物流產(chǎn)品網(wǎng)（ID:products56）原創(chuàng)

　　作者 | 科技物語(yǔ)

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　　新能源汽車(chē)已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，作為它的心臟，動(dòng)力電池也表現(xiàn)出旺盛的生命力，本文就此談幾點(diǎn)看法，不妥之處，敬請(qǐng)指正。

　　一、現(xiàn)狀，一席之地

　　電池系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)性能的關(guān)鍵，在整個(gè)新能源汽車(chē)成本構(gòu)成里面，電池占到整車(chē)成本的 35%-50%，電池技術(shù)的發(fā)展、性能的提升是決定新能源車(chē)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久發(fā)展的核心動(dòng)力。

　　全球動(dòng)力電池產(chǎn)能集中于中、日、韓三國(guó)，全球出貨量占比連續(xù)多年保持90%以上，其中，前兩大巨頭企業(yè)寧德時(shí)代、LG新能源電池全球裝機(jī)占比達(dá)50%以上，松下、比亞迪和SK緊隨其后。

　　近年來(lái)，我國(guó)新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛，取得顯著成就，憑借循環(huán)使用壽命長(zhǎng)、能量密度高等一系列優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)電池市場(chǎng)，在全球前十大動(dòng)力電池供應(yīng)商中，中國(guó)企業(yè)數(shù)量占一半，市占率達(dá)到了37.28%。

　　預(yù)計(jì)，到2025年，全球動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模或?qū)⑦_(dá)3000億美元水平，我國(guó)自2015年趕超日本成為全球最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)國(guó)后，技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)明顯，各項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利領(lǐng)先世界，連續(xù)多年在全球占比份額不斷上升。

　　行業(yè)預(yù)測(cè)，未來(lái)十年動(dòng)力電池的產(chǎn)能中心將會(huì)逐漸轉(zhuǎn)移到中國(guó)、歐盟和美國(guó)，但中國(guó)產(chǎn)能依然保持全球領(lǐng)先地位。

　　我國(guó)新能源電池企業(yè)數(shù)量還在不斷增加，不僅有寧德時(shí)代、國(guó)軒、力神、天能等龍頭企業(yè)，也有河南鋰動(dòng)、中科科技等一批中小新能源企業(yè)，當(dāng)前寧德時(shí)代為寶馬、大眾、戴姆勒、沃爾沃及博世等多家歐洲汽車(chē)行業(yè)巨頭供貨，并在歐洲建立了電池工廠(chǎng)。

　　預(yù)計(jì)2022年我國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)能有望達(dá)到358GWh。到2025年，寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、中航鋰電、國(guó)軒高科產(chǎn)能約將達(dá)627GWh、180GWh、186GWh、88GWh、48GWh，未來(lái)，上述電池企業(yè)發(fā)展速度和全球地位將進(jìn)一步提高。

　　面對(duì)龐大的市場(chǎng)需求，我國(guó)電池企業(yè)要加快實(shí)現(xiàn)電池的智能制造，保證電池制造的安全，質(zhì)量一致性，從而增強(qiáng)自主品牌的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，贏得更大的市場(chǎng)。

　　二、鋰氫，各有千秋

　　中國(guó)新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略是：以動(dòng)力電池和燃料電池為重點(diǎn)，其他多元化電池技術(shù)綜合發(fā)展，涵蓋乘用、商用兩大領(lǐng)域。

　　鋰電池與氫電池，各有應(yīng)用場(chǎng)景，前者，加速落地新能源乘用場(chǎng)景；后者，以新電池技術(shù)為切入點(diǎn)，豐富拓展新能源商用場(chǎng)景。

　　動(dòng)力鋰電池目前是最成熟的一條技術(shù)路線(xiàn)，在能量密度、批量化量產(chǎn)成本、循環(huán)壽命等綜合評(píng)估體系中與整車(chē)的匹配度高，未來(lái)5至10年內(nèi)，動(dòng)力鋰電池仍將主導(dǎo)新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是新能源車(chē)電池的“主力軍”。

　　隨著鉛酸電池逐漸淡出了主流汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)，鋰離子電池?zé)o疑是汽車(chē)電池的主旋律，鋰離子電池的體積更小，循環(huán)壽命更長(zhǎng)，無(wú)記憶效應(yīng)且無(wú)污染，具備快速充放電能力，是當(dāng)前汽車(chē)行業(yè)研發(fā)的主力電池。

　　根據(jù)采用的電芯化學(xué)成分，可分為兩大類(lèi)：三元鋰離子電池（NCM/NCA）和磷酸鐵鋰電池（LFP）。

　　三元鋰電池具有諸多先天優(yōu)勢(shì)，而其中最為突出的便是續(xù)航能力，但磷酸鐵鋰還有一個(gè)讓車(chē)企無(wú)法拒絕的理由，那就是電池壽命。三元鋰電池的充電循環(huán)次數(shù)為800次，而磷酸鐵鋰為2500次。

　　無(wú)論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰離子電池技術(shù)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,其自身的比能量、比功率等性能都有較大的提高,，讓新能源汽車(chē)的續(xù)航、補(bǔ)能效率獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

　　當(dāng)前磷酸鐵鋰和三元鋰等動(dòng)力鋰電池技術(shù)應(yīng)用，在乘用純電動(dòng)和混動(dòng)汽車(chē)中占絕對(duì)主導(dǎo)地位，已處于商業(yè)化量產(chǎn)階段，以前，三元鋰電池占有優(yōu)勢(shì)，近期，比亞迪刀片電池的橫空出世，在傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的基礎(chǔ)上大幅提升了性能，特斯拉、比亞迪、上汽、小鵬汽車(chē)等汽車(chē)廠(chǎng)商均大規(guī)模采用磷酸鐵鋰電池。

　　三元還是鐵鋰？是個(gè)大是大非問(wèn)題，未來(lái)三元想要再次領(lǐng)先，會(huì)走兩條路徑，一是高鎳和超高鎳，完全拉開(kāi)跟鐵鋰的能量密度差距；二是降本，縮小跟鐵鋰的成本差距。

　　氫燃料電池在功率密度、充氫效率等方面優(yōu)勢(shì)明顯，適合商用遠(yuǎn)途場(chǎng)景，中國(guó)重汽就表示，氫能源更適用于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。

　　氫燃料電池系統(tǒng)由電堆、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、空壓機(jī)構(gòu)成。其中燃料電池堆棧即電堆為電池內(nèi)部重復(fù)單元，是最關(guān)鍵、最昂貴的部分之一。

　　氫燃料電池?zé)o需燃燒，而通過(guò)將儲(chǔ)氫罐中的氫氣和空氣中的氧氣轉(zhuǎn)換成水這一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。

　　氫燃料電池其本身具備零排放、零污染、無(wú)噪音、充氫快、續(xù)航強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，相較于純電動(dòng)力電池，氫燃料電池在質(zhì)量能量密度、體積功率密度、充氫效率方面具備優(yōu)勢(shì)。

　　以發(fā)展氫燃料電池商用車(chē)作為發(fā)展新能源商用車(chē)領(lǐng)域的切入點(diǎn)，解決商用車(chē)電池里程和充電時(shí)間“焦慮”，加氫時(shí)間一般在5分鐘內(nèi)，續(xù)航里程能達(dá)到600公里以上。

　　2017年起，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)政策推動(dòng)氫能及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2020年，氫燃料電池加速進(jìn)入示范導(dǎo)入期，據(jù)預(yù)測(cè)，到2025年氫燃料電池車(chē)保有量預(yù)計(jì)約達(dá)10萬(wàn)輛，2035年前保有量約達(dá)100萬(wàn)輛。

　　氫燃料電池涉及的產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，當(dāng)前全球氫燃料電池發(fā)展應(yīng)用尚處于商業(yè)化早期，尚未形成類(lèi)似寧德時(shí)代、LG新能源在動(dòng)力電池領(lǐng)域具備絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的龍頭企業(yè)。

　　我國(guó)氫燃料電池廠(chǎng)商方面，主要有雄韜股份、國(guó)鴻氫能、重塑股份、新源動(dòng)力等參與布局，長(zhǎng)城汽車(chē)、上汽集團(tuán)、宇通客車(chē)等廠(chǎng)商也參與氫燃料電池布局。

　　目前主流的氫燃料電池車(chē)采用的依然是相對(duì)傳統(tǒng)的球罐儲(chǔ)氣方式，以保證氣壓受力均勻，但這也很大程度上限制了車(chē)身零部件布局的靈活性。

　　日本與中國(guó)新能源之路截然相反——那就是發(fā)展氫燃料電池，中日新能源汽車(chē)之爭(zhēng)，從某種程度上是鋰電池和氫電池誰(shuí)才是未來(lái)之爭(zhēng)？

　　“鋰氫之爭(zhēng)”，到今天還沒(méi)有終局，目前的選擇，主要集中在鋰電池乘用汽車(chē)和氫能源商用汽車(chē)上。

　　電池路線(xiàn)多元化是新能源時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。從多元角度說(shuō)，以固態(tài)、鈉離子、高鎳多元、鋁空氣等為代表的眾多新興電池技術(shù)，將豐富新能源電池市場(chǎng)發(fā)展的多元化戰(zhàn)略格局。

　　近年來(lái)，以鈉離子電池、固態(tài)電池等為代表的新型新能源電池技術(shù)逐步得到發(fā)展。2021年7月寧德時(shí)代正式發(fā)布第一代鈉離子電池，單體能量密度達(dá)160Wh/kg。而固態(tài)電池，熱效能表現(xiàn)佳、極限能量密度高、量產(chǎn)成本優(yōu)化空間大，可緩解目前存在的里程焦慮，也是電池未來(lái)的發(fā)展新方向。

　　三、未來(lái)，任重道遠(yuǎn)

　　多國(guó)政府為擺脫化石能源危機(jī)加大力度推廣電動(dòng)車(chē)，就我國(guó)來(lái)說(shuō)，中汽協(xié)發(fā)布，6月份新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)創(chuàng)歷史新高，分別完成59萬(wàn)輛和59.6萬(wàn)輛，同比均增長(zhǎng)1.3倍，其中純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量同比均增長(zhǎng)1.2倍，因此，從我國(guó)到全球，電池需求在加大，但就我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，存在以下三大問(wèn)題

　　1、高端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)

　　在國(guó)際高端新能源汽車(chē)市場(chǎng)，占據(jù)主要市場(chǎng)份額的仍為美國(guó)特斯拉，其所用動(dòng)力電池主要來(lái)自韓國(guó)LG與日本松下，寧德時(shí)代雖然和特斯拉達(dá)成合作意向，不過(guò)離大批量供貨仍相距甚遠(yuǎn)。

　　我國(guó)新能源汽車(chē)品牌理想、小鵬及蔚來(lái)等均進(jìn)軍高端新能源汽車(chē)市場(chǎng)，但是其市場(chǎng)銷(xiāo)售量仍不高，可容納高端新能源電池的能力仍不強(qiáng)，動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)大都只能瞄準(zhǔn)中低端市場(chǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈且利潤(rùn)微薄，甚至處于白熱化狀態(tài)。

　　2、電池原材料受制約

　　我們都知道，3月以來(lái)，特斯拉、比亞迪、小鵬汽車(chē)、理想汽車(chē)等多家新能源車(chē)企都調(diào)高了售價(jià)，原因是動(dòng)力電池漲價(jià)，而動(dòng)力電池漲價(jià)又是因?yàn)樯嫌卧牧蠞q價(jià)。

　　2021年初電池級(jí)碳酸鋰均價(jià)僅為6萬(wàn)元/噸，而截至4月上旬，產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)突破了50萬(wàn)元/噸，高得離譜，而三元電池的另外兩個(gè)原料鎳、鈷也同樣迎來(lái)了不菲的上漲幅度。

　　鋰的電荷密度很大并且具有穩(wěn)定的氦型雙電子層，因此成為電池行業(yè)的首選；鎳可提升電池的體積能量密度，從而提升續(xù)航能力；鈷決定了電池的充放電性能，也可以提升電池穩(wěn)定性、延長(zhǎng)電池壽命。

　　全球鋰資源儲(chǔ)量75%集中在澳大利亞和南美，其中澳洲主要是鋰礦石、鋰鹽湖則主要集中在南美。并且，這些礦產(chǎn)從探明儲(chǔ)量到開(kāi)發(fā)或者擴(kuò)產(chǎn)大致需要5年左右的時(shí)間周期。至于金屬鈷和金屬鎳，鈷在中國(guó)是沒(méi)有的，而鎳在中國(guó)的產(chǎn)量也十分稀少。

　　因此，動(dòng)力電池中的鋰、鈷、鎳等都屬于戰(zhàn)略性金屬礦產(chǎn)，我國(guó)絕大部分都需要進(jìn)口，種種跡象表明，短期內(nèi)上游材料似乎已經(jīng)拿捏了動(dòng)力電池乃至新能源發(fā)展的主動(dòng)脈，手里有沒(méi)有礦成為了考驗(yàn)動(dòng)力電池廠(chǎng)商的關(guān)鍵要素。

　　正因?yàn)槿绱耍瑢幍聲r(shí)代大力布局鋰礦，作為動(dòng)力電池的一代王者，寧德時(shí)代，從2018年3月開(kāi)始，對(duì)外投資及自建鋰礦7個(gè)項(xiàng)目，其中大部分集中于海外，寧德時(shí)代也已經(jīng)通過(guò)自身或旗下參股公司投資了四個(gè)項(xiàng)目，鎖定鎳、鈷資源，保證其三元電池的材料供給。

　　由于電池上游金屬材料供應(yīng)不穩(wěn)定，未來(lái)技術(shù)路線(xiàn)選擇至關(guān)重要，發(fā)展例如無(wú)鈷、鈉離子等新技術(shù)，可減少對(duì)特定上游資源依賴(lài)，降低原料端對(duì)電池生產(chǎn)成本影響。近年來(lái)，鈉離子電池將逐步搶占磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)，蜂巢能源致力于“無(wú)鈷電池”的研發(fā)，固態(tài)電池等新型電池逐步投產(chǎn)。

　　3、技術(shù)進(jìn)步難度加大

　　不錯(cuò)，我國(guó)新能源電池企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面不斷得以突破，例如，寧德時(shí)代的CTP電池包技術(shù)、全球首創(chuàng)的電芯大面冷卻技術(shù)、國(guó)軒高科的JTM電池集成技術(shù)、比亞迪的刀片電池技術(shù)、天能電池集團(tuán)的類(lèi)蜂窩狀高能電極技術(shù)等，均為當(dāng)今新能源電池行業(yè)的創(chuàng)新亮點(diǎn)。

　　雖然如此，但其整體技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力仍相對(duì)較弱現(xiàn)狀沒(méi)有改變，主要集中于電池故障、續(xù)航問(wèn)題、充電問(wèn)題等方面，LG新能源電動(dòng)汽車(chē)電池專(zhuān)利數(shù)量達(dá)到兩萬(wàn)三千余個(gè)，在中國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)和歐洲擁有全球化的技術(shù)創(chuàng)新中心，我國(guó)企業(yè)和其相比，還有差距。

　　另外，當(dāng)鋰電池已經(jīng)發(fā)展成熟時(shí)，再往上突破就是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程，進(jìn)步但難度加大，從學(xué)術(shù)研究到產(chǎn)業(yè)投資再到應(yīng)用，都要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

　　動(dòng)力電池在生產(chǎn)要素上兼具設(shè)計(jì)和制造，在設(shè)計(jì)上整合四大材料構(gòu)成電池體系，成熟的配方需要研發(fā)數(shù)年，在制造上需要在保證良品率的同時(shí)不斷擴(kuò)大規(guī)模降低成本。

　　未來(lái)我國(guó)仍需在新能源電池性能、電池組均衡、快充技術(shù)、電池能量、電池容易自燃及電池材料等方方面面加強(qiáng)基礎(chǔ)性科學(xué)研究，如果一些新型電池如鋰硫電池成功商業(yè)化應(yīng)用，可用更小的體積提供足夠的能量密度。

　　結(jié)語(yǔ)：動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)，要聚焦國(guó)家戰(zhàn)略，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建創(chuàng)新鏈，配置資源，加快實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池技術(shù)革命性突破，支撐中國(guó)動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。