誰能想到,30年前電池行業(yè)還是美國,、日韓,、歐洲三足鼎立的局面,;而30年后的今天,市場占有率排名前十的電動汽車動力電池企業(yè)總部都在亞洲國家,,中國寧德時代,、韓國LG和日本松下分庭抗禮,占據(jù)了動力電池制造市場近70%的份額,。
中國電池制造商是市場增長的領(lǐng)頭羊,,寧德時代以33.9% 的市場份額排名第1,電池裝車總量為53.3GWh,;比亞迪排名第3,,市占率年增210.5%,中國電池真正實現(xiàn)了彎道超車,。
這30年,,中國動力電池如何實現(xiàn)后發(fā)制人?未來的戰(zhàn)場又在何方,?
2000年,,中國剛剛實現(xiàn)自主研發(fā)電池正負極材料,遠遠落后世界平均水準,。到2010年,,全球動力電池產(chǎn)業(yè)依然是歐美擁有核心技術(shù),日韓掌握市場份額的格局,。
但是,,隨著當年國務(wù)院將新能源汽車確立為七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一,,中國的動力電池產(chǎn)業(yè)迅速乘東風(fēng)而起。
作為新能源電車心臟的動力電池,,在整車成本中占比40%以上,。“得電池者得天下”,,是不少業(yè)內(nèi)人士的判斷,。
2011年,剛剛成立的寧德時代帶著三元鋰電池一舉拿下寶馬大單,,中國電池企業(yè)開始在全球競技場上嶄露鋒芒,。
三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,是目前動力電池的兩大技術(shù)路線,。
前者的核心優(yōu)勢是能量密度高,,直觀體現(xiàn)在裝車之后,擁有更長的續(xù)航里程,。而續(xù)航里程作為電動汽車前期的核心能力,,說是市場競爭的決定性因素也不為過。憑借這一點,,三元鋰電池被行業(yè)廣泛看好,。
2016年底,政策補貼朝著鼓勵追求高能量密度轉(zhuǎn)變,,極大激勵了國內(nèi)三元鋰電池的發(fā)展,。2017年,憑借三元鋰電池業(yè)務(wù)的火熱,,中國寧德時代壓過日本松下,,代表中國企業(yè)登上全球動力電池裝機量的“王座”。
不過,,隨著裝車量的提高,,三元鋰電池犧牲安全性換取高能量密度的弊端日益凸顯,頻發(fā)的電動汽車起火事件成為行業(yè)不得不面對的難關(guān),。
2020年5月,,工信部頒布電動汽車強制標準,“要求電池單體發(fā)生熱失控后,,電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸,,為乘員預(yù)留安全逃生時間”一條成為了行業(yè)轉(zhuǎn)折點。
在那之后,,技術(shù)指標更保守,,但是更安全的磷酸鐵鋰電池,重新成為行業(yè)“心頭好”,。寧德時代在這個領(lǐng)域重新發(fā)力,,比亞迪也在2020年3月推出磷酸鐵鋰“刀片電池”,。
2021年,國內(nèi)市場上的磷酸鐵鋰電池以52%的裝機占比,,超越三元電池,,且今年第一季裝機量占比持續(xù)上升至58%。預(yù)計到2024年,,磷酸鐵鋰電池還將在全球動力電池市場裝機量占比超過60%,。
總體來看,目前國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)的綜合實力已經(jīng)十分雄厚,。
據(jù)統(tǒng)計,,今年上半年裝機量前20的企業(yè),除了松下以及豐田子公司PEVE是日本企業(yè),、LG新能源/SK On/三星SDI是韓國企業(yè)外,,其余15家企業(yè)全部來自中國,,占了61.88%市場份額,。
對于未來,行業(yè)目前正在尋求新的解決方案,,能同時突破電池壽命短,、充電慢、低溫不耐用三大痛點,。
目前,,鈉離子電池是主要的攻關(guān)方向。
相較于鋰,,鈉的資源更豐富,,提煉也更簡單,并且鈉電與鋰電工藝相通,,容易切換復(fù)用產(chǎn)線,,集流體等輔材成本較低,經(jīng)濟性上更勝一籌,。
而在安全方面,,鈉離子電池內(nèi)阻大,瞬時發(fā)熱量小,,熱安全事故風(fēng)險�,。豢煞烹姷�0V,,不存在過放問題,,安全運輸;工作適溫范圍大,。
在這方面,,中國已經(jīng)處于領(lǐng)先位置,。
寧德時代于去年7月發(fā)布第一代鈉離子電池,單體能量密度160Wh/kg雖然還不如現(xiàn)有磷酸鐵鋰電池的水平,,但勝在在低溫性能和快充方面,,具有明顯的優(yōu)勢。并且他們聲稱,,下一代鈉離子電池能量密度可達到200Wh/kg,。
按照寧德時代的規(guī)劃,公司已經(jīng)開始進行鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局,,計劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈,。
除此以外,在資本加持下,,鈉創(chuàng)新能源,、中科海鈉、眾鈉能源,、星空鈉電,、立方新能源等國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)加入鈉離子電池角逐場。
在未來,,石墨烯電池或許會是最終解決方案,。
由浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系團隊開發(fā)的鋁—石墨烯電池,在25萬次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量,,可在1.1秒內(nèi)快速充滿電,,零下40度至120度環(huán)境依然可以穩(wěn)定工作,此外,,將該電池放于明火中也不會發(fā)生起火爆炸等危險,,完美解決了三大痛點。
但石墨烯電池的制作工藝還不夠成熟,,目前僅處于實驗室階段,,無法量產(chǎn),且其造價昂貴,,目前只在航天衛(wèi)星的動力電池上使用,,普及推廣在中短期內(nèi)很難實現(xiàn)。
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