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锂、钠、固三分天下,电池行业格局将定

2023-06-09 16:06
Ai芯天下
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前言:

近年来,随着新能源汽车等行业的迅猛发展,电池技术也得到了广泛关注。其中,锂电池、固态电池和钠离子电池是目前被认为具有广阔前景的电池技术。

作者|方文三

图片来源|网络 

固态电池:全固态在未来,半固态是现在

从市场应用的进程看,固态电池将首先应用于消费电子等小容量市场,后逐步向高端、中端电动汽车渗透,最后广泛应用于低端电动车储能市场。

据SNE research预测,2022年全球固态电池市场规模约将达到约2750万美元,2030年将形成400亿美元的市场规模,CAGR达180%。

目前全固态电池研究还处在发展阶段,其基础理论尚未完全成熟,因此还难以指导、支撑其规模化的量产。

一方面,全固态电池尚有技术难点有待突破,比如固态电解质的离子电导率远低于液态电解质,这使得电池内阻明显增大、电池循环性变差、倍率性能变差等。

另一方面,高昂的成本也是制约全固态电池商业化的因素,目前液态锂电池的产业链非常成熟,可以用低廉的成本生产出性能较好的锂电池,而全固态电池的产业链还不够完善。

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半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭较小,被视作全固态的过渡路线。

然而,从目前的情况与行业预测来看,两年后实现固态电池成本与锂电池持平,基本不可能。

固态电池成本逐渐下降是趋势,但不会降价的速度这么快,2025年前后,固态电池可以实现大规模量产与装车,只是可能只有50万元以上的高端车型才舍得用。

半固态电池材料、工艺流程、产线设备与现有体系通用程度高,技术迭代速度快。

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据中科院物理所,2022年消费电子级的半固态电池已成功应用,动力/储能级半固态电池有望在2024年迎来应用。

国内外多家新能源车企宣布了半固态电池装车规划,2023有望成为[装车元年]。

宝马、奔驰、大众和丰田等海外巨头均计划于2025年前后推出搭载固态电池的电动汽车。

东风、蔚来、赛力斯已宣布将于今年实现半固态电池装车,长安深蓝、智己、埃安、高合等车企普遍规划2025年前装车半固态电池。

钠离子电池:成本飘忽,商用和研发都在路上

目前的动力电池领域,锂电池依旧占据主流地位。

由于电池结构和工作原理的相似性,钠离子电池迅速成为的第二选择;

并依托其资源和成本优势带来额外竞争力,传统锂电池企业接连押注钠电领域。

近些年随着锂矿价格提升,锂离子电池生产成本提高,越来越多的电池生产厂商把更多精力投入了钠离子电池的研发。

钠离子电池的研发在近些年取得较多技术突破,或和锂离子电池优势互补,共同服务新能源汽车市场。

相比于紧缺的锂矿资源,我国的钠资源储量占据全球储量的22%,能在一定程度上缓解锂资源的供需不平衡。

去年12月,中信建设的研报指出:钠离子电池已迎来以性能较好、成本控制潜力较大为核心竞争力的历史机遇。

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为了压缩成本,将纯电车的价格打下来,车企们将目光放在了钠离子电池上,将其看成锂电池的平替。

然而进入2023年后,在需求乏力、供给增加的双重因素下,碳酸锂价格断崖式下跌,从56.8万吨的价格,一度跌至17.4万/吨。

这也让以成本优势再度重回视野的钠离子电池面临尴尬境地。市场便普遍担忧,随着碳酸锂价格回落,钠电池还能否担当[锂电池平替]。

钠离子电池并非是要替代锂电,更多是发挥一种补充作用,从一定程度上缓解对锂电池的过度依赖,丰富电池应用的多元场景,从而达到动态平衡的局面。

不过,钠离子电池受限于电池能量密度低,循环次数少等短板,行业仍处于产业发展初期阶段,未实现规模生产。

据媒体报道,搭载宁德时代钠电池的首款新车预计四季度上市,采用的是钠电池与锂电池混装的方案;比亚迪的钠电池也将在下半年量产上市,同样也采用了混装的方案。

此外,星恒电源、雅迪科技、传艺科技、孚能科技、江铃集团等企业也纷纷宣布更清晰的钠电池产业化时间表。

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锂电池:应用最广,短板显现,增长放缓

锂离子电池早已在手机、电脑以及新能源汽车领域呼风唤雨,但钠离子电池直到 2015 年才有了商业化的眉目。

锂电池是目前应用最为广泛的电池技术之一,其优点包括高能量密度、长循环寿命和低自放电率等。

尽管全球锂电池需求将持续稳健增长,但随着新能源车渗透率上升,2023-2025年增速或将放缓。

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锂电池的作为可燃物的特性,决定了其安全问题无法得到彻底解决,而在长时储能要求下, 这一问题将更加凸显。

锂离子电池作为长时储能的劣势还包括扩展成本高的问题。

此外,资源问题也成为锂电池发展长时储能的制约之一。

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国内电池即将三分天下

2025年前后,国内电池领域很可能形成锂电池、钠离子电池、固态电池三分天下的局面。

入门级车型出于成本考虑,可以选择便宜实惠的钠离子电池和磷酸铁锂电池,能密度低一些,胜在成本低,用于入门级电动汽车代步较为合适。

中端车型则以磷酸铁锂电池和三元锂电池为主,确保能量密度的同时,也要合理控制成本。

入门级豪车预计主要以三元锂电池和半固态电池为主。

相较于固态电池,处于过渡阶段的半固态电池能够提供更高的能量密度,成本也低一些,比较适合20万元—50万元价位的产品。

50万元以上的车型,短时间大概率仍会以三元锂电池为主,固态电池和半固态电池为辅。

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结尾:

未来,随着新能源汽车、智能家居等行业的快速发展,电池技术将会迎来更广阔的发展空间。

在锂电池、固态电池和钠离子电池三个主要技术之间,锂电池将会继续保持市场主导地位,固态电池将会成为一种重要的新兴技术,而钠离子电池则有望在多个领域得到广泛应用。

总之,电池技术的发展前景广阔,未来格局值得期待。

部分资料参考:36碳:《锂价疯狂之后,钠离子电池走上台前》,证券之星:《钠电池量产元年还能如期而至吗?》,电车通:《2000公里续航的电动车要来了!》,崔东树:《新能源锂电池市场变化分析-23年4月》, 智研咨询:《2023年中国锂电池结构件行业现状分析》, 乐晴智库精选:《固态电池:下一代高性能电池,产业格局全解析》

       原文标题 : AI芯天下丨产业丨锂、钠、固三分天下,电池行业格局将定

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