鋰電產(chǎn)業(yè)鏈大體上有如下幾個環(huán)節(jié):資源(鋰、鈷、鎳等)、原材料、電池材料(正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等)、鋰離子電池、下游應(yīng)用(包括四輪車、兩輪車在內(nèi)的電動車,儲能,手機(jī)、筆記本電腦等消費類電子產(chǎn)品等)。經(jīng)過多年的發(fā)展,以新能源汽車為代表的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈積累了較強(qiáng)的優(yōu)勢,已經(jīng)進(jìn)入市場化驅(qū)動的新時代。
據(jù)工業(yè)和信息化部公布,2020年我國新能源汽車產(chǎn)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(chǎn)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(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035)》,到2025年新能源汽車新車銷量預(yù)計在500萬~600萬輛。隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出,國內(nèi)新能源汽車將迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇,進(jìn)入下一個高速發(fā)展階段。
目前,現(xiàn)有動力電池的技術(shù)創(chuàng)新主要來自于原材料體系的性能優(yōu)化以及封裝工藝的技術(shù)改良。經(jīng)過近十年快速發(fā)展,現(xiàn)有的液態(tài)鋰離子電池已經(jīng)成為車用動力電池首選,并在成本和能量密度上實現(xiàn)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(dá)到了能效和經(jīng)濟(jì)性的最佳狀態(tài)。然而,按照中國汽車工程學(xué)會研究編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》公布的汽車動力電池技術(shù)發(fā)展目標(biāo),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(dá)到350Wh/kg以上,到2030年比能量密度要達(dá)到400Wh/kg,而依靠現(xiàn)有的電池體系很難實現(xiàn)。
市場上,各大電池廠商、新能源汽車企業(yè)紛紛布局新的電池體系以應(yīng)對下一輪技術(shù)提升,以及來自市場的安全性、成本新要求。據(jù)悉,全固態(tài)電池將成為下一個布局的產(chǎn)業(yè)方向。不過,受技術(shù)(金屬枝晶、界面穩(wěn)定、物理接觸等難題)和成本(電池材料合成、生產(chǎn)工藝等)的雙重約束,全固態(tài)電池從實驗室到批量化應(yīng)用尚需時日。鑒于固態(tài)電池的良好發(fā)展前景,原材料供應(yīng)商、電池企業(yè)、車企均布局固態(tài)電池市場和技術(shù),產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。不過據(jù)專家預(yù)計,現(xiàn)階段固態(tài)電池還要經(jīng)歷凝膠、半固態(tài)再到全固態(tài)發(fā)展的歷程,大規(guī)模應(yīng)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(shù)也備受關(guān)注,在產(chǎn)業(yè)界嶄露頭角。全球約30余家公司開展鈉離子電池技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)化初期,電池能量密度較低,僅在低速電動車、儲能和機(jī)械備用電站等領(lǐng)域應(yīng)用,與鋰離子電池為互補(bǔ)技術(shù),不會形成替代。
可以預(yù)見,隨著技術(shù)的不斷提升和產(chǎn)業(yè)界不懈努力,在不遠(yuǎn)的將來,我國動力電池產(chǎn)業(yè)仍將掀起新的發(fā)展熱潮。
10.19599/j.issn.1008-892x.2021.04.001