中国作为世界上最大的锂电池市场,其动力电池出货量前10名的企业数量最多,但与这些荣誉无关。事实
再次告诉我们,中国是一个锂电池大国,但它不是一个锂电池大国。更糟糕的是,通过补贴政策和“白名单”迅速获得动力的三元锂电池,现在正面临着两座无法逾越的能源密度和安全大山,发展后劲不足,起步过早。
三元锂电池时代似乎注定要结束。能量密度更高、安全性更高的固态电池正在加速取代三元锂电池的步伐,这意味着有可能全面取代电动汽车。< p>
这将是中国动力电池行业在弯道真正超越的机会吗?
三元锂电池的兴衰中国锂电池行业的崛起是一个鼓舞人心的故事,从日本的主导地位到日本和韩国争夺霸权,再到中国、日本和韩国对这三个国家的杀戮。
锂电池有多种正极材料,包括磷酸铁锂、三元锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂等。磷酸铁锂电池曾经是中国新能源汽车市场的主流支持新能源汽车的
补贴政策彻底改变了这种状况。
不断变化和调整的补贴政策要求电池的能量密度越来越高,最高能量密度达到330瓦时/千克。只有大约100瓦时/千克的磷酸铁锂电池已经成功地被踩在脚下,从而建立了磷酸铁锂电池统治客车和久坐客车的模式。
从市场规模、容量和产业链来看,以三元锂为主要技术路线的中国动力电池产业无疑是成功的。
自2015年以来,中国已连续四年成为全球最大的新能源汽车市场。作为电动汽车“心脏”的动力电池,中国享有巨大的繁荣。
中国的锂电池行业具有政策和市场两大优势,自2015年以来已经超过日本和韩国成为世界第一,现在已经收缩了70?世界动力电池产能形成了世界上最完善的锂电池产业链,催生了一批以宁德时代为首的龙头企业。2018年,中国占据了全球动力电池出货量前10名中的7家。尽管
市场庞大,产业链完善,龙头企业强大,但中国并不是一个强大的锂电池国家。
与日本和韩国相比,我们有什么区别?
首先是技术水平和制造工艺。中国并不占主导地位,与日本和韩国的电池行业相比仍有很大差距。钴酸锂、磷酸铁锂和三元锂的核心技术掌握在日本和韩国手中。尤其是日本的领先技术,它专注于高端市场,短期内中国很难超越。
此外,我国动力电池市场两极分化明显,高端优质产品供不应求,低端产品销售困难,结构性产能过剩严重制约动力电池产业做大做强。
中国锂电池行业的快速发展在很大程度上得益于“白名单”的保护。随着“白名单”的取消和补贴的取消,三星SDI、LG化工、松下、SK等国外巨头再次参战,给中国动力电池企业带来巨大压力。
固态电池是电动汽车的救星?
|自1992019年以来,特斯拉、威来、比亚迪和马薇电动汽车遭遇了多次自燃事故,将三元锂电池推到了最前沿——这些燃烧的汽车中大多数都装有三元锂电池。< p>"三元材料在化学结构和电池结构方面都非常容易发热。如果热量不能及时传导,电池将有爆炸的危险。“有专家指出,在现阶段,三元锂电池的安全性和可靠性还没有合适的解决方案< p>
锂电池在充放电过程中极易发生事故。2019年大多数电动汽车火灾事故都发生在汽车充电期间或刚刚充电之后,这导致消费者越来越担心三元锂电池的安全性。
另一方面,能量密度上限也是三元锂电池的致命伤害。
动力电池的能量密度决定了车辆的行驶里程。目前,高镍NCM811(NCM是镍、钴、锰)是三元锂电池的重点突破方向,但目前存在技术瓶颈。甚至在量产电动汽车中能量密度最高的21700 NCA三元锂电池(特斯拉)也只有260瓦时/千克。业界认为,300瓦时/千克将是三元锂电池无法克服的差距。
三元锂已经耗尽技能,如何突破动力电池发展的瓶颈?
声称是一种固态电池,可以扩展到800公里的范围,可以在几十秒内充满电,给人希望。
的高能量密度是固态电池的最大特点。目前的全固态锂电池的能量密度约为400瓦时/千克,最大电势值为900瓦时/千克,体积和重量比液态三元锂电池更小、更轻,这使得使用固态电池的车辆具有更长的续航里程,并且可以容易地实现车身的轻量化。重要的是固体电池比液体电池安全得多。由于固态电池的电极和电解液是由固体物质制成的,所以固态电解液不可燃,不漏液,即使在高温条件下也不会着火,从而自然大大降低了搭载全固态锂电池的车辆的自燃概率。由于这两个优点,
固态电池可以被视为电动车的救星。
2021或
适用于中国地面。既然
如此神奇和易用,为什么市场上的电动汽车不用固态电池呢?原因在于高技术和高成本。< p>
技术,目前固体电解质电阻过大,没有发现能兼顾高倍放大和快速充电的物质作为电解质。此外,固体电解质的导电性、内阻、界面阻抗和兼容性也存在问题,导致固体电池无法在短时间内应用于市场。就
成本而言,性能良好的材料非常昂贵,这导致固态电池的成本远高于三元锂电池,阻碍了固态电池的大规模生产和使用。家用电器巨头戴森及时停止生产汽车,这与所用固态电池的高成本不无关系。即使
受到上述两种短板的限制,也不会阻碍固态电池被普遍认为是下一代动力电池研发方向的趋势。
目前,日本在固态电池研究领域拥有最大的发言权。
日本最大的公共研究机构——新能源产业技术综合开发署(NEDO)在2008年发布的电池研发路线图中明确指出,固态电池应该是下一代电池的发展方向。同年,日本汽车公司与38家单位和机构建立了研发联盟,共同合作,计划在2022年掌握核心技术日本的
199汽车公司在固态电池的技术规划和应用方面取得了最快的进展。丰田已经展示了处于试生产阶段的固态电池样品,并计划在2020年正式用固态电池取代液态电池。除了日本的日产,世界各地的许多汽车公司也在积极部署与固态电池相关的研发工作。宝马和福特选择与美国电池技术公司SolidPower合作,福特投资了该公司,以加强研发的协同作用。现代汽车投资美国初创企业离子材料公司,并计划在2025年前实现固态电池电动汽车的大规模生产。
中国许多新旧汽车制造商也在加强固态电池的布局和研发。在新生力量中,威来、爱知、天齐最为活跃,先后与慧能科技达成固态电池业务合作。长安、广汽川汽、长城、BAIC和吉利也采取了一些举措。例如,长城汽车的能量密度为350 ~ 500瓦时/千克的固态电池计划在2025年应用于量产车辆。BAIC将在2025年前推出的新车预计将搭载400瓦时/千克固态电池。
从这些汽车公司的布局来看,从2021年开始,固态电池将在中国应用,电池能量密度为300-500瓦时/千克,主要安装在少数高端电动车上;到2025年左右,固态电池将逐渐商业化,并真正在全球普及。
是电动汽车制造商和动力电池制造商的最佳和最差时期。真正实现弯道超车,否则一蹴而就。