谁能“电”定未来

    新动力轿车动力电池的安全与能量密度极限仍在往前进。近来，动力电池“一哥”宁德年代再迈出一大步：第一代钠离子电池。炙手可热的“锂”，迎来了新对手“钠”，“固态电池”正在为薄发而厚积。

    以清洁动力代替化石动力的革命正在加速，新动力轿车工业将产生什么新变化?钠离子电池工业化前景怎么?被寄予厚望的“固态电池”何时能真实大规划应用?还有怎样的“新新动力”正在研制的路上?

    新技能井喷迸发

    动力电池百家争鸣
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    7月29日，宁德年代发布钠离子电池

    宁德年代发布第一代钠离子电池。基于资料体系的突破，这款钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热安稳性、杰出的低温性能与高集成功率等优势。

    7月16日，蜂巢动力无钴电池完结量产

    蜂巢动力宣布，首款无钴电池完结量产。据称，这款无钴电池能量密度为240wh/kg，循环寿命可超过3000次，经过150℃的热箱测验和140%SOC的过充测验。

    3月10日，广汽埃安发布“弹匣电池”

    广汽埃安发布“弹匣电池”，其具备超高耐热安稳的电芯、超强隔热的电池安全舱、极速降温的速冷体系、全时管控的第五代电池办理体系，并现已过整包针刺试验。

    1月9日，蔚来称将推150kW·h固态电池组

    蔚来宣布即将推出一种突破性的电池选项——150千瓦时电池组，由超高能量密度的固态电池组成。蔚来宣称，有决心下一年第四季度开始交给此电池组。

    1月初，“掺硅补锂”硅负极资料问世

    国轩高科、广汽埃安、蔚来轿车和智己轿车相继发布采用掺硅补锂技能的硅负极资料。经过这一技能,配套相关电池的车辆可完结1000公里的超长续航。

    上一年3月，比亚迪发布刀片电池

    “刀片电池”经过结构立异，使其体积利用率和续航里程相较传统电池包提高50%以上。另外，“刀片电池”的规划使它在短路时产热少、散热快，能经过针刺试验。

    有两大优势

    钠电池欲应战锂电池垄断

    优势1：更安全并兼顾充电功率

    每当酷热夏季和严寒冬天，各新动力轿车品牌无不心存忧虑，前怕电池热失控，后怕电池虚电。能量密度和安全性，是当时制约锂电池开展的两个重要维度，研究人员一向期望有所突破。宁德年代的钠离子电池发布，敏捷成为重视热点，由于其有机会打破以上桎梏。

    据宁德年代公布的信息：第一代钠离子电池的单体能量密度为160Wh/kg;在常温下充电15分钟，电量就可以到达80%，具备了快充才能。换言之，钠离子电芯集成到电池体系后，体系的能量密度仍可达128Wh/kg。这个数据虽不如现有的磷酸铁锂电池，但距离并不大。并且第二代钠离子电池将有望到达200Wh/kg，快速补齐能量密度短板。

    更具意义的是，钠离子自身对温度不敏感，热安稳性体现优异，在零下20°C低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率，超过了国家标准。既不像锂离子电池那样热一点冷一点都受不了，乃至动不动就自燃爆炸。华金证券在研报中指出，钠离子电池的负极可以用金属铝箔作为集流体，双铝集流体不存在过放电问题，相对安全。

    鉴于钠离子电池出产尚未规划化，宁德年代也给出了一个A+B的解决方案：一个电池包里，既有锂离子电池模组也有钠离子电池模组，将两种电池按必定的比例和排列进行混搭，串联、并联集成，经过BMS(电池热办理体系)进行不同电池体系的均衡控制，优势互补。

    优势2：下降造车本钱和价格

    在质疑声中，宁德年代投入上百亿元研制钠离子电池，除了在能量密度和安全性的平衡点外，还有一个要害：摆脱原资料本钱的掣肘。

    曾毓群本年5月放言“搞一个钠”之时，电池级碳酸锂的价格正一路猛冲，7月底每吨已破10万元大关，动力电池企业的产品毛利率持续下滑。除了价格暴升，锂的全球供应链的安稳性也让人不安。记者留意到，由于锂电池短缺、原资料上涨问题已开始向下流传递。多家电池供货商纷繁发出调价函，调高电池价格，后续或带动新动力轿车价格上涨。为了缓解“电池荒”，许多动力电池工业都在扩产，宁德年代现在也在扩大产能，但曾毓群指出，这个进程短则需2~3年，长则3~5年。

    相对而言，钠资源更丰厚、价格更低。华金证券的研报表明，自然界的钠资源存量约为锂元素的1000倍;钠离子电池工业化后本钱较低;依照正极资料、负极资料、电解液、隔膜、集流体等本钱预估，钠离子电池的本钱比锂离子电池的本钱削减30%~40%。

    乘联会秘书长崔东树告知记者，动力电池占整车本钱的四五成左右，一旦本钱能下去，整车价格也将更加实惠。若宁德年代牵头，完善了其工业链并开始大规划量产，那么钠离子电池在资料本钱上的巨大优势将敏捷映射到相关工业之上。

    疑问：资料便宜不必然构成低本钱

    "钠离子"当下似乎风头正盛，但何时能量产装车，才是更具有现实意义的工作。事实上，对钠离子电池持观望态度的业内人士并不少。国内一家新动力主机厂的车型研制负责人认为，当时钠质料用于动力电池仍面对许多应战，譬如当时工业链不完善，仅凭宁德年代“孤军独战”，有或许形成钠离子电池的本钱乃至比锂电池还高。

    对此，宁德年代也给出了时间表：2023年有望将构成基本工业链。“第一代钠离子电池现已开始了与车企和储能客户进行商业化合作。”曾毓群表明，未来3~5年内钠离子电池工业将会具有成熟的工业链，届时本钱优势便会显现。基于钠盐庞大的储备量，未来价格也不会出现相似锂电池的质料价格高涨。

    记者也留意到，在国内，除了宁德年代，现在只要个别中小企业在钠离子电池方面“有所作为”。如中科海钠上一年9月完结钠离子电池的量产，电芯产能可达30万只/月;格林美本年5月完结对钠离子电池资料的研制，并送至下流客户测验;鹏辉动力进行了钠离子电池样品测验，预计年末批量出产。在全球，从事钠离子电池工程化的公司也有20多家，包含松下、丰田、LG等巨子公司。不过，整体来看，当时钠离子电池的工业规划仍然较小，大部分动力电池的头部厂商并未将重心放在钠离子电池上。

    现状：新动力车迸发突破电池瓶颈是要害

    在碳中和的长远目标下，动力电池迎来快速开展时期。据市场研究机构集邦科技猜测，2021年全球新动力车的销售量将到达435万辆，年增加率49%。一起，中汽协预估，2021年中国新动力轿车总销量将达240万辆。增加迅猛的新动力轿车市场关于电池的需求量巨大，仅国内市场，本年前六个月动力电池产量累计74.7GWh，同比增加217.5%。现在的数据来看，锂离子电池是当仁不让的“牛鼻子”。行业研究机构彭博新动力财经近来发布的《新动力展望》年度报告显示，2020年，全球动力电池产能只要100Gwh的量级，但到2030年，交通和储能对锂离子电池的需求将激增至5.9Twh，这意味着一个超万亿元的新蓝海汹涌而来。

    供需矛盾将逐步出现。高工锂电曾发布猜测数据，跟着储能和出行范畴的需求迸发，2030年，锂资源的供求关系将趋于紧绷。美国银行全球研究部的报告乃至猜测，锂离子电池最早在2025年将面对断供。与此一起，具有突破性的新式锂离子电池的研制发展也不容易。如特斯拉正研制的新款46800锂电池，采用了新的干法电极工艺，虽然称能“6倍性能提高，本钱下降56%”，但马斯克近期也坦言，这款电池现在只要90%的工艺发展顺利，且仅能小规划有限出产。

    我国未雨绸缪，现已从政策层面推进新动力储能项目。6月末，国家发改委、国家动力局共同发布《新式储能项目办理标准(暂行)(征求意见稿)》，直接叫停电池梯次利用储能项目。征求意见稿提出，要加速钠离子电池等技能开展规划化试验演示。

    征求意见稿还规定，业内储能将不能用二手电池，电池的更新速度会加速。新建的电化学能储能电站只能运用新电芯，也将导致本钱的大幅度提高。在锂电池原资料供需严重之下，此刻低本钱钠离子电池的上台，也算得上适逢其时，一旦其完结大规划量产，将有望替代“二手电池”敏捷抢占国内乃至海外储能市场。

    未来：固态电池被寄予厚望

    除了钠离子电池和锂离子电池，业内人士普遍认为，动力电池仍存在许多技能途径，包含固态电池、燃料电池等，正如中汽协副总工程师许海所说的：“未来仍存不确定性。”

    记者留意到，多种更安稳的新形态电池业内正在积极探索，如当时不少车企押宝的固态电池。蔚来轿车在本年6月发布了自主研制的固态电池包，预计将在2022年第四季度完结商用化。

    LG动力、松下等电池巨子猜测，2025年至2027年间，全固态电池就能完结商业化;大众集团、宝马集团也计划到2025年就可以推出搭载固态电池的原型车。

    竞争：车企加入“造电池”角逐

    当时，动力电池市场的竞争正愈加剧烈，韩国的LG动力对宁德年代“一哥”的市场占有率虎视眈眈，并曾在本年5月动力电池装机量时间短逾越宁德年代，成全球第一名。二线动力厂商也在摩拳擦掌，中航锂电正在敏捷扩张电池版图，这家在2018年全年装机量还仅为0.71GWh的企业，到2020年已高达3.55GWh。除此之外，宝马、吉祥、长城、比亚迪等传统车企也在自建动力电池工厂，和电池供货商“抢”市场。长城轿车近来发布了一款自研的“大禹电池”。有的车企则经过与动力电池厂商完结深度绑定以锁定产能，如戴姆勒入股赋能科技，大众入股国轩高科，以此解决被动力电池厂商掣肘的本钱问题。广州日报　作者：邓莉

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