鋰、鈉、固三分天下,電池行業(yè)格局將定

時間:2023-06-11 10:55來源:AI芯天下 作者:方文三
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前言

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。

 

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。
 

方面,全固態(tài)電池尚有技術難點有待突破,比如固態(tài)電解質的離子電導率遠低于液態(tài)電解質,這使得電池內阻明顯增大、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)鋰電池的產業(yè)鏈非常成熟,可以用低廉的成本生產出性能較好的鋰電池,而全固態(tài)電池的產業(yè)鏈還不夠完善。

 

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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、產線設備與現(xiàn)有體系通用程度高,技術迭代速度快。

 

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據中科院物理所,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。

 

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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,鋰離子電池生產成本提高,越來越多的電池生產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。

 

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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)次數少等短板,行業(yè)仍處于產業(yè)發(fā)展初期階段,未實現(xiàn)規(guī)模生產。
 
據媒體報道,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業(yè)化時間表。

 

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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。

 

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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。

 

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國內電池即將三分天下

2025年前后,國內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。

 

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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。


(責任編輯:子蕊)
文章標簽: 電池
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