新動力轎車動力電池的安全與能量密度極限仍在往前進。近來，動力電池“一哥”寧德年代再邁出一大步：第一代鈉離子電池。炙手可熱的“鋰”，迎來了新對手“鈉”，“固態電池”正在為薄發而厚積。

    以清潔動力代替化石動力的革命正在加速，新動力轎車工業將產生什么新變化?鈉離子電池工業化前景怎么?被寄予厚望的“固態電池”何時能真實大規劃應用?還有怎樣的“新新動力”正在研制的路上?

    新技能井噴迸發

    動力電池百家爭鳴
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    7月29日，寧德年代發布鈉離子電池

    寧德年代發布第一代鈉離子電池。基于資料體系的突破，這款鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優異的熱安穩性、杰出的低溫性能與高集成功率等優勢。

    7月16日，蜂巢動力無鈷電池完結量產

    蜂巢動力宣布，首款無鈷電池完結量產。據稱，這款無鈷電池能量密度為240wh/kg，循環壽命可超過3000次，經過150℃的熱箱測驗和140%SOC的過充測驗。

    3月10日，廣汽埃安發布“彈匣電池”

    廣汽埃安發布“彈匣電池”，其具備超高耐熱安穩的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷體系、全時管控的第五代電池辦理體系，并現已過整包針刺試驗。

    1月9日，蔚來稱將推150kW·h固態電池組

    蔚來宣布即將推出一種突破性的電池選項——150千瓦時電池組，由超高能量密度的固態電池組成。蔚來宣稱，有決心下一年第四季度開始交給此電池組。

    1月初，“摻硅補鋰”硅負極資料問世

    國軒高科、廣汽埃安、蔚來轎車和智己轎車相繼發布采用摻硅補鋰技能的硅負極資料。經過這一技能,配套相關電池的車輛可完結1000公里的超長續航。

    上一年3月，比亞迪發布刀片電池

    “刀片電池”經過結構立異，使其體積利用率和續航里程相較傳統電池包提高50%以上。另外，“刀片電池”的規劃使它在短路時產熱少、散熱快，能經過針刺試驗。

    有兩大優勢

    鈉電池欲應戰鋰電池壟斷

    優勢1：更安全并兼顧充電功率

    每當酷熱夏季和嚴寒冬天，各新動力轎車品牌無不心存憂慮，前怕電池熱失控，后怕電池虛電。能量密度和安全性，是當時制約鋰電池開展的兩個重要維度，研究人員一向期望有所突破。寧德年代的鈉離子電池發布，敏捷成為重視熱點，由于其有機會打破以上桎梏。

    據寧德年代公布的信息：第一代鈉離子電池的單體能量密度為160Wh/kg;在常溫下充電15分鐘，電量就可以到達80%，具備了快充才能。換言之，鈉離子電芯集成到電池體系后，體系的能量密度仍可達128Wh/kg。這個數據雖不如現有的磷酸鐵鋰電池，但距離并不大。并且第二代鈉離子電池將有望到達200Wh/kg，快速補齊能量密度短板。

    更具意義的是，鈉離子自身對溫度不敏感，熱安穩性體現優異，在零下20°C低溫的環境下，仍然有90%以上的放電保持率，超過了國家標準。既不像鋰離子電池那樣熱一點冷一點都受不了，乃至動不動就自燃爆炸。華金證券在研報中指出，鈉離子電池的負極可以用金屬鋁箔作為集流體，雙鋁集流體不存在過放電問題，相對安全。

    鑒于鈉離子電池出產尚未規劃化，寧德年代也給出了一個A+B的解決方案：一個電池包里，既有鋰離子電池模組也有鈉離子電池模組，將兩種電池按必定的比例和排列進行混搭，串聯、并聯集成，經過BMS(電池熱辦理體系)進行不同電池體系的均衡控制，優勢互補。

    優勢2：下降造車本錢和價格

    在質疑聲中，寧德年代投入上百億元研制鈉離子電池，除了在能量密度和安全性的平衡點外，還有一個要害：擺脫原資料本錢的掣肘。

    曾毓群本年5月放言“搞一個鈉”之時，電池級碳酸鋰的價格正一路猛沖，7月底每噸已破10萬元大關，動力電池企業的產品毛利率持續下滑。除了價格暴升，鋰的全球供應鏈的安穩性也讓人不安。記者留意到，由于鋰電池短缺、原資料上漲問題已開始向下流傳遞。多家電池供貨商紛繁發出調價函，調高電池價格，后續或帶動新動力轎車價格上漲。為了緩解“電池荒”，許多動力電池工業都在擴產，寧德年代現在也在擴大產能，但曾毓群指出，這個進程短則需2~3年，長則3~5年。

    相對而言，鈉資源更豐厚、價格更低。華金證券的研報表明，自然界的鈉資源存量約為鋰元素的1000倍;鈉離子電池工業化后本錢較低;依照正極資料、負極資料、電解液、隔膜、集流體等本錢預估，鈉離子電池的本錢比鋰離子電池的本錢削減30%~40%。

    乘聯會秘書長崔東樹告知記者，動力電池占整車本錢的四五成左右，一旦本錢能下去，整車價格也將更加實惠。若寧德年代牽頭，完善了其工業鏈并開始大規劃量產，那么鈉離子電池在資料本錢上的巨大優勢將敏捷映射到相關工業之上。

    疑問：資料便宜不必然構成低本錢

    "鈉離子"當下似乎風頭正盛，但何時能量產裝車，才是更具有現實意義的工作。事實上，對鈉離子電池持觀望態度的業內人士并不少。國內一家新動力主機廠的車型研制負責人認為，當時鈉質料用于動力電池仍面對許多應戰，譬如當時工業鏈不完善，僅憑寧德年代“孤軍獨戰”，有或許形成鈉離子電池的本錢乃至比鋰電池還高。

    對此，寧德年代也給出了時間表：2023年有望將構成基本工業鏈。“第一代鈉離子電池現已開始了與車企和儲能客戶進行商業化合作。”曾毓群表明，未來3~5年內鈉離子電池工業將會具有成熟的工業鏈，屆時本錢優勢便會顯現。基于鈉鹽龐大的儲備量，未來價格也不會出現相似鋰電池的質料價格高漲。

    記者也留意到，在國內，除了寧德年代，現在只要個別中小企業在鈉離子電池方面“有所作為”。如中科海鈉上一年9月完結鈉離子電池的量產，電芯產能可達30萬只/月;格林美本年5月完結對鈉離子電池資料的研制，并送至下流客戶測驗;鵬輝動力進行了鈉離子電池樣品測驗，預計年末批量出產。在全球，從事鈉離子電池工程化的公司也有20多家，包含松下、豐田、LG等巨子公司。不過，整體來看，當時鈉離子電池的工業規劃仍然較小，大部分動力電池的頭部廠商并未將重心放在鈉離子電池上。

    現狀：新動力車迸發突破電池瓶頸是要害

    在碳中和的長遠目標下，動力電池迎來快速開展時期。據市場研究機構集邦科技猜測，2021年全球新動力車的銷售量將到達435萬輛，年增加率49%。一起，中汽協預估，2021年中國新動力轎車總銷量將達240萬輛。增加迅猛的新動力轎車市場關于電池的需求量巨大，僅國內市場，本年前六個月動力電池產量累計74.7GWh，同比增加217.5%。現在的數據來看，鋰離子電池是當仁不讓的“牛鼻子”。行業研究機構彭博新動力財經近來發布的《新動力展望》年度報告顯示，2020年，全球動力電池產能只要100Gwh的量級，但到2030年，交通和儲能對鋰離子電池的需求將激增至5.9Twh，這意味著一個超萬億元的新藍海洶涌而來。

    供需矛盾將逐步出現。高工鋰電曾發布猜測數據，跟著儲能和出行范疇的需求迸發，2030年，鋰資源的供求關系將趨于緊繃。美國銀行全球研究部的報告乃至猜測，鋰離子電池最早在2025年將面對斷供。與此一起，具有突破性的新式鋰離子電池的研制發展也不容易。如特斯拉正研制的新款46800鋰電池，采用了新的干法電極工藝，雖然稱能“6倍性能提高，本錢下降56%”，但馬斯克近期也坦言，這款電池現在只要90%的工藝發展順利，且僅能小規劃有限出產。

    我國未雨綢繆，現已從政策層面推進新動力儲能項目。6月末，國家發改委、國家動力局共同發布《新式儲能項目辦理標準(暫行)(征求意見稿)》，直接叫停電池梯次利用儲能項目。征求意見稿提出，要加速鈉離子電池等技能開展規劃化試驗演示。

    征求意見稿還規定，業內儲能將不能用二手電池，電池的更新速度會加速。新建的電化學能儲能電站只能運用新電芯，也將導致本錢的大幅度提高。在鋰電池原資料供需嚴重之下，此刻低本錢鈉離子電池的上臺，也算得上適逢其時，一旦其完結大規劃量產，將有望替代“二手電池”敏捷搶占國內乃至海外儲能市場。

    未來：固態電池被寄予厚望

    除了鈉離子電池和鋰離子電池，業內人士普遍認為，動力電池仍存在許多技能途徑，包含固態電池、燃料電池等，正如中汽協副總工程師許海所說的：“未來仍存不確定性。”

    記者留意到，多種更安穩的新形態電池業內正在積極探索，如當時不少車企押寶的固態電池。蔚來轎車在本年6月發布了自主研制的固態電池包，預計將在2022年第四季度完結商用化。

    LG動力、松下等電池巨子猜測，2025年至2027年間，全固態電池就能完結商業化;大眾集團、寶馬集團也計劃到2025年就可以推出搭載固態電池的原型車。

    競爭：車企加入“造電池”角逐

    當時，動力電池市場的競爭正愈加劇烈，韓國的LG動力對寧德年代“一哥”的市場占有率虎視眈眈，并曾在本年5月動力電池裝機量時間短逾越寧德年代，成全球第一名。二線動力廠商也在摩拳擦掌，中航鋰電正在敏捷擴張電池版圖，這家在2018年全年裝機量還僅為0.71GWh的企業，到2020年已高達3.55GWh。除此之外，寶馬、吉祥、長城、比亞迪等傳統車企也在自建動力電池工廠，和電池供貨商“搶”市場。長城轎車近來發布了一款自研的“大禹電池”。有的車企則經過與動力電池廠商完結深度綁定以鎖定產能，如戴姆勒入股賦能科技，大眾入股國軒高科，以此解決被動力電池廠商掣肘的本錢問題。廣州日報　作者：鄧莉

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    新動力轎車　動力電池

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