電動化的戰略下:三大動力電池品牌的對比

電動化的戰略下：三大動力電池品牌的對比

方文 發表於 2020-11-23 15:22:25

目前幾大動力電池廠商都在加速產能擴張，電池需求空間較大，如果動力電池企業產能還是無法跟上，這就意味著電動化的戰略就是一個大餅。

寧德時代：靠三元鋰崛起但缺陷逐漸顯現

在寧德時代成立時，在三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池兩種技術路線中果斷選擇了前者，並依靠該技術優勢迅速發展起來。

表現優異的三元鋰電池很快就成了市場主流電池。在動力電池市場，三元鋰電池的應用已經達到了電池市場60％，這為選擇三元鋰電池的寧德時代，領跑電池市場帶來了極大的優勢。

寧德時代推出的NCM811鋰電池，電芯能量密度可達240Wh／kg，電池Pack能量密度達到170Wh／kg，搭載這款電池的Aion S可以連續行駛超過500公裡。

而這樣優越的續航能力，讓NCM811動力電池很快就得到了蔚來、特斯拉這些新能源汽車車企的青睞。

在技術方面，儘管三元鋰電池有高能量密度的優勢，但它也因為不穩定的問題，飽受市場詬病。

所以在比亞迪推出刀片電池後，新能源汽車企業又把目光轉向了安全性更高的磷酸鐵鋰電池。

而寧德時代研究的全固態電池是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均是固態的鋰電池，可以說是電池的終極目標。

目前，寧德時代雖然已製作固態電池樣品，但是實現量產恐怕還要等到2030年。

比亞迪：刀片電池重走來時路

2020年3月，比亞迪高調發布了自主研發的刀片電池，而這其中也並沒有讓電池化學材料上的巨大革新。

刀片電池同樣也是大幅優化了電芯單體和模組結構的磷酸鐵鋰電池，能量密度較傳統磷酸鐵鋰電池提高50％以上。

從比亞迪漢EV到宋PLUS EV、2021款唐EV，再到不久後將升級的秦Pro EV、e系統等車型，磷酸鐵鋰電池在比亞迪產品陣列的覆蓋將越來越全面。

比亞迪開發的新型磷酸鐵鋰「刀片電池」，之所以這麼取名，是由於這款電池較傳統方形電池更加呈現「扁平」和「長條」形狀。

該電池體積比能量密度」比傳統鐵鋰電池提升了50％，成本能下降20％－30％，放電倍率將大幅提升，壽命長達8年120萬公裡。

比亞迪推出的刀片電池，也意味著將重新回歸磷酸鐵鋰。

和寧德時代的技術路線相比，比亞迪在三元鋰電池的路上，依然堅持走截然不同的磷酸鐵鋰技術路線。

隨著三元鋰電池在安全上的不穩定性逐步暴露，市場正表現出從三元鋰電池向磷酸鐵鋰電池回歸的趨勢，而磷酸鐵鋰電池正是比亞迪的優勢領域。

特斯拉：反覆橫跳又自行研發

從今年年初開始，特斯拉便上演了一波反覆橫跳的好戲，截至目前Model 3年內瘋狂的3次降價，印證了特斯拉年初換用磷酸鐵鋰電池的構想。

其目的無非是進一步降低成本，從而打造更低的入門價格，如果僅站在消費者角度，偏向成本考慮的磷酸鐵鋰車型，也在售價上極具吸引力。

但降價歸降價，特斯拉在暗地中的選擇實則舉棋不定。今年6月，特斯拉與松下的電池製造協議條款延續至2023年，至此，特斯拉將手握松下NMC與寧德時代LFP。

然而，新供應商的加入能夠緩解電池產能的問題，但成本問題依然沒有得到很好解決，而且相比起競爭對手，目前特斯拉車型的電池技術優勢也越來越小。

所以特斯拉決定自己造成本更低、容量更大、性能更強的全新電池。

從特斯拉最近5年在動力電池領域的布局來看，其自造的電池有可能是集成了改進型鎳鈷錳三元鋰離子電池＋超級電容，可以在不同的工況下充分發揮兩種儲能元件的優勢，提升電池放電功率和放電能力。

其中的改進型三元鋰離子電池或採用乾電極技術以及改進型電解液，可在容量以及循環壽命上得到顯著提升。

相比起目前國內常見的NCM811三元鋰離子電池電芯最高約300Wh／kg的能量密度，特斯拉的新電池技術能量密度提升潛力更大。這在未來或將促成純電動車續航裡程的一次飛躍。

三國殺：電池技術的演化

就電池技術的發展情況而言，動力電池產業的技術路線仍在高速地迭代中。每兩年就調轉了一個船頭，或者每年都在變更技術方向。

目前，在新能源電池中，主流應用是鋰離子電池，即使在鋰電池中，都存在著技術之爭。

目前的主流技術路線分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池這兩大方向，其中以2016年作為分界線，此前磷酸鐵鋰為主要路線，此後三元鋰電池上位。

但技術進步使得磷酸鐵鋰電池與三元電池體積能量密度的差距縮小，成本差距降低，用戶又逐漸傾向於選擇搭載磷酸鐵鋰電池的電動車。

技術路線的分化都是加速電動化，同時也意味著行業格局可能面臨重塑。

對於寧德時代來說，811系列電池作為拳頭產品，必須要重新贏取市場的信任以及消費者的信任才可以。

不過，給三元鋰電池判死刑還為時尚早。

隨著不斷攻堅，四元鋰電池、無鈷電池、固態電池等新的電池都量產不遠了，在下一階段的競爭中，三元鋰電池的變體們還有可能會引領電池產業的發展方向。

現實情況來看，三元鋰電池可能仍然是出貨量最高的電池類型；磷酸鐵鋰電池會因為安全性而獲得一定的市場，但也無法完全顛覆三元鋰電池。

更何況，目前三元鋰電池的玩家都還在研究升級三元鋰電池，隨著更多安全性更高、成本更低、能量密度更高的三元鋰電池變種的出現，三元鋰電池還將會繼續繁榮。

未來的答案：固態電池解決現有電池頑疾

傳統液態鋰離子電池不會成為動力電池的終點，而全固態電池取代液態電池成為主流是大勢所趨。

目前市場公認的答案是，現有電動車的電池系統能量密度翻一倍半，從普遍的160wh／kg，到400wh／kg，才是電動車徹底取代燃油車的開始。

最終要解決電池的能量密度問題，消滅裡程焦慮，最後的方案一定是固態電池。

與液態電池相比，固態電池具有明顯的優勢，其安全、穩定，且固態電解質耐高溫，損壞後不易爆炸起火。

近幾年電動汽車起火事件頻發，讓社會各界關注其安全問題的同時，更催促著固態電池商業化加速落地。

固態電池自身擁有高能量密度、小體積的優勢特點，代表著應用該技術的新一代車型將擁有更長的續航、更低的車型能耗、更好的空間體驗，並且還支持快速充電，同時更加安全。

固態電池是動力電池液態邁向全固態的必經之路，傳統液態電池將在發展過程中漸漸減少液體的含量，從半固態電池到準固態電池，最終邁向無液體的全固態電池。

固態電池在國內應用進度

從發展趨勢看，真正高水平的固態電池將在2020年前後，以先行落地少量試製產品的方式，將逐步開始商用化，並在2025年左右，真正在全球範圍內普及開來。

而根據這兩大勢力的技術應用規劃，可將固態電池在國內應用劃分為三個時期。

①目前到2021年，為固態電池市場孕育期，各方均未投放產品，只進行相關產品的規劃和研發，市場仍是三元系電池的天下。

②在2021—2025年，進入固態電池應用初期，電池能量密度達到300－500Wh／kg，屆時搭載固態電池的車型將成為電動車市場中的「高端品」。

③在2025—2030年左右，甚至在未來更長時間裡，才能真正迎來市場的成熟期，到時固態電池能量密度才能突破500Wh／kg的天花板，真正在市場中普及開來。

結尾：

固態電池的優勢有望解決目前鋰離子電池的痛點，但即便是全固態電池也不會是電池發展的終點。

責任編輯：xj

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