中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:隨著梅賽德斯-奔馳、比亞迪等全球頭部企業(yè)加速布局固態(tài)電池,陸續(xù)明確全固態(tài)電池裝車量產(chǎn)時(shí)間表,讓這場(chǎng)關(guān)乎未來十年產(chǎn)業(yè)話語(yǔ)權(quán)的技術(shù)競(jìng)賽角逐升級(jí)。真鋰研究首席分析師墨柯在接受新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示,全固態(tài)電池的規(guī)?;瘧?yīng)用要在2030年以后,目前仍存在制造成本高等難題。
現(xiàn)階段動(dòng)力電池主流技術(shù)仍以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主。但值得注意的是,據(jù)中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席分會(huì)(簡(jiǎn)稱“乘聯(lián)分會(huì)”)數(shù)據(jù)顯示,三元鋰電池裝車量從2021年7月起被磷酸鐵鋰電池逆襲超越,此后一路下跌,已逐漸被邊緣化。
技術(shù)革命:車企明確固態(tài)電池時(shí)間表,量產(chǎn)化進(jìn)程仍存多重挑戰(zhàn)
全球車企近期密集釋放固態(tài)電池技術(shù)進(jìn)展:長(zhǎng)安汽車2026年啟動(dòng)裝車驗(yàn)證,2027年逐步量產(chǎn);比亞迪規(guī)劃2027年啟動(dòng)全固態(tài)電池批量示范裝車,2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用;中國(guó)一汽計(jì)劃2027年實(shí)現(xiàn)小批量應(yīng)用;廣汽集團(tuán)要在2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車搭載,2027年逐步量產(chǎn);上汽集團(tuán)2026年四季度量產(chǎn)新一代固態(tài)電池,2027年裝車應(yīng)用。嵐圖汽車已啟動(dòng)第三代固態(tài)電池的技術(shù)迭代,將在保持300瓦時(shí)/千克的能量密度基礎(chǔ)上,充電倍率提升至3C-5C,并可實(shí)現(xiàn)極寬溫域運(yùn)行。
國(guó)際車企也蓄勢(shì)待發(fā),押寶下一代電池技術(shù)。梅賽德斯-奔馳已啟動(dòng)全固態(tài)電池路測(cè),或于2028年量產(chǎn);寶馬計(jì)劃2028年小批量生產(chǎn)固態(tài)電池;豐田2027-2028年推出全固態(tài)電池車型;本田要在2030年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池裝車;日產(chǎn)計(jì)劃2028年推出固態(tài)電池車型。
據(jù)新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者不完全統(tǒng)計(jì),目前已有十余家主流車企明確固態(tài)電池上車時(shí)間表,2027年成為關(guān)鍵上車節(jié)點(diǎn)。
部分車企固態(tài)電池計(jì)劃上車時(shí)間表。新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者 王琳琳 制圖
固態(tài)電池,與液態(tài)電池同屬于鋰電池,目前新能源汽車普遍搭載液態(tài)鋰電池。業(yè)內(nèi)認(rèn)為通過固態(tài)電解質(zhì)代替電解液可提高電池安全性,也有助于提高電池能量密度。而固態(tài)電池分為半固態(tài)和全固態(tài),目前大多數(shù)提及的固態(tài)電池都屬于半固態(tài)。
中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)王子冬等業(yè)內(nèi)人士告訴新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者,固態(tài)電池還不成熟,只有解決好問題才能推廣使用。固態(tài)電解質(zhì)中的離子擴(kuò)散速率與電解液存在數(shù)量級(jí)差異、固固界面難以始終保持良好接觸、與鋰金屬和高比能電極材料的匹配性等問題都需要解決。
中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司政研咨詢中心副總工程師朱云堯認(rèn)為,全固態(tài)電池最大的技術(shù)難點(diǎn)之一是導(dǎo)電率問題。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示固態(tài)電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率顯著低于液態(tài)電解質(zhì),會(huì)導(dǎo)致電池充放電速度慢、內(nèi)阻增加,影響其快充性能和能量密度。
墨柯補(bǔ)充表示,生產(chǎn)全固態(tài)電池必須采用干法工藝,但正極如何在不受損情況下進(jìn)行干法工藝生產(chǎn)、制造成本高也是待解難題,因此全固態(tài)電池的規(guī)模化應(yīng)用要在2030年以后。
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高預(yù)計(jì),到2027年全固態(tài)電池開始裝車,預(yù)計(jì)到2030年可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化應(yīng)用。
市場(chǎng)變局:磷酸鐵鋰主導(dǎo)地位強(qiáng)化,三元鋰電池謀突圍
液態(tài)鋰電池包括有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。乘聯(lián)分會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2025年1月磷酸鐵鋰電池以77.9%的裝車量占比持續(xù)擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)。三元鋰電池裝車量從2021年7月起被磷酸鐵鋰電池逆襲超過,此后占比一路下跌,至今年1月已跌至22.1%。
這場(chǎng)持續(xù)三年的“鐵三之爭(zhēng)”背后,成本壓力正重塑技術(shù)路線選擇。一動(dòng)力電池企業(yè)的內(nèi)部人士稱,“受新能源汽車價(jià)格戰(zhàn)影響,需要降成本。”王子冬也持相同觀點(diǎn),磷酸鐵鋰電池市占率上升是因性價(jià)比較高,三元鋰電池裝車量走低也與其安全性質(zhì)疑有關(guān)。
上海有色網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示目前100Ah方形磷酸鐵鋰電芯價(jià)格為0.346元/Wh,6系方形三元電芯價(jià)格為0.495元/Wh。
墨柯說,在當(dāng)前新能源汽車市場(chǎng)環(huán)境下,成本高的三元鋰電池只會(huì)在較高價(jià)格的新能源汽車中使用,占比肯定是萎縮的。從目前市場(chǎng)情況看,三元鋰電池事實(shí)上已經(jīng)被邊緣化了,但也有一定限度,現(xiàn)階段高端車仍以三元鋰電池為主。深度科技研究院院長(zhǎng)張孝榮認(rèn)為,雖然短期內(nèi)三元鋰電池被邊緣化,但長(zhǎng)期來看未必,多家企業(yè)正在研發(fā)低鈷/無鈷三元材料。
在墨柯看來最關(guān)鍵的在于技術(shù)突破:三元鋰電池要降成本,磷酸鐵鋰電池要盡可能提升能量密度。張孝榮認(rèn)為磷酸鐵鋰電池在材料優(yōu)化、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等方面仍有進(jìn)一步提升空間。三元鋰電池會(huì)拓展新的領(lǐng)域,如低空飛行、人形機(jī)器人等。
多元競(jìng)合:技術(shù)路線分層競(jìng)爭(zhēng),應(yīng)用場(chǎng)景決定市場(chǎng)空間
動(dòng)力電池技術(shù)在市場(chǎng)上的格局依賴于政策環(huán)境、市場(chǎng)需求以及技術(shù)進(jìn)步。
從終端來看,車主尹先生告訴新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者,自己的需求主要是市區(qū)通勤,續(xù)航夠用就行,價(jià)格是主要考慮因素。不少車主也持有相同觀點(diǎn),價(jià)格仍是影響自己購(gòu)車的主要因素。
動(dòng)力電池競(jìng)爭(zhēng)格局并不是一成不變的,不同級(jí)別的車型、不同的用戶群體、不同的價(jià)格以及產(chǎn)業(yè)鏈不可控因素都會(huì)成為影響因素,不同動(dòng)力電池技術(shù)路線之間也并非絕對(duì)的替換關(guān)系。除了固態(tài)電池外,大圓柱電池也成為布局重點(diǎn)。今年2月寶馬宣布大圓柱電池上車在即,大圓柱電池能量密度將提升20%、續(xù)航提升30%。此外,無鈷電池、鈉離子電池等技術(shù)路線也在同步發(fā)展。
張孝榮分析,未來動(dòng)力電池技術(shù)路線呈現(xiàn)“分層競(jìng)爭(zhēng)、多元共生”的格局。五年內(nèi)磷酸鐵鋰電池憑借成本優(yōu)勢(shì)和技術(shù)改良守住中低端市場(chǎng),三元鋰電池在高端市場(chǎng)繼續(xù)求生同時(shí)推進(jìn)無鈷化和高鎳化發(fā)展,鈉離子電池可以在對(duì)能量密度不敏感的場(chǎng)景應(yīng)用;五到十年固態(tài)電池將逐步破局。“政策驅(qū)動(dòng)加速技術(shù)迭代,但市場(chǎng)最終選擇取決于‘性能-成本-安全’三角平衡?!?
歐陽(yáng)明高團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè),2025年動(dòng)力電池市場(chǎng)是“磷酸鐵鋰60%、三元30%、新技術(shù)10%”。到2030年,隨著固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn),產(chǎn)業(yè)或迎來新一輪洗牌。
這場(chǎng)技術(shù)馬拉松中,既需要企業(yè)仰望星空的創(chuàng)新突破,更考驗(yàn)企業(yè)立足現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)洞察——畢竟,實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)突破與消費(fèi)者手中的性價(jià)比提升,始終隔著產(chǎn)業(yè)化的鴻溝。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者 王琳琳 白昊天