵守有關法律法規和標準要求,同時,為保護企業員工權益,特別11是避免一些企業通過損害員工利益、減少應盡義務去參與市場競爭,規定企業應遵守國家相關法律法規,依法參加養老、失業、醫療、工傷等各類保險。
    (十五)如何理解有關監督管理等內容?
    《規范條件》的實施,需要政府部門、行業協會、生產企業等各方的共同努力。《規范條件》明確要求新建和改擴建企業及項目需符合本規范條件要求,同時規定對企業及項目的投資、土地供應、環評、節能評估、質量監督、安全監管、融資等管理應依據本規范條件。不符合本規范條件的企業及項目,相關產品航空及物流運輸、出口退稅、國內應用扶持等政策不予支持。
    此外,針對具體實施也提出了相關的流程措施,由企業對照本規范條件自愿編制申報材料,按屬地原則通過省級工業和信息化主管部門報送工業和信息化部。工業和信息化部組織行業機構、檢測機構對企業進行檢查,定期公告符合本規范條件的企業名單,并會同有關部門組織相關機構從市場上對已公告企業產品等進行抽查,實行社會監督、動態管理。
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