鉅大LARGE | 點擊量：514次 | 2021年03月24日
動力電池大戰(zhàn)將至
動力電池行業(yè)迎來了新的變局。
1月9日，在蔚來舉辦的"2020NIODay"上，除了號稱是"目前最先進技術(shù)集成"的ET7正式亮相之外，還宣布搭載固態(tài)電池的蔚來ET7將會在2022年的第四季度上市，其能量密度達到360Wh/kg，而在搭載固態(tài)電池后，蔚來ET7的一次充電續(xù)航里程可以達到1000公里以上。
不過，對固態(tài)電池的供應商，蔚來創(chuàng)始人李斌三緘其口，只表示蔚來汽車與固態(tài)電池供應商之間有著非常緊密的合作關(guān)系，且肯定是業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的企業(yè)?；诶畋蟮闹谎云Z，外界猜想這家固態(tài)電池供應商很可能是寧德時代。
但無論蔚來的固態(tài)電池供應商是誰，固態(tài)電池都是新能源汽車發(fā)展過程中諸多難題的最優(yōu)解決方案，同時也是動力電池行業(yè)中一個重要的發(fā)展方向。
一位動力電池業(yè)內(nèi)人士認為，固態(tài)電池將是下一代高性能動力電池的技術(shù)制高點，"固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)進入'軍備競賽'階段，市場參與者眾多，車企、動力電池企業(yè)、投資機構(gòu)、科研機構(gòu)等在資本、技術(shù)、人才三方面進行博弈，不尋求改變必將出局。"
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動力電池江湖群雄畢至
動力電池行業(yè)冷暖，與新能源汽車行業(yè)密不可分，而伴隨著新能源汽車市場逐步回暖，動力電池行業(yè)的競爭也愈發(fā)激烈。
值得一提的是，動力電池被譽為新能源汽車的"心臟"，占整車成本的30%至40%，也正因如此，動力電池產(chǎn)業(yè)一度被認為是汽車工業(yè)下一個時代的突破點，然而隨著政策降溫、外資品牌卷土重來，動力電池行業(yè)也面臨著和新能源汽車行業(yè)一樣的嚴峻挑戰(zhàn)。
首先遭受到嚴峻挑戰(zhàn)的就是寧德時代。
1月13日，韓國市場研究機構(gòu)SNEResearch公布了2020年全球動力電池市場相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，2020年全球動力電池在電動車上的裝機量達137GWh，同比增長17%，其中寧德時代連續(xù)第4年奪得冠軍位置，全年裝機量達34GWh，同比增長2%。
對于動力電池企業(yè)而言，裝機量決定了其市場地位，盡管寧德時代裝機量依舊保持優(yōu)勢，但從全球業(yè)務增量的漲幅來看，寧德時代的裝機增長率遠低于全球增長率，毫無疑問，以LG化學、松下、SKI為代表的日韓系動力電池企業(yè)正在迅速擴張中。
自2013年新能源汽車補貼政策正式出臺，與新能源汽車產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的動力電池產(chǎn)業(yè)，一度迎來了高速的發(fā)展。
2015年后，工信部推出《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范標準》與《動力電池生產(chǎn)企業(yè)目錄》等政策文件，日韓動力電池企業(yè)被"驅(qū)逐出境"，國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展達到高峰期。
然而到了2019年6月，政策收緊、門檻提高、路線變動，大批動力電池企業(yè)經(jīng)歷掙扎期，最終消失。到了2020年，國內(nèi)動力電池企業(yè)已縮減至20余家。
與此同時，對于中國市場這塊肥肉，外資動力電池企業(yè)早已蠢蠢欲動。2018年以來，日韓動力電池企業(yè)如三星SDI、LG化學、SKI等開始加速"反撲"中國市場，擴建動力電池產(chǎn)能，其中，三星SDI與LG化學的動力電池工廠已經(jīng)建成投產(chǎn)，國內(nèi)動力電池市場呈現(xiàn)中日韓"三國殺"格局。
攻勢最猛的是LG化學，由于特斯拉上海超級工廠生產(chǎn)的Model3系列使用的是LG化學的電池，因此不僅帶動了LG化學飛速增長，也使得寧德時代遭受阻擊。2020年第一季度，原來排名第三的LG化學一舉超越寧德時代，成為全球市占率第一的動力電池企業(yè)。
與此同時，比亞迪也發(fā)起了進攻。
2020年3月，比亞迪發(fā)布刀片電池，開始向第三方車企供應。王傳福稱，"在全面開放的大戰(zhàn)略下，比亞迪電池的獨立拆分已提上日程，并預計將在2022年左右進行IPO。"
事實上，刀片電池更多是對電池生產(chǎn)和加工工藝做了改進，并未對材料及技術(shù)上進行突破性革新。目前，電動汽車通常使用的三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池，兩者都屬于鋰離子電池，而能量密度最高的鋰電池為260Wh/kg，業(yè)內(nèi)普遍認為鋰離子電池能量密度已經(jīng)接近極限，很難突破300Wh/kg。
下半場卡位戰(zhàn)已打響
一個不可置否的事實是，誰能在率先突破技術(shù)瓶頸，誰就能搶占下半場先機。
早在2019年12月，工信部發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》中，就已把加快固態(tài)動力電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化被列為"新能源汽車核心技術(shù)攻關(guān)工程"，將固態(tài)電池推升到了國家戰(zhàn)略層面。
近年來，豐田、日產(chǎn)雷諾、通用、北汽、上汽等國內(nèi)外主流車企都已開始加緊固態(tài)電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化布局，與此同時，清陶能源、LG化學、麻省固能等電池企業(yè)也開始籌備建設(shè)固態(tài)電池產(chǎn)工廠，其中不乏已經(jīng)投產(chǎn)的固態(tài)電池產(chǎn)線。
相較于傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)電池具備能量密度更高、安全性更好、體積更小等諸多優(yōu)勢，被業(yè)界認為是動力電池的發(fā)展方向。
與鋰電池使用電解液作電解質(zhì)不同，固態(tài)電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的固體玻璃化合物為傳導物質(zhì)。由于固態(tài)傳導物質(zhì)不具備流動性，自然就解決了鋰枝晶的問題，而且還可以去掉中間的隔膜，以及為了保證穩(wěn)定性的石墨負極材料，節(jié)約了大量空間。這樣一來，就可以在電池有限的空間內(nèi)盡可能提升電極材料的占比，進而提升能量密度。理論上，固態(tài)電池可以很容易做到300Wh/kg以上的能量密度，此次蔚來聲稱其使用的固態(tài)電池，就實現(xiàn)了360Wh/kg的超高能量密度。
上述業(yè)內(nèi)人士也認為，這種電池將是邁向電動化未來的重要一步。固態(tài)電池的能量密度有望達到目前鋰離子電池的兩至三倍，并且會比現(xiàn)在的電池更輕、壽命更長、也更安全。
安全，一直是籠罩在動力電池行業(yè)上方的陰影。
豐田進入固態(tài)電池領(lǐng)域極早。從2004年開始，豐田就已經(jīng)進行了全固態(tài)電池的研發(fā)，并積累了第一手固態(tài)電池技術(shù)。2019年5月，豐田展出其正處于試制階段的全固態(tài)電池樣品。根據(jù)豐田的規(guī)劃，計劃到2025年將固態(tài)電池能量密度提升到現(xiàn)有鋰電池能量密度的2倍以上，預計可達到450Wh/kg。屆時，搭載固態(tài)電池的電動汽車，續(xù)航里程將大幅提升，可與目前燃油車相媲美。
與此同時，北汽新能源也宣布完成對首臺搭載固態(tài)電池系統(tǒng)的純電動樣車的調(diào)試。2020年初，北汽新能源發(fā)布了"2029計劃"，其中包括以鋰離子電池、固態(tài)電池、燃料電池"三位一體"的能源驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)建多元化能源體系。
對于這場即將而來的激戰(zhàn)，寧德時代也做出了相應布局。
2020年5月，寧德時代董事長曾毓群透露，真正的固態(tài)電池需要用金屬鋰作負極，這樣才能提高能量密度。寧德時代在持續(xù)對固態(tài)電池等技術(shù)進行前沿研究和產(chǎn)品研發(fā)投入。
顯然，在動力電池領(lǐng)域，一場基于固態(tài)電池的卡位戰(zhàn)已悄然拉開序幕，而基于固態(tài)電池的技術(shù)領(lǐng)先，將成為動力電池領(lǐng)域的一道分水嶺。
固態(tài)電池仍面臨桎梏
根據(jù)SNEResearchd的測算，2025年我國固態(tài)電池市場空間有望達30億元，2030年有望達到200億元。
盡管市場空間巨大，但擺在固態(tài)電池面前的有兩大難題，技術(shù)和成本。目前，全球固態(tài)電池中固態(tài)電解質(zhì)主要有三個材料體系，分別為聚合物全固態(tài)、氧化物全固態(tài)和硫化物全固態(tài)電解質(zhì)，而蔚來提到的固態(tài)電池實則是半固態(tài)電池，即液態(tài)電解質(zhì)和氧化物固體電解質(zhì)的混合。
從量產(chǎn)可能性角度看，固態(tài)電池確實可以很好地解決目前液態(tài)電池的安全性問題。然而，由于前兩個材料體系的電導率問題是一個理論問題而不是工藝問題，因此仍需要一定時間的研發(fā)投入加以解決，另外，硫化物體系的"生產(chǎn)危害性"也暫時無法得到有效處置，且成本問題較大。
固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化道路仍然障礙頻頻，想要真正享受固態(tài)電池的能量密度紅利，必須更換能量密度更高的鋰金屬負極體系，通過固態(tài)電池的安全性保障將其實現(xiàn)，其電池能量密度可達500Wh/kg以上。但這個難度仍然很大，固態(tài)電池的研發(fā)還處于實驗室科學試驗階段，距離產(chǎn)業(yè)化還比較遠。
一個可以列舉的例子是，2020年3月，哪吒汽車發(fā)布了一款搭載固態(tài)電池的新車型哪吒U，據(jù)哪吒汽車透露，哪吒U計劃于去年10月份申報工信部公告，年底前量產(chǎn)500臺。然而截至目前，500臺哪吒固態(tài)電池汽車仍不見蹤影。
不過，即便固態(tài)電池已經(jīng)具備了成熟的技術(shù)，批量投產(chǎn)還需要解決與液鋰電池的成本較量，李斌也曾表示，固態(tài)電池量產(chǎn)的難度在于成本過高，成本問題是固態(tài)電池技術(shù)商業(yè)化的最大挑戰(zhàn)。
從本質(zhì)上講，續(xù)航里程與使用成本(整車與更換電池成本)目前仍是電動車的薄弱環(huán)節(jié)，任何新技術(shù)的成功都必須同時解決這兩大問題。據(jù)推算，同樣采用石墨負極的固態(tài)電池總成本為158.8$/kWh，要比118.7$/kWh的液態(tài)電池總成本高出34%。
整體來看，固態(tài)電池仍處在過渡階段，技術(shù)和成本難題亟需破解。盡管如此，對于動力電池行業(yè)而言，固態(tài)電池仍是下半場卡位戰(zhàn)的必爭高地。
新一輪電池技術(shù)革命即將到來，誰也不想在下半場戰(zhàn)事中落于人后。+
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