無(wú)鈷電池占c位？

黎沖森 譚晶寶

新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的技術(shù)路線只是有鈷和無(wú)鈷之爭(zhēng)，還是有其他路徑？這是一道不好回答的實(shí)踐題。

最近兩個(gè)月，新冠肺炎肆虐，汽車(chē)企業(yè)也積極投身到了這場(chǎng)聲勢(shì)浩大的全面戰(zhàn)“疫”中。但整個(gè)車(chē)市受疫情因素的影響非常大。2020年3月12日，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1-2月份，新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量為53840輛和59705輛，同比下降63.8%和59.5%。

而作為新能源車(chē)的核心標(biāo)配電池，自然也難以幸免。根據(jù)工信部汽車(chē)生產(chǎn)合格證數(shù)據(jù)，2020年1-2月份，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量為2.9GWh，同比下降59.6%，其中三元電池和磷酸鐵鋰電池分別為2.1GWh和0.8GWh，同比分別下降60.4%和54.1%。

但是，令人意外的是，已沉寂多年的磷酸鐵鋰電池重回業(yè)界視野，開(kāi)始“爆紅”起來(lái)，聲浪甚至超過(guò)老大三元鋰電池，由此還掀起了一場(chǎng)無(wú)鈷和有鈷之爭(zhēng)。

磷酸鐵鋰電池屬無(wú)鈷電池，而三元鋰電池屬有鈷電池，兩者綜合性能存在差異，但目前后者強(qiáng)于前者。因此，有人發(fā)出疑問(wèn)：磷酸鐵鋰電池是不是“減配”或者技術(shù)的倒退？但業(yè)內(nèi)有一個(gè)基本共識(shí)，低鈷和無(wú)鈷化電池是未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展方向，而三元鋰電池需要在能量密度、成本和安全性之間尋求平衡。

未來(lái)，以磷酸鐵鋰（LFP）為代表的無(wú)鈷電池能否占據(jù)動(dòng)力電池市場(chǎng)C位？以三元鋰電池為代表的有鈷電池又將何去何從？《汽車(chē)觀察》記者采訪和研究后認(rèn)為，盡管動(dòng)力電池的技術(shù)路線越來(lái)越清晰，但還不能簡(jiǎn)單地論斷最終孰贏孰輸。

磷酸鐵鋰：死灰復(fù)燃？

2020年，業(yè)內(nèi)幾家頭部企業(yè)將磷酸鐵鋰電池重回聚光燈下。1月份，比亞迪宣布將推出基于磷酸鐵鋰技術(shù)的“刀片電池”。2月3日，寧德時(shí)代公告稱(chēng)，與特斯拉達(dá)成合作。外界普遍推測(cè)，寧德時(shí)代應(yīng)該是向特斯拉提供磷酸鐵鋰電池。2月19日，外媒報(bào)道，特斯拉同意從寧德時(shí)代采購(gòu)磷酸鐵鋰電池，主要用于其在中國(guó)生產(chǎn)的Model 3車(chē)型上。

2月21日，特斯拉上海超級(jí)工廠回復(fù)用戶(hù)時(shí)又說(shuō)：“請(qǐng)留意4月特斯拉的電池發(fā)布會(huì)。無(wú)鈷，不代表一定是磷酸鐵鋰。”這讓外界有點(diǎn)摸不著頭腦。

不過(guò)，寧德時(shí)代公告同時(shí)強(qiáng)調(diào)，特斯拉沒(méi)有責(zé)任和義務(wù)必須購(gòu)買(mǎi)公司產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品采購(gòu)量不作保證，將根據(jù)后續(xù)具體訂單提出采購(gòu)需求。而特斯拉CEO馬斯克透露的信息是合作是小規(guī)模的。這更激起了外界強(qiáng)烈的好奇心。

其實(shí)，兩年前的2018年，寧德時(shí)代也曾發(fā)過(guò)類(lèi)似公告。當(dāng)時(shí)外界盛傳寧德時(shí)代和特斯拉要合作。寧德時(shí)代默認(rèn)雙方接洽過(guò)合作事項(xiàng)。雙方最終在電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格等方面沒(méi)有達(dá)成共識(shí)，所以雙方?jīng)]有簽署合作協(xié)議。這次應(yīng)該有戲，因?yàn)樘厮估呀?jīng)拉開(kāi)了國(guó)產(chǎn)化序幕。

而關(guān)鍵的問(wèn)題是，在特斯拉、比亞迪、寧德時(shí)代三家業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)的加持下，磷酸鐵鋰電池又被拉回到公眾視線中，并將無(wú)鈷電池卷入輿情之中，進(jìn)而引發(fā)輿論對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)路線的新思考。

從邊緣化到重回賽道

回首動(dòng)力電池的發(fā)展軌跡會(huì)發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵鋰電池其實(shí)是最早開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)路線之一，但其發(fā)展歷程卻大起大落。2003年，它在美國(guó)興起，2004年就迅速傳導(dǎo)到中國(guó)，2008年前后其研究和產(chǎn)業(yè)化在全球出現(xiàn)高潮，2010年后在美國(guó)開(kāi)始降溫，在2012年A123系統(tǒng)公司破產(chǎn)后，在中國(guó)也開(kāi)始退潮。

磷酸鐵鋰電池在中國(guó)的退潮與國(guó)家出臺(tái)的相關(guān)政策有很大關(guān)系，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的補(bǔ)貼與能量密度掛鉤。而磷酸鐵鋰電池受能量密度、續(xù)航里程等因素的限制，在乘用車(chē)領(lǐng)域被三元鋰電池趕超，后逐漸被邊緣化。

據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）的數(shù)據(jù)，2014年-2019年中國(guó)新能源乘用車(chē)電池裝機(jī)量，磷酸鐵鋰電池于2016年裝機(jī)量達(dá)到峰值4GWh，而后三年連續(xù)下滑，2019年裝機(jī)量為1.74GWh，占比低于5%，與三元鋰電池相差21倍多。

不過(guò)，磷酸鐵鋰電池在新能源客車(chē)領(lǐng)域卻獲得了新的發(fā)展機(jī)會(huì)，因?yàn)?016年開(kāi)始此領(lǐng)域禁用三元鋰電池。而2020年磷酸鐵鋰電池似乎重獲新生，與幾大因素有關(guān)：一是補(bǔ)貼退坡，原有政策開(kāi)始逐漸為市場(chǎng)解套，回歸市場(chǎng)本質(zhì)，這樣電動(dòng)汽車(chē)的成本壓力更趨明顯，而其相對(duì)三元鋰電池的成本優(yōu)勢(shì)得到凸顯;二是磷酸鐵鋰電池的技術(shù)迭代進(jìn)步，從能量密度、電芯設(shè)計(jì)、材料選擇、生產(chǎn)設(shè)備、輕量化等都有了新的發(fā)展;三是乘用車(chē)企業(yè)對(duì)其態(tài)度發(fā)生轉(zhuǎn)變，從拋棄到擴(kuò)大應(yīng)用。

應(yīng)該說(shuō)，磷酸鐵鋰電池已站在一個(gè)新的起點(diǎn)上，至于這一波最終能發(fā)展到什么程度尚無(wú)法下定論。

雙線齊進(jìn)策略

顯然，無(wú)鈷的磷酸鐵鋰電池似乎又被業(yè)界看好，但這并不意味著含鈷的三元鋰電池就會(huì)立刻被市場(chǎng)拋棄。事實(shí)上，特斯拉、比亞迪、寧德時(shí)代等業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)都采取了雙線齊進(jìn)的發(fā)展策略。

特斯拉的做法似乎給外界傳遞出非常矛盾的信息。這次特斯拉與寧德時(shí)代合作，外界普遍的解讀是其未來(lái)將青睞無(wú)鈷電池，盡管其回應(yīng)模棱兩可，但外界還是認(rèn)為其最大選項(xiàng)可能是磷酸鐵鋰電池。

這與特斯拉對(duì)無(wú)鈷電池的布局有關(guān)，且對(duì)鈷的使用量處于削減狀態(tài)。2009年特斯拉Roadster使用的是鈷酸鋰電池，2012年Model S上鈷的使用量為11千克/輛車(chē)，2018年Model 3上鈷的使用量銳減到4.5千克/輛車(chē)，2019年收購(gòu)Maxwell和HibarSystems，推進(jìn)無(wú)鈷電池的布局。特斯拉CEO馬斯克2018年就放話說(shuō)：“特斯拉用的電池含鈷量為3%，下一代電池含鈷量要為零。”

但特斯拉的另一只手卻伸向了有鈷電池。據(jù)外媒披露，2020年2月，特斯拉與全球最大鈷生產(chǎn)商嘉能可（Glencore）洽談合作，以為其上海工廠長(zhǎng)期供應(yīng)鈷。

特斯拉這邊喊著不用鈷，且欲自主研發(fā)干電極技術(shù)+超級(jí)電容組合的無(wú)鈷新電池，那邊又與鈷商要進(jìn)行長(zhǎng)期合作，且目前其車(chē)型使用的主要是松下生產(chǎn)的三元鋰電池（NCA或NCM）。顯然，外界認(rèn)為其僅有無(wú)鈷電池方案是誤讀。從其作為可以看出，特斯拉目前采取的是有鈷電池和無(wú)鈷電池雙線齊進(jìn)的策略。

而作為新能源車(chē)和動(dòng)力電池生產(chǎn)商，比亞迪也采取了雙線策略，根據(jù)現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)需求，既生產(chǎn)三元鋰電池，又開(kāi)發(fā)磷酸鐵鋰電池技術(shù)。

寧德時(shí)代作為全球最大的動(dòng)力電池供應(yīng)商，也是國(guó)內(nèi)最大的三元鋰電池供應(yīng)商，一直是三元方形電池領(lǐng)域的權(quán)威，而此次有可能給特斯拉供應(yīng)磷酸鐵鋰電池。高工鋰電董事長(zhǎng)張小飛認(rèn)為，考慮到性?xún)r(jià)比和安全性，特斯拉極有可能將產(chǎn)品按磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池分為兩種車(chē)型或同一車(chē)型的兩種配置。事實(shí)上，寧德時(shí)代也一直在生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池。顯然，寧德時(shí)代也是提供有鈷和無(wú)鈷方案供車(chē)企選擇。

長(zhǎng)期占據(jù)細(xì)分市場(chǎng)

根據(jù)各自特性，未來(lái)磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池可能會(huì)偏重不同的細(xì)分市場(chǎng)。比如2020年1月，三元材料的搭載量為1.5GWh，其中乘用車(chē)占比99.1%，三元材料搭載量占總搭載量的65.1%。磷酸鐵鋰電池以搭載純電動(dòng)客車(chē)為主，1月份總搭載量為645.7MWh，在月度裝機(jī)中占比27.9%。

磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在中低端產(chǎn)品上，三元鋰電池應(yīng)用到中高端產(chǎn)品上。張小飛認(rèn)為，中高端電動(dòng)車(chē)以使用三元鋰電池為主。高能量密度（300Wh/kg以上）的高鎳（包括無(wú)鈷三元材料）體系，依舊是主流趨勢(shì)。在乘用車(chē)領(lǐng)域，兩者將長(zhǎng)期共存。

同時(shí)，動(dòng)力電池的市場(chǎng)集中度非常高。比如2020年2月裝機(jī)量市場(chǎng)占比中，寧德時(shí)代為43%，LG化學(xué)為34%，比亞迪為14%，億緯鋰能約2%，國(guó)軒高科約2%，排名前五的企業(yè)合計(jì)高達(dá)95%。

與中國(guó)的電池企業(yè)不放棄磷酸鐵鋰電池技術(shù)不同，近幾年，日本、韓國(guó)的電池企業(yè)主要開(kāi)發(fā)三元鋰電池，包括鎳鈷錳酸鋰三元材料。比如豐田和松下合資成立的PanasonicEV能源公司、三星和LG等。在日本、韓國(guó)，磷酸鐵鋰被認(rèn)為是落后的技術(shù)，所以幾乎不生產(chǎn)。而美國(guó)的企業(yè)也開(kāi)發(fā)磷酸鐵鋰電池。

總之，無(wú)論中國(guó)還是日本、韓國(guó)或者歐美企業(yè)，都是各取所需，并由此逐漸形成不同的動(dòng)力電池技術(shù)路線。

兩條技術(shù)路線：磷酸鐵鋰VS三元鋰

環(huán)視全球動(dòng)力電池市場(chǎng)，尤其中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)，無(wú)論是在乘用車(chē)還是在商用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用，總體而言，目前三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池已成為兩條主流的技術(shù)路線。

因?yàn)榱姿徼F鋰電池不含鈷，而三元鋰電池含鈷，因此某種意義上說(shuō)，它們也是無(wú)鈷和有鈷的兩條技術(shù)路線，各有千秋。

兩者性能各有長(zhǎng)短

相對(duì)而言，磷酸鐵鋰電池具有成本較低、安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、上游基礎(chǔ)材料供應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然也有其弱勢(shì)所在。三元鋰電池也是如此。

在成本方面，目前動(dòng)力電池成本占新能源汽車(chē)整車(chē)的30%-40%，在補(bǔ)貼退坡后，這給車(chē)企的壓力就更突出。因此，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，補(bǔ)貼取消后，新能源汽車(chē)必須大幅降低成本。

磷酸鐵鋰電池更具價(jià)格優(yōu)勢(shì)。據(jù)GGII的調(diào)研數(shù)據(jù)，截至2019年12月份，磷酸鐵鋰系統(tǒng)（電池包）不含稅價(jià)格為0.85-0.95元/Wh，三元電池系統(tǒng)不含稅價(jià)格為0.95-1.05元/Wh。據(jù)國(guó)君新能源數(shù)據(jù)，磷酸鐵鋰電池成本為0.65元/Wh，三元電池為0.85元/Wh。兩者價(jià)差0.2元左右/Wh，這意味著用在同為60KWh的乘用車(chē)上可節(jié)省1.2萬(wàn)元。比亞迪董事長(zhǎng)王傳福曾表示，刀片電池在體積能量密度上提升了50%，整車(chē)壽命可達(dá)百萬(wàn)公里以上，隨著新一代磷酸鐵鋰電池量產(chǎn)，成本或降20%-30%。2020年1月份，歐陽(yáng)明高院士透露，目前磷酸鐵鋰電池1度電成本可做到600元，而三元811系統(tǒng)1度電的成本在1000元到1200元。

而三元鋰電池成本更高，主要因?yàn)檎龢O材料的鈷。目前鈷的價(jià)格為約27萬(wàn)元/噸，曾高達(dá)80萬(wàn)元/噸。比如特斯拉Modle3基礎(chǔ)版采用寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰方案，續(xù)航可達(dá)400km，成本可降3萬(wàn)元。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著技術(shù)進(jìn)步，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格優(yōu)勢(shì)會(huì)更明顯，甚至其成本只有三元鋰電池的一半，而且不受鈷價(jià)格的影響。

在安全性方面，與三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池抗高溫性更好，電熱峰值達(dá)350℃-500℃，安全性更高，而三元鋰電池中的鈷酸鋰等只有200℃左右。比如比亞迪刀片電池的失控溫度就遠(yuǎn)高于三元鋰電池，同時(shí)電池組具有更高的整體剛性，抗變形、耐擠壓和穿刺的能力也更強(qiáng)，電池組內(nèi)部短路的幾率接近于零。因此，磷酸鐵鋰電池可以高頻使用，全生命周期穩(wěn)定性強(qiáng)，且相對(duì)安全。

相反，三元鋰電池具有不穩(wěn)定性，安全性廣遭質(zhì)疑。比如2019年以來(lái)，全球發(fā)生了數(shù)起新能源汽車(chē)自燃事故，這些事故車(chē)輛主要配備三元鋰電池。

在使用壽命方面，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命可達(dá)2000次以上，理論壽命為7-8年，甚至寧德時(shí)代超長(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池可達(dá)8-15年。而三元鋰電池的循環(huán)壽命僅為800次左右。

在體積方面，在等能量的情況下，磷酸鐵鋰電池的體積相對(duì)較大，三元鋰電池體積較小，而體積大就更占空間，損失車(chē)內(nèi)空間。

在能量密度方面，磷酸鐵鋰電池的能量密度比三元鋰電池要低，有公開(kāi)資料稱(chēng)低20%左右，而三元鋰電池能量密度更高，續(xù)航里程也更長(zhǎng)。這也是業(yè)內(nèi)對(duì)磷酸鐵鋰電池的顧慮所在。

比如國(guó)家出臺(tái)的補(bǔ)貼政策就與能量密度掛鉤，使用三元鋰電池比使用磷酸鐵鋰電池更占“便宜”。據(jù)2019年補(bǔ)貼政策，純電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度不低于125Wh/kg，其中125（含）-140Wh/kg的車(chē)型按0.8倍補(bǔ)貼，140（含）-160Wh/kg的車(chē)型按0.9倍補(bǔ)貼，160Wh/kg及以上的車(chē)型按1倍補(bǔ)貼。據(jù)《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄（2020年第2批）》，從能量密度來(lái)看，超過(guò)160Wh/kg的車(chē)型有吉利、合創(chuàng)、上汽榮威、長(zhǎng)城歐拉、北汽、比亞迪、江淮和奇瑞新能源等品牌的16款，能獲得1倍補(bǔ)貼。另有5款車(chē)型系統(tǒng)能量密度低于125Wh/kg，不能獲得補(bǔ)貼。還可以看到，比亞迪、江淮、寶駿、長(zhǎng)安、大運(yùn)等企業(yè)使用磷酸鐵鋰電池的車(chē)型也登上了推薦車(chē)型目錄。

其實(shí)，隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新，磷酸鐵鋰電池的能量密度也獲得較大提升，2015年單體為120-130Wh/kg，2017年達(dá)到150-160Wh/kg，2019年底提升到180Wh/kg。比如比亞迪刀片電池采用長(zhǎng)電芯方案，體積能量密度提升達(dá)50%。據(jù)國(guó)軒高科的數(shù)據(jù)，目前其磷酸鐵鋰電池單體能量密度已突破190Wh/kg，系統(tǒng)能量密度突破140Wh/kg，而單體能量密度實(shí)驗(yàn)階段已突破200Wh/kg。而三元鋰電池單體能量密度超過(guò)250Wh/kg，系統(tǒng)能量密度達(dá)到170Wh/kg，甚至180Wh/kg。顯然，磷酸鐵鋰電池與之相比依然存在不小差距。

在快充方面，因?yàn)榱姿徼F鋰電池的低溫性能問(wèn)題，所以業(yè)界對(duì)其快充性能有不同的看法。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，從材料角度而言磷酸鐵鋰電池不適合做快充，因?yàn)槠鋵?dǎo)電性不好，快充時(shí)容易發(fā)熱。據(jù)公開(kāi)資料，磷酸鐵鋰材料的本征電導(dǎo)率僅為三元材料的百分之一。因此，要滿足市場(chǎng)需求，磷酸鐵鋰電池在此方面還需要做相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新。

從中可以看出，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池各有優(yōu)劣，現(xiàn)實(shí)中該如何選擇這兩條技術(shù)路線，需要綜合權(quán)衡，盡可能取得相關(guān)要素之間的平衡。

無(wú)鈷電池≠磷酸鐵鋰電池

盡管磷酸鐵鋰電池不含鈷，屬無(wú)鈷電池，但反過(guò)來(lái)說(shuō)，無(wú)鈷電池并不等同于磷酸鐵鋰電池。目前，無(wú)鈷電池是整個(gè)鋰電行業(yè)的一大課題，要更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還需要攻堅(jiān)。只有找到更合適的材料替代鈷元素，才能更好地與三元鋰電池進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

那無(wú)鈷電池又有哪些技術(shù)路線？

目前，鋰離子電池正極材料主要有錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）四類(lèi)，其中鎳鈷錳酸鋰三元體系和磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)裝機(jī)量最多。

若從有無(wú)鈷角度看，錳酸鋰、磷酸鐵鋰沒(méi)有鈷，可以歸為無(wú)鈷電池。另一種無(wú)鈷電池是用鎳錳材料做電池正極，也即鎳鈷錳三元體系除掉鈷元素。目前無(wú)鈷化主要有兩個(gè)方向：一是采用尖晶石鎳錳材料，解決電解液?jiǎn)栴};二是采用層狀結(jié)構(gòu)鎳錳材料，解決循環(huán)和DCR（直流內(nèi)阻）問(wèn)題，業(yè)內(nèi)已取得一定的進(jìn)展，將開(kāi)始批量試用。

另有研究表明，富鋰錳基材料鈷含量只有9%左右，鋰硫電池、鋰空氣電池也不含鈷，其中鋰硫電池是以硫元素作為電池正極，鋰空氣電池是以空氣中的氧氣作為正極反應(yīng)物。

毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)鈷或少鈷是動(dòng)力電池的研發(fā)方向。比如蜂巢能源2019年7月就發(fā)布了無(wú)鈷材料電芯產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2020年第三季度實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷電芯的商品化量產(chǎn)，其中材料成本將降低5%-15%，相應(yīng)的電芯BOM成本可降低約5%。

另外，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)集中化趨勢(shì)也非常明顯。目前國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池已形成寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、比亞迪、億緯鋰能為主導(dǎo)的市場(chǎng)格局。根據(jù)2019年出貨量，寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、比亞迪和億緯鋰能的磷酸鐵鋰電池出貨量分別為11.5GWh、2.96GWh、2.6GWh、1.72 GWh，市場(chǎng)占比分別為57%、15%、13%、9%，四家公司市場(chǎng)占比合計(jì)達(dá)94%。

三元鋰電池主流地位未變

盡管磷酸鐵鋰電池經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新手段獲得了相應(yīng)的發(fā)展，但就整個(gè)動(dòng)力電池市場(chǎng)格局而言，三元鋰電池依然占據(jù)主流市場(chǎng)地位。

2019年，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)銷(xiāo)量約為85.4GWh和75.6GWh。其中，三元鋰電池產(chǎn)量約為55.1GWh，占總產(chǎn)量的64.6%，同比增長(zhǎng)40.8%;銷(xiāo)量約為53.0GWh，占總銷(xiāo)量的70.0%。而磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量約為27.7GWh，占總產(chǎn)量的32.4%，同比下降1.2%;銷(xiāo)量約為20.6GWh，占總銷(xiāo)量的27.2%。

2019年，我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量約為62.2GWh，同比增長(zhǎng)9.2%。其中，三元鋰電池裝車(chē)量約為40.5GWh，占總裝車(chē)量的65.2%，同比增長(zhǎng)22.5%;磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量約為20.2GWh，占總裝車(chē)量的32.5%，同比下降9.0%。

總之，一些業(yè)內(nèi)人士很看好磷酸鐵鋰電池的發(fā)展前景，甚至認(rèn)為實(shí)際使用中磷酸鐵鋰電池比三元鋰電池更具合理性。不過(guò)，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池作為目前動(dòng)力電池市場(chǎng)的兩條主流技術(shù)路線，在不同的細(xì)分市場(chǎng)的確各有優(yōu)勢(shì)，而且在創(chuàng)新中會(huì)有動(dòng)態(tài)演進(jìn)，但在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)不存在誰(shuí)完全取代誰(shuí)的問(wèn)題。

有沒(méi)有第三條技術(shù)路線

盡管目前上述兩條技術(shù)路線已橫在眼前，但事物總是不斷演化的，為此不禁要問(wèn)：未來(lái)是不是還有第三條主流技術(shù)路線？

答案是，需要汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)共同去實(shí)踐探索。從目前情況來(lái)看，以下幾個(gè)方面的技術(shù)探索值得探討。

燃料電池

2020年3月12日，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1-2月份，燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量為145輛和171輛，同比下降24.5%和8.6%，在新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量中的占比均不到0.3%。2019年，燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量為2833輛和2737輛，同比增長(zhǎng)85.5%和79.2%，但在新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量中的占比均為0.2%多。也就是說(shuō)，從市場(chǎng)角度而言，燃料電池在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)尚難以成為主流技術(shù)路線。

不過(guò)，在燃料電池中，外界更看好氫燃料電池，其中電-氫混合技術(shù)有望成為氫燃料電池汽車(chē)的主要技術(shù)路線。因?yàn)闅淙剂想姵啬芰棵芏容^高，長(zhǎng)續(xù)航優(yōu)勢(shì)明顯，可運(yùn)用于大載荷場(chǎng)景，比如大型遠(yuǎn)洋船舶、重型長(zhǎng)途車(chē)輛等，而動(dòng)力電池難以勝任這些應(yīng)用場(chǎng)景。但從總體來(lái)看，氫燃料電池在電池市場(chǎng)可能主要起補(bǔ)充作用。

固態(tài)電池

蜂巢能源首席技術(shù)官饒忠儒接受《汽車(chē)觀察》采訪時(shí)透露，其公司在研發(fā)固態(tài)電池，干法電極原型機(jī)將于2020年下半年完成。

而2020年3月9日，三星公開(kāi)展示了一款高性能、長(zhǎng)壽命的全固態(tài)電池，并號(hào)稱(chēng)其能讓電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程達(dá)到800公里，且循環(huán)壽命超1000次。這款固態(tài)電池由三星高級(jí)技術(shù)研究所和三星日本研發(fā)中心研發(fā)。

據(jù)了解，與鋰離子電池相比，固態(tài)電池?fù)碛懈蟮哪芰棵芏龋也捎酶踩墓虘B(tài)電解質(zhì)。但全固態(tài)電池的鋰金屬陽(yáng)很容易引發(fā)枝晶生長(zhǎng)，而枝晶會(huì)縮短電池壽命，引發(fā)安全問(wèn)題。至于其市場(chǎng)前景如何，暫無(wú)法推斷。

特斯拉也曾發(fā)布過(guò)超級(jí)電容+干電池技術(shù)。其干電池電極技術(shù)與傳統(tǒng)鋰電池的制備工藝不同，可降低成本，提升電池容量。業(yè)內(nèi)推測(cè)，特斯拉準(zhǔn)備推出的無(wú)鈷電池有可能就是采用干電池電極技術(shù)的電池，或者利用干電池電極超級(jí)電容作為鋰電池的補(bǔ)充。

四元電池

2019年，蜂巢能源對(duì)外發(fā)布了其四元材料電池信息。據(jù)饒忠儒介紹，蜂巢能源開(kāi)發(fā)出了NCMA四元正極材料，并發(fā)布了首款四元材料電芯。其四元材料是在NCM體系的基礎(chǔ)上摻雜Mx，使其循環(huán)性能優(yōu)于NCM811材料，具備更好的耐熱性、產(chǎn)氣少、安全性更高等特點(diǎn)，以使動(dòng)力電池達(dá)到容量更高、壽命更長(zhǎng)、安全性更好。“Mx摻雜會(huì)使一次顆粒之間的邊界強(qiáng)度增強(qiáng)，因此會(huì)減少在有害相變過(guò)程中微隙的形成。這就是四元電池的關(guān)鍵性突破。”

NCMA 四元材料是在高鎳三元的基礎(chǔ)上增加鋁元素，并改變石墨負(fù)極的常規(guī)做法，增加硅碳層，使負(fù)極嵌入和脫出離子的能力以及在高倍率充放電時(shí)枝晶產(chǎn)生的概率大大降低。也即在電池材料中降低或祛除鈷元素，以第四種金屬元素替代或部分取代原本的鈷元素，以提升正極材料的安全性和循環(huán)壽命。饒忠儒說(shuō)，通過(guò)摻雜技術(shù)改進(jìn)無(wú)鈷化后材料在充放電的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上得到長(zhǎng)足進(jìn)步。同時(shí)，四元材料剔除了鈷元素，使得電池成本較現(xiàn)有價(jià)格再下降5%-15%。

至于四元電池未來(lái)市場(chǎng)究竟會(huì)如何，還有待市場(chǎng)檢驗(yàn)。

無(wú)模組電池包

因?yàn)閷幍聲r(shí)代推出了CTP（Cell To Pack）電池包和比亞迪推出的刀片電池而讓無(wú)模組電池包走入公眾視野。

無(wú)模組電池包就是將電芯直接集成為電池子模塊，而這些子模塊可進(jìn)行串并聯(lián)，由此生產(chǎn)出各種尺寸的電池。其好處是，能提升電池體積利用率，降低電池包成本。

根據(jù)寧德時(shí)代的數(shù)據(jù)，其CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，電池包零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%，電池包能量密度提升了10%-15%，可達(dá)到200Wh/kg以上。不過(guò)，CTP技術(shù)側(cè)重于電池系統(tǒng)創(chuàng)新，是在模組結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做簡(jiǎn)化，對(duì)電池包結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在縱向或者橫向的排列方式上通過(guò)層次分割達(dá)到降低成本的目的。但采用CTP技術(shù)，電池包后續(xù)的維修會(huì)比較困難。

而比亞迪的刀片電池，和傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池相比，其體積比能量密度提升了50%，成本有望降低30%，且具有高安全、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，整車(chē)壽命可達(dá)百萬(wàn)公里以上。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，刀片電池也屬無(wú)模組電池包，偏向于改進(jìn)電芯制造工藝。它是把電芯寬度無(wú)限拉長(zhǎng)，厚度做薄，做成900mm甚至快1m的超長(zhǎng)電芯。由于電池更薄，所以散熱效果也更好。

無(wú)模組電池包作為一個(gè)新的發(fā)展方向，主要通過(guò)系統(tǒng)集成和工藝改進(jìn)方式來(lái)提升能量密度和降低成本，目前它在乘用車(chē)上的應(yīng)用還不多。

此外，若按產(chǎn)品形狀劃分，還有方形、軟包等形式。比如寧德時(shí)代的產(chǎn)品以方形電池為主，同時(shí)供應(yīng)部分軟包電池;比亞迪、三星SDI均以方形電池為主;松下以圓柱型電池為主，后來(lái)也做方形電池;韓國(guó)LG則以軟包電池為主。其中，方形和軟包是目前電池的主流封裝方式，圓柱電池較為小眾。

凡此種種技術(shù)最后能不能成為動(dòng)力電池新的主流技術(shù)路線，尚無(wú)法判斷，但至少眼下的一個(gè)階段內(nèi)還難以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。不過(guò)，中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)成為動(dòng)力電池競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，電池的技術(shù)創(chuàng)新將成為其重要標(biāo)志。

蜂巢能源：讓技術(shù)跑在產(chǎn)品前面

作為動(dòng)力電池行業(yè)的后起之秀，蜂巢能源的發(fā)展速度引發(fā)了行業(yè)的關(guān)注。雖然起步不算早，但起點(diǎn)卻很高，背靠長(zhǎng)城汽車(chē)的行業(yè)資源，蜂巢能源從成立之初就放眼全球，在國(guó)內(nèi)和海外同步開(kāi)展業(yè)務(wù)。為了進(jìn)一步了解這家動(dòng)力電池新勢(shì)力的技術(shù)發(fā)展情況，《汽車(chē)觀察》對(duì)蜂巢能源首席技術(shù)官饒忠儒先生進(jìn)行了專(zhuān)訪，并就近期遭到熱議的電池新技術(shù)進(jìn)行了探討。

聚焦方形疊片工藝

蜂巢能源雖然是一家2018年成立的年輕公司，但其前身長(zhǎng)城汽車(chē)動(dòng)力電池事業(yè)部卻早在2012年便開(kāi)始了電芯的研發(fā)工作。在技術(shù)路線選擇上，蜂巢能源聚焦方形疊片工藝，首款量產(chǎn)產(chǎn)品就采用目前領(lǐng)先的NCM811三元材料體系。

在蜂巢能源看來(lái)，方形硬殼電池在空間效率和安全性上比圓柱和軟包電池更有優(yōu)勢(shì)，將成為電動(dòng)汽車(chē)規(guī)模化發(fā)展的主流需求產(chǎn)品。與傳統(tǒng)卷繞工藝電池相比，疊片電池的邊角處有更好的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，可提高5%的能量密度，此外還更不易變形和膨脹，循環(huán)壽命可提升10%-20%，在制作大尺寸、大容量動(dòng)力電池方面，疊片工藝是最好的選擇。

對(duì)于近期關(guān)注度極高的CTP（Cell To Pack）和“刀片電池”技術(shù)，蜂巢能源也早有布局。“對(duì)于刀片電池的研究，蜂巢能源在一年半以前就已經(jīng)開(kāi)始，我們目前的二期工廠就是刀片電池的產(chǎn)線。”饒忠儒介紹，對(duì)于方形電池和軟包電池而言，把電芯做薄、做長(zhǎng)是大趨勢(shì)，這么做不僅可以提升能量密度，還能增加散熱面積，蜂巢能源所規(guī)劃的刀片電池產(chǎn)線選擇的是目前技術(shù)最成熟的600mm長(zhǎng)度的電芯。

饒忠儒也坦言，盡管薄長(zhǎng)型的電芯是大趨勢(shì)，但根據(jù)調(diào)研結(jié)果來(lái)看，由于受到設(shè)備精度的限制，目前要把電芯做到超過(guò)1000mm還存在一些難題需要突破。盡管可以通過(guò)將數(shù)個(gè)電芯內(nèi)串聯(lián)或內(nèi)并聯(lián)到一起來(lái)進(jìn)一步提升電芯長(zhǎng)度，但這將讓焊點(diǎn)暴露在電解液當(dāng)中，對(duì)電池的可靠性和壽命將會(huì)產(chǎn)生較大影響。只將最成熟的技術(shù)應(yīng)用到量產(chǎn)產(chǎn)品中，從中我們也看出了蜂巢能源保持的理性和克制。

隨著“刀片電池”技術(shù)的應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)份額將會(huì)得到提升。一方面隨著補(bǔ)貼政策退坡，磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢(shì)將會(huì)凸顯;另一方面，將這項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用到磷酸鐵鋰電池上，可以使A級(jí)車(chē)的續(xù)航提升到500km，達(dá)到和燃油車(chē)相當(dāng)?shù)乃剑瑥挠脩?hù)的使用需求上來(lái)說(shuō)，三元鋰電池將不再是其唯一的選擇。

“根據(jù)我們的預(yù)測(cè)，新技術(shù)將對(duì)A級(jí)車(chē)有相當(dāng)大的促進(jìn)。由于對(duì)續(xù)航的要求，前幾年磷酸鐵鋰電池基本是用在A00級(jí)和A0級(jí)車(chē)型上，現(xiàn)在可以將其擴(kuò)展到A級(jí)車(chē)的平價(jià)版上。”饒忠儒說(shuō)。從特斯拉在國(guó)內(nèi)的布局也可以看出，其高端車(chē)型目前會(huì)選擇三元鋰電池，而平價(jià)版車(chē)型則會(huì)選擇磷酸鐵鋰電池。蜂巢能源也會(huì)推出相應(yīng)的磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品，“高能量密度的三元鋰電池一直是我們的主要方向，但是我們也不可能放棄平價(jià)車(chē)的市場(chǎng)。”饒忠儒表示。

市場(chǎng)為基，技術(shù)先行

對(duì)于“刀片電池”技術(shù)，不僅僅只是把電芯變得薄長(zhǎng)這么簡(jiǎn)單，相應(yīng)的工藝、電池的組裝方式等都必須要改變，對(duì)電池殼體的平整度、一致性的挑戰(zhàn)也非常大，整個(gè)工藝設(shè)備都需要根據(jù)新的設(shè)計(jì)做大幅的調(diào)整。由此可見(jiàn)，在動(dòng)力電池技術(shù)更新迭代如此迅速的時(shí)期，若沒(méi)有精準(zhǔn)的布局和長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)可能是致命的打擊。“若是在已有的產(chǎn)線上改造升級(jí)難度將會(huì)特別大，原來(lái)生產(chǎn)VDA型號(hào)電池的產(chǎn)線基本就不能用了，對(duì)于蜂巢能源這樣的年輕公司而言，反而沒(méi)有這個(gè)包袱。而且我們從一年半以前就開(kāi)始布局，產(chǎn)線的規(guī)劃和設(shè)備的研發(fā)上都做了充足的準(zhǔn)備。”饒忠儒說(shuō)。

既要跟上當(dāng)前主流技術(shù)發(fā)展的步伐，又得瞄準(zhǔn)未來(lái)前進(jìn)的航向，對(duì)此，蜂巢能源也有屬于自己的一套方法論。饒忠儒介紹：“我們會(huì)根據(jù)市場(chǎng)的趨勢(shì)先行做預(yù)研布局，同時(shí)會(huì)緊跟國(guó)際的先進(jìn)技術(shù)，不僅在電池的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保持領(lǐng)先，同時(shí)也會(huì)不斷探索高安全性、高能量密度的材料體系。”

在技術(shù)路線的選擇上，蜂巢能源借助長(zhǎng)城汽車(chē)的力量，可以與國(guó)內(nèi)和國(guó)際整車(chē)企業(yè)建立良好的溝通渠道。尤其針對(duì)國(guó)外一線整車(chē)企業(yè)，提前車(chē)型量產(chǎn)時(shí)間三年就切入其體系，與整車(chē)企業(yè)一起做研發(fā)，融洽的合作關(guān)系也幫助蜂巢能源得以更容易獲得整車(chē)企業(yè)的真實(shí)需求。更早的介入整車(chē)開(kāi)發(fā)和更精準(zhǔn)的客戶(hù)需求成為了蜂巢能源的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，也讓其技術(shù)研發(fā)工作更加有的放矢。

蜂巢能源這套方法的成效也已經(jīng)逐漸得到了體現(xiàn)。2019年7月，蜂巢能源無(wú)鈷材料、四元材料電池首發(fā)。在現(xiàn)有三元體系的鋰離子動(dòng)力電池中，正極材料的成本占比達(dá)到30%～45%。正極中所含的鈷為戰(zhàn)略性資源，價(jià)格貴且波動(dòng)劇烈，對(duì)電芯的成本影響極大，因此低鈷和無(wú)鈷化電池是下一代動(dòng)力電池的研發(fā)方向。蜂巢能源基于對(duì)于材料體系的前瞻性研發(fā)率先在國(guó)內(nèi)發(fā)布無(wú)鈷電芯產(chǎn)品可謂意義重大。

此外，隨著鎳的含量不斷提升，三元體系鋰電池能量密度和安全性之間的平衡成為了無(wú)法回避的問(wèn)題。對(duì)此，蜂巢能源率先開(kāi)發(fā)出NCMA四元正極材料，并發(fā)布了四元材料電芯。四元材料在NCM體系的基礎(chǔ)上摻雜Mx，使其循環(huán)性能優(yōu)于NCM811材料，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)耐熱更好、產(chǎn)氣少、安全性更高的特點(diǎn)。

蜂巢能源負(fù)責(zé)前沿技術(shù)研發(fā)的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前還在同步開(kāi)展固態(tài)電池的相關(guān)研發(fā)工作，干法電極的原型機(jī)將于今年下半年完成。饒忠儒認(rèn)為，當(dāng)固態(tài)電池導(dǎo)電性差的問(wèn)題突破以后，其突出的安全性能將讓其成為下一代電動(dòng)車(chē)的最佳選擇，相關(guān)技術(shù)預(yù)計(jì)將在五年之后開(kāi)始得到應(yīng)用。

蜂巢能源立足當(dāng)下做產(chǎn)品應(yīng)用，面向未來(lái)做技術(shù)開(kāi)發(fā)，讓技術(shù)跑在產(chǎn)品前面，使其得以更加從容的面對(duì)動(dòng)力電池瞬息萬(wàn)變的技術(shù)格局。正如饒忠儒最后總結(jié)：“在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)集中度越來(lái)越高的現(xiàn)狀下，蜂巢能源作為一家年輕公司，必然會(huì)受到夾擊。但憑借我們深厚的技術(shù)積累，雖說(shuō)不能保證彎道超車(chē)，但也至少可以做到異軍突起。”

全球市場(chǎng)：中日韓走在歐美前面

蜂巢能源作為中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)的新秀，發(fā)展前景值得期待。而寧德時(shí)代和比亞迪既是中國(guó)又是全球動(dòng)力電池領(lǐng)域的頭部企業(yè)。以它們?yōu)榇淼闹袊?guó)動(dòng)力電池企業(yè)和日本、韓國(guó)的同行目前已經(jīng)占據(jù)全球市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，而總體上歐美的同行尚處于追趕態(tài)勢(shì)。

日本

提起鋰電池就不得不首先想到日本，而日本鋰電池技術(shù)的當(dāng)今地位卻與一位美國(guó)科學(xué)家息息相關(guān)。

1970年代后期，一種使用金屬鋰作為電極的電池憑借其儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)受到市場(chǎng)青睞，掌握該項(xiàng)技術(shù)的加拿大公司Moli Energy也開(kāi)啟了霸占全球電池市場(chǎng)的騰飛之路。但這種電池問(wèn)世不到半年，就因起火爆炸的問(wèn)題，而被全球召回。Moli Energy最后也難逃被被日本NEC公司收購(gòu)的命運(yùn)。

1980年，一位原本專(zhuān)攻固體物理、僅上過(guò)兩門(mén)化學(xué)課程美國(guó)人發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰（LiCoO2）可以作為電池正極材料。但由于Moli Energy的教訓(xùn)太過(guò)慘烈，美國(guó)沒(méi)有一家企業(yè)敢接這項(xiàng)發(fā)明。美國(guó)不敢接的燙手山芋，正處于經(jīng)濟(jì)騰飛期的日本敢接，風(fēng)頭正盛的索尼接過(guò)這項(xiàng)技術(shù)并將其與自己掌握的石墨負(fù)極技術(shù)結(jié)合，并在1991年發(fā)布了世界上首款商用鋰離子電池，并一躍成為行業(yè)老大。而這位美國(guó)人正是2019年剛剛獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的“鋰離子電池之父”John B.Goodenough。

鈷酸鋰-石墨體系架構(gòu)奠定了日本鋰電池的技術(shù)的基礎(chǔ)，由于眾所周知的原因，鈷作為戰(zhàn)略資源成本一直高居不下，此后日本先后將技術(shù)轉(zhuǎn)向錳酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷酸鋰，直到最后在鎳鈷酸鋰的基礎(chǔ)上摻入鋁，形成了當(dāng)前的主流技術(shù)之一—NCA（鎳鈷鋁）三元材料體系。

2008年，松下收購(gòu)三洋，持續(xù)在電池領(lǐng)域發(fā)力，并一舉成為全球新的霸主。隨著特斯拉的蒸蒸日上，松下憑借與特斯拉的緊密合作也成為動(dòng)力電池的巨頭，市場(chǎng)份額僅次于寧德時(shí)代。而昔日霸主索尼則在2016年底出售了旗下的電池業(yè)務(wù)。松下憑借消費(fèi)鋰電業(yè)務(wù)所積攢的扎實(shí)基礎(chǔ)，將圓柱型封裝工藝的高成熟度、高一致性的先天優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到了極致。回顧松下與特斯拉的合作歷程，從特斯拉的首款電動(dòng)車(chē)Roadster到最新的Model3，采用的均是圓柱形封裝形式。松下電芯技術(shù)的提升集中體現(xiàn)于正極材料和圓柱尺寸的改良，正極材料從最初的的鈷酸鋰轉(zhuǎn)向現(xiàn)在NCA三元材料，尺寸上從18650型號(hào)開(kāi)始轉(zhuǎn)向21700型號(hào)，所有的改變不為別的，就是現(xiàn)在行業(yè)共同追求的目標(biāo)：能量密度和成本。松下應(yīng)用于Model3上的21700型號(hào)電池能量密度能達(dá)到340Wh/kg，成為當(dāng)前市面上能量密度最高的電池。

AESC是日本另外一家很早就布局動(dòng)力電池的企業(yè)。2007年，日產(chǎn)和NEC合資建成AESC，從日產(chǎn)的背景就能看出其瞄準(zhǔn)的是新能源汽車(chē)市場(chǎng)。同年上市的日產(chǎn)Leaf便采用AESC研發(fā)的動(dòng)力電池，日產(chǎn)Leaf的熱銷(xiāo)也讓AESC迅速擴(kuò)大了市場(chǎng)份額。AESC動(dòng)力電池采用軟包設(shè)計(jì)，正極采用錳酸鋰材料，雖然價(jià)格便宜，但能量密度過(guò)低，當(dāng)市場(chǎng)主流向高鎳三元材料傾斜之后，AESC也因?yàn)槠浼夹g(shù)路線的錯(cuò)誤選擇，最終于2019年被中國(guó)遠(yuǎn)景集團(tuán)收購(gòu)。

日本的汽車(chē)巨頭豐田也一直是動(dòng)力電池的重要玩家，1996年與松下共同組建合資公司PEVE（Primearth EV Energy），生產(chǎn)鎳氫電池及鋰電池等環(huán)保車(chē)用電池。憑借鎳氫電池技術(shù)，1997年豐田推出全球第一款大規(guī)模生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車(chē)普銳斯。豐田隨后增加了對(duì)PEVE的掌控權(quán)，持股比例增至80.5%。2019年，據(jù)《日經(jīng)新聞》報(bào)道，PEVE將在中國(guó)建立第四家混合動(dòng)力汽車(chē)電池工廠，以滿足日益增長(zhǎng)的混動(dòng)車(chē)需求。豐田還在為純電動(dòng)車(chē)型研究固態(tài)電池技術(shù)，并計(jì)劃將其應(yīng)用到下一代汽車(chē)產(chǎn)品中。

韓國(guó)

與日本一樣，韓國(guó)是消費(fèi)電子大國(guó)，得益于此，其電池產(chǎn)業(yè)也具有很高的國(guó)際地位，LG化學(xué)、三星SDI、SKI等眾多知名企業(yè)都來(lái)自韓國(guó)。在技術(shù)路線上，與中國(guó)類(lèi)似，韓國(guó)最初引進(jìn)美系技術(shù)，其主流技術(shù)也以MCM三元材料體系為主，但NCA材料也有很好的應(yīng)用。

根據(jù)韓國(guó)專(zhuān)業(yè)調(diào)研機(jī)構(gòu)SNE Research的數(shù)據(jù)，2019年，LG化學(xué)、三星SDI、SKI的出貨量分別為12.3GWh、4.2GWh、1.9GWh，全球排名分別為第三、第五和第十，三家公司的市場(chǎng)份額均在2018年的基礎(chǔ)上有所提升。

韓國(guó)電池企業(yè)中排名第一的LG化學(xué)是公認(rèn)的全球軟包龍頭企業(yè)，正極以NCM三元材料為主。LG化學(xué)擁有非常好的客戶(hù)基礎(chǔ)，與全球眾多汽車(chē)品牌均有合作，除了韓國(guó)本土的現(xiàn)代汽車(chē)，雷諾、通用、奧迪、捷豹等均是其客戶(hù)。三星SDI與LG化學(xué)的選擇不同，封裝形式以方形為主，同時(shí)也在積極跟進(jìn)21700圓柱形電池的生產(chǎn)。三星SDI正極材料的技術(shù)路線上采取雙線布局，同時(shí)采用NCM和NCA三元材料，也是除松下之外最主要的NCA動(dòng)力電池生產(chǎn)廠家，寶馬i3、大眾Golf等明星車(chē)型采用的均為三星SDI的方形三元電池。SKI起步較晚，是三家企業(yè)中體量最小的一家，主打軟包電池，正極以NCM三元材料為主，其客戶(hù)涵蓋了起亞、戴姆勒、北汽等多家國(guó)內(nèi)外知名車(chē)企。2019年，SKI宣布的下一代動(dòng)力電池“NCM9/0.5/0.5”，最早將從2021年開(kāi)始實(shí)現(xiàn)商用化。

韓國(guó)政府對(duì)新能源汽車(chē)的支持力度不斷增加，韓國(guó)國(guó)內(nèi)的電池企業(yè)也正在大范圍擴(kuò)張，LG化學(xué)、三星SDI和SKI三家企業(yè)的總產(chǎn)能目前已經(jīng)擴(kuò)充至100GWh以上，超過(guò)了日本，僅次于中國(guó)。2016年，LG化學(xué)全球產(chǎn)能僅為8.6GWh，2019年就達(dá)到了70GWh，進(jìn)入2020年之后絲毫沒(méi)有停下腳步，LG化學(xué)宣布將產(chǎn)能提升至90GWh。動(dòng)力電池的“韓流”正向全球蔓延。

美國(guó)

鈷酸鋰讓日本鋰離子電池迅速崛起，也讓John B.Goodenough一躍成為炙手可熱的化學(xué)家。1986年，他回到了祖國(guó)，進(jìn)入得克薩斯州大學(xué)奧斯丁分校，繼續(xù)著他的研究。直到1997年，75歲的Goodenough再次震驚世界，這一次他的發(fā)現(xiàn)正是一直沿用至今的磷酸鐵鋰（LiFePO4）。磷酸鐵鋰憑借其穩(wěn)定性和成本優(yōu)勢(shì)迅速吸引了行業(yè)的注意，美國(guó)的A123 System公司靠著生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池，一度成為全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的霸主。

由于受到美國(guó)處于石油產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，政府并沒(méi)有急迫的想要推進(jìn)電動(dòng)車(chē)的發(fā)展，盡管對(duì)新能源汽車(chē)給予補(bǔ)貼，但遠(yuǎn)沒(méi)有中國(guó)這般熱情。除了上述提到的A123 System，再?zèng)]有其他讓人記憶深刻的企業(yè)。而A123 System也由于經(jīng)營(yíng)問(wèn)題申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)，最終被中國(guó)公司萬(wàn)向集團(tuán)收購(gòu)。

不過(guò)這并不代表美國(guó)的動(dòng)力電池技術(shù)就很弱，美國(guó)在動(dòng)力電池技術(shù)上有著很深的技術(shù)儲(chǔ)備，只是沒(méi)有將其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。蜂巢能源CTO饒忠儒先生的介紹：“在日本電池技術(shù)走向NCA的同時(shí)，美國(guó)選擇了另外一種體系，也是現(xiàn)在另一種主流技術(shù)路線MCM（鎳鈷錳）材料體系。由于日本對(duì)鋰電池技術(shù)的保護(hù)，中韓最終選擇了引進(jìn)美國(guó)技術(shù)，這也是中國(guó)電池技術(shù)路線以NCM為主的重要原因。”所以中國(guó)市場(chǎng)目前主流的磷酸鐵鋰和NCM三元材料體系，最初的技術(shù)來(lái)源實(shí)際都是美國(guó)。

隨著特斯拉的崛起，特斯拉與松下的合作讓美國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)又有了新的活力。2019年5月，特斯拉正式宣布收購(gòu)超級(jí)電容與電池公司Maxwell。據(jù)Maxwell 介紹，其干電極技術(shù)能將電芯的能量密度提升至 300 Wh/kg 以上，未來(lái)有可能進(jìn)一步增加至500 Wh/kg。而近期特斯拉的下一代無(wú)鈷電池在網(wǎng)上遭到瘋傳，并牽動(dòng)無(wú)數(shù)人的神經(jīng)，更有流言稱(chēng)其下一代電池就是“干電極+超級(jí)電容”的組合。對(duì)此，饒忠儒表示：“干法電極和超級(jí)電容其實(shí)不是什么新概念，技術(shù)早就存在。特斯拉真正瞄準(zhǔn)的其實(shí)是2025年以后的固態(tài)電池，因?yàn)楦煞姌O正是研究固態(tài)電池必須掌握的關(guān)鍵技術(shù)。”此前馬斯克一直對(duì)外界表示：“固態(tài)電池并不是動(dòng)力電池的未來(lái)，而氫燃料更是蠢得令人難以置信。”現(xiàn)在看來(lái)，這更像是其對(duì)外放的一發(fā)煙霧彈。

Goodenough同樣認(rèn)為固態(tài)電池將會(huì)是更好的選擇。磷酸鐵鋰材料推出之后，雖然安全性能相比早期的金屬鋰電池上升了一個(gè)臺(tái)階，但并不代表安全隱患就消失了，安全問(wèn)題一直盤(pán)旋在動(dòng)力電池領(lǐng)域的心頭。對(duì)于這位“足夠好”先生而言，這樣的電池技術(shù)顯然還“不夠好”。于是，年過(guò)90的Goodenough再次投身到了新的研究領(lǐng)域—全固態(tài)電池。目前，Goodenough的研究已經(jīng)初見(jiàn)端倪，相關(guān)的成果已經(jīng)被多個(gè)權(quán)威刊物報(bào)道。雖然美國(guó)電池技術(shù)沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化，但在相關(guān)的基礎(chǔ)研究方面，美國(guó)依然掌握了強(qiáng)有力的話語(yǔ)權(quán)。

歐洲

歐洲是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)重地，或許因?yàn)闊o(wú)法割舍其在傳統(tǒng)汽車(chē)領(lǐng)域的地位，其新能源汽車(chē)的發(fā)展節(jié)奏遠(yuǎn)不如亞洲這般迅速。近日，歐盟“電池2030+”（BATTERY 2030+）計(jì)劃工作組發(fā)布了電池研發(fā)路線圖第二版草案，提出未來(lái)10年歐盟電池技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)，旨在開(kāi)發(fā)智能、安全、可持續(xù)且具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的超高性能電池，使歐洲電池技術(shù)在交通動(dòng)力儲(chǔ)能、固定式儲(chǔ)能領(lǐng)域以及機(jī)器人、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等未來(lái)新興領(lǐng)域保持長(zhǎng)期領(lǐng)先地位。隨著歐盟下定決心，歐洲電池產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)高速發(fā)展。

戴姆勒、寶馬、大眾、PSA等歐洲車(chē)企在動(dòng)力電池領(lǐng)域的合作伙伴基本都來(lái)自亞洲。歐洲雖然憑借其在汽車(chē)工業(yè)的地位，吸引了包括寧德時(shí)代、蜂巢能源、孚能科技、LG化學(xué)、三星SDI等眾多亞洲電池企業(yè)的投資，但其本土企業(yè)還處于初級(jí)發(fā)展階段。為盡快彌補(bǔ)短板，歐盟批準(zhǔn)了由德國(guó)、法國(guó)、意大利、芬蘭等7國(guó)共同申報(bào)的電池領(lǐng)域“歐洲共同利益重要計(jì)劃（IPCEI）”，在未來(lái)數(shù)年內(nèi)投資32億歐元（約250億元）在原材料、電池單元和模塊、電池系統(tǒng)以及循環(huán)利用四個(gè)關(guān)鍵的研發(fā)領(lǐng)域。

Northvolt、大眾、戴姆勒、巴斯夫等公司均對(duì)政府的號(hào)召做出了積極響應(yīng)。Northvolt作為歐洲電池領(lǐng)域的“國(guó)家隊(duì)”，可以說(shuō)肩負(fù)著重大使命。目前Northvolt聚焦于開(kāi)發(fā)高能量方形電池用于汽車(chē)和儲(chǔ)能系統(tǒng)，正極采用NCM三元材料，其圓柱形電池則主要用于工業(yè)設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)品。Northvolt正在瑞典建設(shè)一個(gè)歐洲版的Gigafactory，預(yù)計(jì)到2023年將擁有32GWh的容量。Northvolt在合作伙伴上也尤其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，大眾、雪鐵龍、標(biāo)致、寶馬等一眾歐洲巨頭都將為他的整車(chē)企業(yè)客戶(hù)。此外，Northvolt還在2019年獲得了大眾的9億歐元投資，雙方將成立合資公司，建設(shè)16GWh電池工廠。

法國(guó)車(chē)企PSA也不甘寂寞，據(jù)外媒報(bào)道，PSA集團(tuán)將與法國(guó)電池制造商Saft公司聯(lián)合建立兩個(gè)總產(chǎn)能達(dá)64GWh/年的電池工廠。Saft是是一家高科技工業(yè)電池的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及制造商，主營(yíng)鎳電池和鋰電池的設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)，其鋰離子電池被應(yīng)用于衛(wèi)星等軍事領(lǐng)域。PSA與Salt將投資共50億歐元建立一家名為Automotive Cell Company（ACC）的合資企業(yè)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，PSA與Saft的聯(lián)手是歐洲推動(dòng)動(dòng)力電池市場(chǎng)反擊的重要落子。

歐洲動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)盡管目前處于落后，但歐洲的發(fā)展決心早已表露無(wú)遺。憑借深厚的工業(yè)基礎(chǔ)和政府的大力支持，歐洲也定不會(huì)讓自己在動(dòng)力電池這片肥沃的市場(chǎng)缺席。

世界主要國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)的發(fā)展繪制了宏偉藍(lán)圖，并制定了行動(dòng)路線圖。我們相信，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)也將隨之而獲得持續(xù)發(fā)展，無(wú)論是無(wú)鈷或少鈷電池還是有鈷電池將出現(xiàn)更多、更好的創(chuàng)新技術(shù)，進(jìn)而反哺于新能源汽車(chē)的發(fā)展。