動(dòng)力電池技術(shù)大比拼

文 / 本刊記者 鄭雪芹

動(dòng)力電池企業(yè)的新一輪技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)正在開啟，此間最明顯的變化就是出現(xiàn)了很多新的名詞或概念，從“刀片”、“彈匣”，到“凝聚態(tài)”、“龍鱗甲”……這些簡(jiǎn)單易記又顧名思義的名字，強(qiáng)化了我們的印象。

動(dòng)力電池技術(shù)呈現(xiàn)品牌化特征

近年來，在動(dòng)力電池的發(fā)展進(jìn)程中，逐漸涌現(xiàn)出了一批辨識(shí)度較高的創(chuàng)新技術(shù)及產(chǎn)品，從較早的比亞迪“刀片電池”、廣汽埃安“彈匣電池”開始，到今年上海車展期間集中發(fā)布的“凝聚態(tài)電池”、“閃充電池”、“問頂電池”、“龍鱗甲電池”、“海綿電池”等，也大多以電池特點(diǎn)來命名該項(xiàng)技術(shù)或產(chǎn)品，并以期成為各家企業(yè)的獨(dú)門絕技，比如提起刀片電池就聯(lián)想到比亞迪，提起彈匣電池就聯(lián)想到廣汽埃安，而不是其他電池企業(yè)。這些簡(jiǎn)單易記又顧名思義的名字，事實(shí)上已經(jīng)具備了品牌化傳播的特征。（見表）

層出不窮的新名詞，是動(dòng)力電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的表現(xiàn)。通過技術(shù)創(chuàng)新降低成本進(jìn)而擴(kuò)大市場(chǎng)占有率已成為動(dòng)力電池廠商的普遍共識(shí)。現(xiàn)階段，動(dòng)力電池行業(yè)正處于技術(shù)井噴期，隨著動(dòng)力電池技術(shù)的快速發(fā)展、成熟以及規(guī)模化應(yīng)用，動(dòng)力電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局也將迎來新一輪洗牌和重組。

通過信息梳理不難發(fā)現(xiàn)，在此進(jìn)程中出現(xiàn)的一些新名詞或新概念，在一定程度上有“占山為王”的意味，但卻難掩背后的同質(zhì)化現(xiàn)象，如大多都是通過改變電池結(jié)構(gòu)來達(dá)到所謂“創(chuàng)新”的噱頭，但是不是真正的“創(chuàng)新”卻不得而知，這需要通過分析技術(shù)原理仔細(xì)比對(duì)才能判斷，而在廠家的公開資料中不一定披露詳細(xì)信息。

事實(shí)上，隨著資本熱錢的不斷涌入，使得動(dòng)力電池出現(xiàn)低端技術(shù)泛濫、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、質(zhì)量良莠不齊等行業(yè)亂象，也造成了行業(yè)不斷洗牌的局面。如何才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下去？答案自然是真正的技術(shù)創(chuàng)新。

動(dòng)力電池作為新能源汽車的“心臟”，占據(jù)整車成本的40%至50%，其技術(shù)創(chuàng)新在很大程度上主導(dǎo)著新能源汽車行業(yè)的未來走向。真正的技術(shù)創(chuàng)新一方面有利于帶來更多的增量市場(chǎng)，另一方面是最先創(chuàng)造出革命性技術(shù)的動(dòng)力電池廠商，將會(huì)在新能源浪潮中占據(jù)先機(jī)，掌握主動(dòng)權(quán)。

對(duì)于一項(xiàng)新的技術(shù)或產(chǎn)品，一個(gè)朗朗上口的名稱固然能起到錦上添花的作用，但“表里如一”才是立足之本。

動(dòng)力電池的突破空間在哪里？

動(dòng)力電池技術(shù)正在朝著更高能量密度、更長(zhǎng)壽命、更好熱穩(wěn)定性方向發(fā)展。目前，動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新大致可以分為兩個(gè)方向：一是材料創(chuàng)新，比如鈉離子電池、鉀離子電池、固態(tài)電池等；二是工藝創(chuàng)新，比如通過改變動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)或形態(tài)來提升能量密度及安全性。

但現(xiàn)階段在材料創(chuàng)新尚未取得突破之際，動(dòng)力電池廠商主要針對(duì)動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)等工藝進(jìn)行創(chuàng)新，以提高動(dòng)力電池的續(xù)航能力、快充速度以及安全性。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)主流電池廠商的技術(shù)創(chuàng)新基本都是沿著這條路線在前進(jìn)。

但是寧德時(shí)代最新發(fā)布的凝聚態(tài)電池，似乎可以歸為電池材料維度的重大創(chuàng)新。該電池號(hào)稱單體能量密度高達(dá)500Wh/kg，打破了目前主流材料體系的天花板。按照寧德時(shí)代的官方介紹，凝聚態(tài)電池并不是半固態(tài)電池，也不是一個(gè)過渡性產(chǎn)品，而是一種全新的電池。

作為對(duì)比，在當(dāng)下主流的三元鋰電池體系中，寧德時(shí)代已經(jīng)量產(chǎn)的麒麟電池的電芯單體能量密度為350Wh/kg，特斯拉4680 電池的能量密度是300Wh/kg。至于磷酸鐵鋰電池，比亞迪刀片電池的電芯單體能量密度是160Wh/kg。

凝聚態(tài)電池之所以能夠達(dá)到如此高的能量密度，從目前有限的公開資料來看，主要是得益于電池材料和電池工藝的一系列創(chuàng)新。相較大家頻繁討論的固態(tài)、半固態(tài)電池，寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池則是采用了凝膠狀電解質(zhì)（無法判斷此電解質(zhì)是否為一種新材料），并通過構(gòu)建微米級(jí)別的自適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，提高了電池動(dòng)力學(xué)性能和鋰離子運(yùn)輸效率。除此之外，凝聚態(tài)電池還開發(fā)了超高比能正極、新型負(fù)極、隔離膜、工藝等一系列創(chuàng)新技術(shù)，使之既具有優(yōu)秀的充放電性能，又具備高安全性能。

而工藝創(chuàng)新近年來比較知名的有CTP、CTC 等技術(shù)，如寧德時(shí)代麒麟電池和比亞迪刀片電池均屬于CTP（Cell to Pack，電芯直接組包技術(shù)），特斯拉4680電池屬于CTC（Cell to Chassis，電池車身一體化技術(shù)），皆是結(jié)構(gòu)維度的創(chuàng)新，都是在有限的空間內(nèi)塞入更多的鋰離子電池，以達(dá)到續(xù)航能力的提升。

同時(shí)，從近期發(fā)布的且已公布技術(shù)原理的動(dòng)力電池來看，目前創(chuàng)新主要集中在工藝范疇，且大多側(cè)重于結(jié)構(gòu)性方面。如，蜂巢能源“龍鱗甲電池”采用了熱電分離、空間功能集成設(shè)計(jì)等技術(shù)；瑞浦蘭鈞的“問頂電池”和中創(chuàng)新航的“頂流圓柱電池”均是縮小頂部空間，采用一體化連接技術(shù)；捷威動(dòng)力的“海綿電池”也是采用了高度集成化的設(shè)計(jì)，在空間的利用上做文章；而更早的比亞迪“刀片電池”和廣汽埃安“彈匣電池”，從名稱上就能看出是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。

在動(dòng)力電池的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化階段，企業(yè)必須要實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，掌握核心技術(shù)才是制勝的關(guān)鍵。而未來動(dòng)力電池行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新將面臨以下三類挑戰(zhàn)：其一，鋰離子電池能量密度技術(shù)的創(chuàng)新挑戰(zhàn)；其二，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化的挑戰(zhàn)；其三，國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略和國際布局的挑戰(zhàn)。如何應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，以贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是所有企業(yè)都應(yīng)思考的問題。