锂电池vs固态电池,谁是未来主流?

锂电有点忙 2024-04-02 02:32:07

过去的2023年,是中国汽车工业史上创造“奇迹”的一年,我国汽车产销量首次突破3000万台,跃居全球第一大汽车出口国。其中新能源汽车的产销量均超过900万辆,连续9年位居世界第一,占全球的比重超过了60%。伴随新能源汽车产业的高速发展,让我国汽车工业实现了“弯道超车”。

汽车电动化渗透率的不断提升,也带动了其核心部件动力电池的发展。数据显示,2023年我国动力电池销量为616.3GWh,同比增长32.4%。其中磷酸铁锂电池占比为59.2%,三元电池占比为40.5%。

2023年另一件让人印象深刻的事,就是动力电池成本的瀑布式下降。国内方形磷酸铁锂动力电池、方形三元动力电池的价格同比分别下跌47.9%和44%。伴随着上游原材料价格变化、产能阶段性过剩等一系列问题,动力电池企业迎来挑战,电池产业链开始主动去库存。

不过,在经过了2023年整个寒冬激烈的市场竞争之后,新能源汽车和动力电池在2024年迎来了新的机遇。

2024年3月16日,在中国电动汽车百人会论坛(2024)高层论坛上,比亚迪董事长兼总裁表示,目前新能源车的渗透率已经突破了48.2%,“如果按照这个速度发展下去,估计未来三个月新能源汽车的渗透率可能会突破50%,甚至会更高,形成新能源汽车在市场的主导地位。”这意味着动力电池的市场需求将会持续增长。

面对全新的市场竞争格局,动力电池企业是否还会选择盲目扩产?也许经过了去年的经验教训,大部分的企业将专注走技术革新路线,让更先进的动力电池技术早日投入应用。这不仅符合广大新能源汽车消费者的期待,也是动力电池企业打造核心竞争力的唯一途径,同时,技术不断迭代的动力电池将成为汽车产业变革的加速器。

那么,未来动力电池将会如何发展呢?

现如今市面上动力电池的主流类型有两种,即三元锂电池与磷酸铁锂电池,此外潜力巨大的固态电池也被人们越来越重视。

整体上,动力电池沿着高比能和高安全两条技术路线发展,随着各项细分技术的不断迭代,未来新能源汽车动力电池将充分满足车主关于续航里程、充电时间、驾乘安全等方面的需求。磷酸锰铁锂电池、4680大圆柱电池、固态/半固态电池等新型技术即将投入应用,有望大幅缓解新能源车主的用车痛点。

磷酸锰铁锂电池加速产业化

磷酸锰铁锂电池是在磷酸铁锂上掺杂一定比例的锰而形成的新型磷酸盐类锂电池,相当于磷酸铁锂电池的升级版本,其有更好的热稳定性、化学稳定性及经济性,同时又比磷酸铁锂的能量密度提升了10%-15%,且成本较低,具有极强的市场竞争优势,目前已有多家汽车动力电池企业布局该技术路线,磷酸锰铁锂也许会在2024步入产业化元年。

4680大圆柱电池有望快速增长

特斯拉在2020年9月推出4680大圆柱电池,该电池依靠“无极耳”的创新性结构设计,有效的解决了发热的问题,保证了高压充电的安全性,同时极高的标准化程度便于大批量生产,电池适配CTC技术和一体化压铸车身,整体大幅降低了制造成本。

目前,除了大圆柱电池的主要推动者特斯拉以外,宝马、奔驰、保时捷等车企巨头也都纷纷宣布未来考虑使用大圆柱电池。同时,宁德时代、亿纬锂能、松下等海内外电池巨头已开始布局大圆柱电池领域,或将加速大圆柱电池产业增长。

半固态/固态电池成为动力电池未来趋势

全固态锂金属电池是将液态电解质改变为固态电解质的技术,能量密度可以提高到每公斤500瓦时左右,而且充电速度也比液态锂电池更快。半固态电池是其折中方案。

固态电池具有能量密度高、安全性好、体积小、寿命长的优势,几乎满足了我们对汽车动力电池的所有要求。但是从液态到固态电解质的研发成本高、难度大,目前也只有半固态电池有望在2025年左右实现量产,由于技术仍未成熟,全固态电池的量产时间还要再往后推3-5年左右。目前宁德时代、卫蓝新能源、国轩高科等电池企业也都在固态电池领域有所布局。

与乘用车相比,电动重卡对动力电池续航能力提升的要求更加迫切,对电池轻量化、安全性的也有更高要求。只有当电池技术能满足其高出勤率、长距离、高效率的运营需求时,才能推动重卡全面电动化替代。

电动重卡行业主要采用磷酸铁锂电池技术路线,考虑到重卡对于成本、效率和安全性的看重,短期内重卡动力电池的发展方向也许会是半固态电池。

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