近日，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，今年1～5月，國(guó)內(nèi)新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量達(dá)89.8萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)240.5%。其中，純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量為74.3萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)274.4%，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)銷(xiāo)量15.5萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)137.6%。從整體產(chǎn)銷(xiāo)數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展依然高歌猛進(jìn)。再具體到品牌，新能源乘用車(chē)市場(chǎng)逐漸呈現(xiàn)出多元化發(fā)力的態(tài)勢(shì)，今年5月，上汽通用五菱、比亞迪、特斯拉、廣汽埃安等企業(yè)相關(guān)車(chē)型的銷(xiāo)量均突破萬(wàn)輛。

不過(guò)，與燃油車(chē)相比，新能源汽車(chē)市場(chǎng)目前還處于發(fā)展初期，出現(xiàn)分化跡象，即低端與高端產(chǎn)品占比較多，中端產(chǎn)品相對(duì)較少。比如，售價(jià)約3萬(wàn)元的“人民的代步車(chē)”上汽通用五菱MINI EV 5月銷(xiāo)量超過(guò)2.4萬(wàn)輛，其背后是龐大的通勤代步車(chē)需求。而以特斯拉為首的高端車(chē)型持續(xù)走俏，又代表了另一類(lèi)消費(fèi)群體的需求。事實(shí)上，隨著自主品牌向中高端化發(fā)展，一些進(jìn)口品牌產(chǎn)品下探，新能源汽車(chē)市場(chǎng)將朝著紡錘形特征發(fā)展。

隨著市場(chǎng)對(duì)新能源汽車(chē)行業(yè)的驅(qū)動(dòng)力不斷增強(qiáng)，整車(chē)需求開(kāi)始出現(xiàn)分化，其對(duì)現(xiàn)在及未來(lái)動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展都在施加影響。也正因如此，動(dòng)力電池企業(yè)持續(xù)對(duì)技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行多元化探索。日前，孚能科技董事長(zhǎng)王瑀在一個(gè)行業(yè)論壇上分享了該公司的三類(lèi)動(dòng)力電池解決方案，并給出了對(duì)未來(lái)技術(shù)路線(xiàn)發(fā)展的判斷。

一是滿(mǎn)足目標(biāo)用戶(hù)對(duì)低成本購(gòu)買(mǎi)和使用的需求。從2021年開(kāi)始，由于用戶(hù)群對(duì)安全及成本的考量，磷酸鐵鋰電池越來(lái)越受到重視;2021～2023年，鎳錳酸鋰電池將出現(xiàn)在汽車(chē)市場(chǎng)上，與磷酸鐵鋰電池抗衡;2023～2025年，鎳錳酸鋰電池將成為主流，磷酸鐵鋰電池將成為一個(gè)補(bǔ)充的解決方案。由于鎳錳的導(dǎo)入，電池能量密度會(huì)迅速提升到250Wh/kg以上。

二是滿(mǎn)足目標(biāo)用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品綜合性?xún)r(jià)比的需求。2019年前，動(dòng)力電池基本上都以三元中鎳/石墨為主，車(chē)輛續(xù)駛里程400～500公里，電量50～75kWh，能量密度220～260Wh/kg。從2021年開(kāi)始，由于磷酸鐵鋰電池技術(shù)的進(jìn)步及加工能力的提升，產(chǎn)品體積能量密度迅速增加。2023～2025年，三元中鎳高電壓電池會(huì)成為優(yōu)質(zhì)、高性能、快充的解決方案。

三是滿(mǎn)足目標(biāo)用戶(hù)對(duì)高效出行與獨(dú)特生活形態(tài)的需求。據(jù)悉，為解決高鎳體系和三元體系在大電量情況下的安全問(wèn)題，孚能科技的半固態(tài)電池進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段。2021～2023年，動(dòng)力電池能量密度可以達(dá)到285～300Wh/Kg，充電時(shí)間為30～40分鐘。2023～2025年，下一代動(dòng)力電池的要求是更加輕量化、體積更小、續(xù)駛里程更長(zhǎng)、用戶(hù)體驗(yàn)更佳。中鎳和高鎳依然是主要的正極解決方案，負(fù)極導(dǎo)入硅碳-石墨，電池將采用半固態(tài)電池解決安全問(wèn)題，續(xù)駛里程可以達(dá)到600～1000公里，能量密度310～350Wh/kg，快充時(shí)間為20～30分鐘。

從目前發(fā)展來(lái)看，無(wú)論動(dòng)力電池供應(yīng)商還是整車(chē)企業(yè)，都紛紛布局多元化技術(shù)路線(xiàn)。根據(jù)現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，記者梳理了磷酸鐵鋰、鎳錳酸鋰、三元中鎳、高鎳、固態(tài)、鈉離子電池的最新進(jìn)展。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，今年5月，我國(guó)三元鋰電池產(chǎn)量5.0GWh，占總產(chǎn)量的36.2%;而磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量高達(dá)8.8GWh，占總產(chǎn)量的63.6%。這是磷酸鐵鋰電池在時(shí)隔三年之后，首次實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量對(duì)三元鋰電池的反超。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，今年6月磷酸鐵鋰電池的裝車(chē)量也將超過(guò)三元鋰電池，從而實(shí)現(xiàn)逆襲。磷酸鐵鋰電池能夠卷土重來(lái)，離不開(kāi)部分爆款熱銷(xiāo)車(chē)型的需求拉動(dòng)。此外，當(dāng)前原材料大幅漲價(jià)，也讓不少車(chē)企將目標(biāo)瞄準(zhǔn)成本更低的磷酸鐵鋰電池。

新能源汽車(chē)獨(dú)立研究員曹廣平對(duì)記者表示，當(dāng)前磷酸鐵鋰電池在各類(lèi)鋰離子電池中成本較低，且安全性較高，缺點(diǎn)是能量密度稍低、低溫性能稍差。但綜合來(lái)看，優(yōu)點(diǎn)占上風(fēng)，尤其是在新能源汽車(chē)補(bǔ)貼退坡的大背景下，其成本優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)，補(bǔ)貼退坡逼迫電池企業(yè)采用刀片電池等新的成組技術(shù)，更好地滿(mǎn)足了市場(chǎng)需求。從某種意義上說(shuō)，磷酸鐵鋰電池的回歸是“市場(chǎng)追求鐵鋰”代替了原來(lái)的“政策拉動(dòng)三元”。

華安證券的一份研報(bào)顯示，在極限測(cè)算下，考慮到補(bǔ)貼的差異，由三元鋰電池切換磷酸鐵鋰電池可以降低成本9%～11%，在補(bǔ)貼退坡后，這一降本效果會(huì)更顯著。

在降低成本的驅(qū)動(dòng)下，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，各家車(chē)企基本都會(huì)陸續(xù)推出配裝磷酸鐵鋰電池的車(chē)型。今年4月，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群表示，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)占有率會(huì)逐漸增加，三元電池的占比將減少，但很多高端車(chē)型對(duì)續(xù)駛里程和高能量密度有要求，因此三元鋰電池仍有市場(chǎng)空間。

事實(shí)上，無(wú)論是從技術(shù)提升還是產(chǎn)能建設(shè)角度看，磷酸鐵鋰電池的強(qiáng)勢(shì)回歸都顯露無(wú)疑。今年年初，國(guó)軒高科發(fā)布磷酸鐵鋰電池新品。據(jù)國(guó)軒高科工程研究總院常務(wù)副院長(zhǎng)徐興無(wú)介紹，新產(chǎn)品的單體能量密度超過(guò)200Wh/kg，已超過(guò)三元523鋰電池的水平，接近三元622鋰電池的能量密度。

今年上半年，億緯鋰能兩次擴(kuò)產(chǎn)乘用車(chē)用磷酸鐵鋰電池，投資金額已達(dá)49億元。億緯鋰能還與深圳市德方納米科技股份有限公司簽署合資經(jīng)營(yíng)協(xié)議，雙方擬共同投資設(shè)立公司。合資公司將專(zhuān)注于生產(chǎn)低成本的優(yōu)質(zhì)磷酸鐵鋰材料，并優(yōu)先向公司及其子公司供應(yīng)，項(xiàng)目計(jì)劃投資總額為20億元，年產(chǎn)能10萬(wàn)噸。

鎳錳酸鋰電池

正極材料是制約鋰電池發(fā)展的主要因素。無(wú)論能量密度的提升，還是成本的降低，正極材料都起著關(guān)鍵作用。高電壓正極作為提升電池能量密度的重要手段，已成為目前液態(tài)鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì)，也是行業(yè)的研究重點(diǎn)。

據(jù)了解，鎳錳酸鋰是一種高電壓正極材料，主要由鎳元素和錳元素組成，不含鈷元素，因此較為環(huán)保，成本也較低。不過(guò)，在高電壓下，電極材料與電解液之間劇烈的副反應(yīng)，是限制鎳錳酸鋰材料商業(yè)化的最大障礙。解決該問(wèn)題的關(guān)鍵在于構(gòu)造穩(wěn)定的正極材料與電解液界面以及耐高電壓的材料體系，具體涉及高電壓正極材料表面改性技術(shù)、高電壓鎳錳酸鋰材料電解液開(kāi)發(fā)匹配技術(shù)、高電壓輔助配套材料的匹配改性技術(shù)，它們的發(fā)展將推動(dòng)動(dòng)力電池行業(yè)向高電壓、高能量密度和高安全性目標(biāo)前進(jìn)。

中科院物理研究所研究員黃學(xué)杰團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)材料改性，鎳錳酸鋰電池在25℃下，100周循環(huán)容量保持率達(dá)99.24%，在35℃下，100周容量保持率達(dá)98.65%，優(yōu)于三元材料，可以提高動(dòng)力電池的壽命。

去年，蜂巢能源率先發(fā)布鎳錳酸鋰電池，打造了兩款電芯產(chǎn)品。第一款產(chǎn)品是基于590模組的電芯設(shè)計(jì)，容量為115Ah，能量密度達(dá)245Wh/kg;第二款是L6薄片無(wú)鈷長(zhǎng)電芯，容量226Ah。今年2月，無(wú)鈷正極材料在蜂巢能源常州材料工廠(chǎng)正式批量下線(xiàn)。

目前，磷酸鐵鋰電池的比能量已趨于極限，鈷資源有限且價(jià)格一路走高。資料顯示，與磷酸鐵鋰電池相比，鎳錳酸鋰單體電池及系統(tǒng)能量密度可提升40%，成本可降低30%。新能源汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展將帶動(dòng)動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，鎳錳酸鋰材料作為競(jìng)爭(zhēng)者，有望成為下一代主流正極材料之一。

高鎳三元鋰電池

NCM811三元鋰電池，也是新能源汽車(chē)行業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)，其正極材料中鎳、鈷與錳的比例為80%、10%與10%，鈷的比例減少使得成本下降，同時(shí)能夠極大地提升整車(chē)的續(xù)駛里程。

高鎳化電池最早由松下應(yīng)用，寧德時(shí)代2019年起加快了其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。在新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策一度傾向于高能量密度動(dòng)力電池的背景下，NCM811進(jìn)入了快速發(fā)展階段。包括寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、國(guó)軒高科、孚能科技、蜂巢能源、萬(wàn)向一二三、遠(yuǎn)景AESC、比克電池、力神電池在內(nèi)的眾多國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)，以及LG化學(xué)、三星SDI和SK創(chuàng)新等國(guó)外供應(yīng)商均對(duì)NCM811電池有所布局。

據(jù)悉，即便在NCM811電池因車(chē)輛起火事故而受到質(zhì)疑時(shí)，寧德時(shí)代依然表示“不會(huì)放棄”。特斯拉也在NCM811的應(yīng)用中起到了領(lǐng)頭作用。2019年，特斯拉上海工廠(chǎng)將LG化學(xué)納入供應(yīng)鏈體系，為Model 3和Model Y配套NCM811電池。值得關(guān)注的是，主打磷酸鐵鋰電池的比亞迪也在推廣NCM811產(chǎn)品。今年4月，新上市的國(guó)產(chǎn)福特Mustang Mach-E就配裝比亞迪的NCM811電池。

目前來(lái)看，行業(yè)已開(kāi)啟NCM811電池產(chǎn)業(yè)化的序幕，寶馬iX3、大眾ID.4 CROZZ、ID.4 X、奔馳EQS、極狐αT等新車(chē)型都進(jìn)行了搭載。此外，今年以來(lái)，蔚來(lái)汽車(chē)、廣汽埃安、智己汽車(chē)也都宣布，將推出配裝三元高鎳電池的新車(chē)型。

據(jù)了解，隨著技術(shù)不斷迭代，高鎳三元鋰電池的安全性也在逐步提高。曾毓群曾表示，寧德時(shí)代已開(kāi)發(fā)出“永不起火”的NCM811三元鋰電池，可輕松達(dá)到熱擴(kuò)散測(cè)試時(shí)間不低于5分鐘的要求。

鎳資源分布廣泛，價(jià)格穩(wěn)定，符合未來(lái)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的要求。來(lái)自華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的資料顯示，隨著后續(xù)高鎳工藝成熟，且CTP(電池?zé)o模組)等技術(shù)開(kāi)始商業(yè)化應(yīng)用，高鎳三元鋰電池的成本下降將更明顯，最終理論成本比磷酸鐵鋰電池低10%～15%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)上，高鎳材料在三元鋰電池正極材料中的銷(xiāo)售占比達(dá)到24%，較2019年提升了一倍多。

此外，超高鎳四元鋰電池也從幕后走向臺(tái)前。LG化學(xué)方面表示，今年即將量產(chǎn)NCMA四元鋰電池，鎳的占比提高至90%。此外，SK創(chuàng)新、三星SDI也在研發(fā)能量密度更高的9系超高鎳下一代動(dòng)力電池。

中鎳三元鋰電池

目前，提升正極材料能量密度的方法主要有兩種，一是走高鎳化路線(xiàn)，另一種是提升材料電壓，走單晶化路線(xiàn)。因此，在三元高鎳成為主流發(fā)展方向的同時(shí)，安全性表現(xiàn)更好的單晶中鎳三元材料也受到行業(yè)關(guān)注。

據(jù)了解，在鎳鈷錳比例相同的情況下，單晶三元材料整體能量密度接近目前高鎳三元材料。同時(shí)，中鎳三元材料因鎳含量相對(duì)較少，加上單晶材料產(chǎn)熱較少，穩(wěn)定性高，其安全性表現(xiàn)優(yōu)于高鎳材料，而且成本也更低。多因素疊加促使單晶中鎳三元材料市場(chǎng)占比開(kāi)始增長(zhǎng)。

寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、瑞浦能源、領(lǐng)湃新能源等企業(yè)都推出了基于中鎳的單晶三元鋰電池。欣旺達(dá)去年底公布的“只冒煙、不起火”電池方案，選擇了鎳5X三元材料，電芯采用單晶、高電壓中鎳材料，產(chǎn)熱比多晶三元材料低至少20%、正極釋氧溫度高30%，能量密度與目前的高鎳體系接近，材料安全性更有優(yōu)勢(shì)。此外，寧德時(shí)代單晶鎳5系電池產(chǎn)品也配套了上汽榮威ER 6、吉利幾何C等車(chē)型。

領(lǐng)湃新能源方面表示，其首款基礎(chǔ)核心產(chǎn)品高電壓中鎳VDA355電芯模組預(yù)計(jì)今年量產(chǎn)，電芯能量密度高達(dá)240Wh/kg以上，模組能量密度超過(guò)222Wh/kg，成組效率超過(guò)93%，產(chǎn)品可滿(mǎn)足目前主流車(chē)型500～600公里長(zhǎng)續(xù)駛里程的需求。

固態(tài)電池

固態(tài)電池因其安全性好、能量密度高在幾年前就被業(yè)界公認(rèn)為動(dòng)力電池下一代主流技術(shù)路線(xiàn)。目前，固態(tài)電池的發(fā)展已進(jìn)入“軍備競(jìng)賽”階段，無(wú)論動(dòng)力電池企業(yè)、上游材料企業(yè)還是整車(chē)企業(yè)，都在固態(tài)電池領(lǐng)域布局。

寧德時(shí)代、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等動(dòng)力電池企業(yè)走在固態(tài)電池研發(fā)前列。部分供應(yīng)商已進(jìn)入固態(tài)鋰離子電池(半固態(tài)電池)中試階段，2025年前或可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)悉，輝能科技計(jì)劃今年年內(nèi)完成2GWh的示范線(xiàn)的建設(shè)，接下來(lái)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)，2022年起通過(guò)示范線(xiàn)供應(yīng)部分整車(chē)企業(yè)，進(jìn)行第一批固態(tài)電池量產(chǎn)車(chē)的投放，并力爭(zhēng)在2026年產(chǎn)能達(dá)到50GWh。贛鋒鋰業(yè)方面表示，第一代2GWh固態(tài)電池中試線(xiàn)已順利投產(chǎn)，第二代固態(tài)鋰電池基于高鎳三元正極、含金屬鋰負(fù)極材料，目前產(chǎn)品能量密度超過(guò)350Wh/kg，循環(huán)壽命接近400次;而能量密度超過(guò)420Wh/kg的金屬鋰負(fù)極的固態(tài)電芯已在特殊領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用。

整車(chē)企業(yè)方面，大眾、寶馬、豐田、本田、日產(chǎn)、蔚來(lái)、北汽新能源等車(chē)企也在固態(tài)動(dòng)力電池領(lǐng)域進(jìn)行探索。今年初，蔚來(lái)汽車(chē)在NioDay上發(fā)布首款150kWh固態(tài)電池，搭載該電池的蔚來(lái)eT7續(xù)駛里程可超過(guò)1000公里。大眾正加緊推進(jìn)全固態(tài)電池的研發(fā)，計(jì)劃2024～2025年量產(chǎn)。豐田的目標(biāo)是本世紀(jì)20年代前半期將全固態(tài)電池推向市場(chǎng)，目前正在討論2021年內(nèi)公開(kāi)試制車(chē)。寶馬計(jì)劃于2025年前開(kāi)始對(duì)配裝全固態(tài)電池的車(chē)輛進(jìn)行路測(cè)，2030年前推向市場(chǎng)。

行業(yè)專(zhuān)家指出，在現(xiàn)有的各種探索中，最有可能成為下一代動(dòng)力電池的就是固態(tài)電池。固態(tài)電池不一定是全固態(tài)，最終也可能是半固態(tài)或半液態(tài)。

安馳科技總經(jīng)理、創(chuàng)始人徐小明表示，2030年之前，很難看到純固態(tài)電池量產(chǎn)，即便真正的固態(tài)電池推向市場(chǎng)，至少前三到五年，其主要應(yīng)用在消費(fèi)類(lèi)電子端，而且要做到安全性可控，且用得起。

鈉離子電池

相比鋰離子電池，鈉離子電池最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在成本及充電時(shí)間方面。“我覺(jué)得鈉離子電池是非常好的突破，而且很重要的一點(diǎn)在于鈉的資源比較豐富、成本較低，鈉離子電池價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是能量密度較低。”王瑀談道。

然而，鈉離子電池的商業(yè)化也面臨挑戰(zhàn)，其中包括電解質(zhì)的穩(wěn)定性、電極和電解質(zhì)界面的穩(wěn)定性、安全問(wèn)題、相關(guān)產(chǎn)業(yè)配套以及廢舊電池的可回收性等方面。能量密度低也是其商業(yè)化應(yīng)用的障礙之一，目前鈉離子電池的平均能量密度為90～150Wh/kg，相比鋰電池的250Wh/kg有很大差距，能量密度低也就意味著整車(chē)?yán)m(xù)駛里程有限。

現(xiàn)階段，商業(yè)化鈉離子電池使用的負(fù)極材料都是硬碳，目前國(guó)內(nèi)外有近二十家企業(yè)對(duì)鈉離子電池進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)業(yè)化布局，主要包括英國(guó)FARADION公司、美國(guó)Natron Energy公司、美國(guó)Aquion Energy公司、日本岸田化學(xué)、松下、三菱以及我國(guó)的中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、星空鈉電等企業(yè)。5月21日，曾毓群透露，寧德時(shí)代將于今年7月發(fā)布鈉離子電池。此舉被認(rèn)為是寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)降成本與技術(shù)多元化發(fā)展的舉措之一。

行業(yè)分析認(rèn)為，鈉離子電池未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景或?qū)⒅饕性趦?chǔ)能、低速新能源汽車(chē)等領(lǐng)域，并不能完全替代鋰電池在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用。(趙玲玲)

關(guān)鍵詞： 新能源乘用車(chē) 整車(chē)需求 動(dòng)力電池 自主品牌