芯耀
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作者?| 方文三
近年來，隨著新能源汽車等行業(yè)的迅猛發(fā)展，電池技術也得到了廣泛關注。其中，鋰電池、固態(tài)電池和鈉離子電池是目前被認為具有廣闊前景的電池技術。
固態(tài)電池：全固態(tài)在未來，半固態(tài)是現(xiàn)在
從市場應用的進程看，固態(tài)電池將首先應用于消費電子等小容量市場，后逐步向高端、中端電動汽車滲透，最后廣泛應用于低端電動車及儲能市場。
據(jù)SNE research預測，2022年全球固態(tài)電池市場規(guī)模約將達到約2750萬美元，2030年將形成400億美元的市場規(guī)模，CAGR達180%。
目前全固態(tài)電池研究還處在發(fā)展階段，其基礎理論尚未完全成熟，因此還難以指導、支撐其規(guī)?；牧慨a(chǎn)。
一方面，全固態(tài)電池尚有技術難點有待突破，比如固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率遠低于液態(tài)電解質(zhì)，這使得電池內(nèi)阻明顯增大、電池循環(huán)性變差、倍率性能變差等。
另一方面，高昂的成本也是制約全固態(tài)電池商業(yè)化的因素，目前液態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈非常成熟，可以用低廉的成本生產(chǎn)出性能較好的鋰電池，而全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈還不夠完善。
半固態(tài)路線對于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系更迭較小，被視作全固態(tài)的過渡路線。
然而，從目前的情況與行業(yè)預測來看，兩年后實現(xiàn)固態(tài)電池成本與鋰電池持平，基本不可能。
固態(tài)電池成本逐漸下降是趨勢，但不會降價的速度這么快，2025年前后，固態(tài)電池可以實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)與裝車，只是可能只有50萬元以上的高端車型才舍得用。
半固態(tài)電池材料、工藝流程、產(chǎn)線設備與現(xiàn)有體系通用程度高，技術迭代速度快。
據(jù)中科院物理所，2022年消費電子級的半固態(tài)電池已成功應用，動力/儲能級半固態(tài)電池有望在2024年迎來應用。
國內(nèi)外多家新能源車企宣布了半固態(tài)電池裝車規(guī)劃，2023有望成為[裝車元年]。
寶馬、奔馳、大眾和豐田等海外巨頭均計劃于2025年前后推出搭載固態(tài)電池的電動汽車。
東風、蔚來、賽力斯已宣布將于今年實現(xiàn)半固態(tài)電池裝車，長安深藍、智己、埃安、高合等車企普遍規(guī)劃2025年前裝車半固態(tài)電池。
鈉離子電池：成本飄忽，商用和研發(fā)都在路上
目前的動力電池領域，鋰電池依舊占據(jù)主流地位。
由于電池結構和工作原理的相似性，鈉離子電池迅速成為的第二選擇；
并依托其資源和成本優(yōu)勢帶來額外競爭力，傳統(tǒng)鋰電池企業(yè)接連押注鈉電領域。
近些年隨著鋰礦價格提升，鋰離子電池生產(chǎn)成本提高，越來越多的電池生產(chǎn)廠商把更多精力投入了鈉離子電池的研發(fā)。
鈉離子電池的研發(fā)在近些年取得較多技術突破，或和鋰離子電池優(yōu)勢互補，共同服務新能源汽車市場。
相比于緊缺的鋰礦資源，我國的鈉資源儲量占據(jù)全球儲量的22%，能在一定程度上緩解鋰資源的供需不平衡。
去年12月，中信建設的研報指出：鈉離子電池已迎來以性能較好、成本控制潛力較大為核心競爭力的歷史機遇。
為了壓縮成本，將純電車的價格打下來，車企們將目光放在了鈉離子電池上，將其看成鋰電池的平替。
然而進入2023年后，在需求乏力、供給增加的雙重因素下，碳酸鋰價格斷崖式下跌，從56.8萬噸的價格，一度跌至17.4萬/噸。
這也讓以成本優(yōu)勢再度重回視野的鈉離子電池面臨尷尬境地。市場便普遍擔憂，隨著碳酸鋰價格回落，鈉電池還能否擔當[鋰電池平替]。
鈉離子電池并非是要替代鋰電，更多是發(fā)揮一種補充作用，從一定程度上緩解對鋰電池的過度依賴，豐富電池應用的多元場景，從而達到動態(tài)平衡的局面。
不過，鈉離子電池受限于電池能量密度低，循環(huán)次數(shù)少等短板，行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期階段，未實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。
據(jù)媒體報道，搭載寧德時代鈉電池的首款新車預計四季度上市，采用的是鈉電池與鋰電池混裝的方案；比亞迪的鈉電池也將在下半年量產(chǎn)上市，同樣也采用了混裝的方案。
此外，星恒電源、雅迪科技、傳藝科技、孚能科技、江鈴集團等企業(yè)也紛紛宣布更清晰的鈉電池產(chǎn)業(yè)化時間表。
鋰電池：應用最廣，短板顯現(xiàn)，增長放緩
鋰離子電池早已在手機、電腦以及新能源汽車領域呼風喚雨，但鈉離子電池直到 2015 年才有了商業(yè)化的眉目。
鋰電池是目前應用最為廣泛的電池技術之一，其優(yōu)點包括高能量密度、長循環(huán)壽命和低自放電率等。
盡管全球鋰電池需求將持續(xù)穩(wěn)健增長，但隨著新能源車滲透率上升，2023-2025年增速或將放緩。
鋰電池的作為可燃物的特性，決定了其安全問題無法得到徹底解決，而在長時儲能要求下， 這一問題將更加凸顯。
鋰離子電池作為長時儲能的劣勢還包括擴展成本高的問題。
此外，資源問題也成為鋰電池發(fā)展長時儲能的制約之一。
國內(nèi)電池即將三分天下
2025年前后，國內(nèi)電池領域很可能形成鋰電池、鈉離子電池、固態(tài)電池三分天下的局面。
入門級車型出于成本考慮，可以選擇便宜實惠的鈉離子電池和磷酸鐵鋰電池，能密度低一些，勝在成本低，用于入門級電動汽車代步較為合適。
中端車型則以磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池為主，確保能量密度的同時，也要合理控制成本。
入門級豪車預計主要以三元鋰電池和半固態(tài)電池為主。
相較于固態(tài)電池，處于過渡階段的半固態(tài)電池能夠提供更高的能量密度，成本也低一些，比較適合20萬元—50萬元價位的產(chǎn)品。
50萬元以上的車型，短時間大概率仍會以三元鋰電池為主，固態(tài)電池和半固態(tài)電池為輔。
結尾：
未來，隨著新能源汽車、智能家居等行業(yè)的快速發(fā)展，電池技術將會迎來更廣闊的發(fā)展空間。
在鋰電池、固態(tài)電池和鈉離子電池三個主要技術之間，鋰電池將會繼續(xù)保持市場主導地位，固態(tài)電池將會成為一種重要的新興技術，而鈉離子電池則有望在多個領域得到廣泛應用。
總之，電池技術的發(fā)展前景廣闊，未來格局值得期待。
部分資料參考：
36碳：《鋰價瘋狂之后，鈉離子電池走上臺前》，證券之星：《鈉電池量產(chǎn)元年還能如期而至嗎？》，電車通：《2000公里續(xù)航的電動車要來了！》，崔東樹：《新能源鋰電池市場變化分析-23年4月》， 智研咨詢：《2023年中國鋰電池結構件行業(yè)現(xiàn)狀分析》， 樂晴智庫精選：《固態(tài)電池：下一代高性能電池，產(chǎn)業(yè)格局全解析》
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