鋰電產業鏈大體上有如下幾個環節:資源(鋰、鈷、鎳等)、原材料、電池材料(正極材料、負極材料、隔膜、電解液等)、鋰離子電池、下游應用(包括四輪車、兩輪車在內的電動車,儲能,手機、筆記本電腦等消費類電子產品等)。經過多年的發展,以新能源汽車為代表的動力電池產業鏈積累了較強的優勢,已經進入市場化驅動的新時代。
據工業和信息化部公布,2020年我國新能源汽車產銷分別完成136.6萬輛和136.7萬輛,同比分別增長7.5%和10.9%。2021年1—6月,我國新能源汽車產銷分別完成121.5萬輛和120.6萬輛,同比均增長均為2倍。根據《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035)》,到2025年新能源汽車新車銷量預計在500萬~600萬輛。隨著我國“雙碳”目標的提出,國內新能源汽車將迎來新一輪的發展機遇,進入下一個高速發展階段。
目前,現有動力電池的技術創新主要來自于原材料體系的性能優化以及封裝工藝的技術改良。經過近十年快速發展,現有的液態鋰離子電池已經成為車用動力電池首選,并在成本和能量密度上實現了大幅度改善,十年來能量密度提升了近3倍,價格下降了85%,達到了能效和經濟性的最佳狀態。然而,按照中國汽車工程學會研究編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》公布的汽車動力電池技術發展目標,即高端車型的能量型動力電池單體在2025年的比能量密度要達到350Wh/kg以上,到2030年比能量密度要達到400Wh/kg,而依靠現有的電池體系很難實現。
市場上,各大電池廠商、新能源汽車企業紛紛布局新的電池體系以應對下一輪技術提升,以及來自市場的安全性、成本新要求。據悉,全固態電池將成為下一個布局的產業方向。不過,受技術(金屬枝晶、界面穩定、物理接觸等難題)和成本(電池材料合成、生產工藝等)的雙重約束,全固態電池從實驗室到批量化應用尚需時日。鑒于固態電池的良好發展前景,原材料供應商、電池企業、車企均布局固態電池市場和技術,產業已呈現出蓬勃發展的態勢。不過據專家預計,現階段固態電池還要經歷凝膠、半固態再到全固態發展的歷程,大規模應用起碼還需要5—10年時間。此外,受鋰資源短缺的影響,鈉離子電池技術也備受關注,在產業界嶄露頭角。全球約30余家公司開展鈉離子電池技術研究及產業化工作,電池巨頭寧德時代更是布局其中。不過,鈉離子電池尚在產業化初期,電池能量密度較低,僅在低速電動車、儲能和機械備用電站等領域應用,與鋰離子電池為互補技術,不會形成替代。
可以預見,隨著技術的不斷提升和產業界不懈努力,在不遠的將來,我國動力電池產業仍將掀起新的發展熱潮。
10.19599/j.issn.1008-892x.2021.04.001