李洪力

近期，懂車帝公布的2023年常溫和冬季測試結(jié)果扯下了很多新能源車企的遮羞布，在剛剛完成的漠河冬測中，雖然34款純電車型零下20℃平均續(xù)航里程達到292公里，相較于去年冬測提升9%，但依然有很多熱門新能源車型的續(xù)航能力難盡如人意。

對于新能源車冬季續(xù)航能力明顯下降的痛點，1月4日，四部門聯(lián)合發(fā)布意見，要求加強新能源汽車與電網(wǎng)的融合互動，重點加大動力電池關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。目標是在不增加明顯成本的情況下，將動力電池循環(huán)壽命提升至3000次及以上，并解決高頻度雙向充放電工況下的電池安全問題。

2023年12月中旬，懂車帝一場新能源汽車極限環(huán)境冬測活動引爆了整個新能源汽車圈，很多新能源車企的遮羞布被其無情扯下。

在剛剛完成的漠河冬測中，34款純電車型零下20℃平均續(xù)航里程達到292公里，相較于去年冬測提升9%，平均充電功率提升了46%。而在2023全年的常溫續(xù)航測試中，所有49款純電車型的平均續(xù)航里程達到425公里。

此外，在混動車型純電續(xù)航達成率上，比亞迪仰望以85.08%的續(xù)航達成率排名第一，而華為、賽力斯聯(lián)合打造的問界M7增程版排名倒數(shù)第一，只有31.6%。吉利、長城旗下的多款車型在測試中續(xù)航達成率均不到40%。

雖然懂車帝的冬測成績單引發(fā)了“口水仗”，多家車企怒懟懂車帝測試標準存在問題，但對于懂車帝的冬測活動，汽車分析師鐘師仍表示，“在不考慮其他因素影響下，懂車帝的冬測結(jié)果直戳了新能源車冬季續(xù)航縮水嚴重的痛點?！?/p>

其實對于新能源車在冬季續(xù)航能力嚴重縮水的問題，多家汽車自媒體公號都曾發(fā)布過自己的測試結(jié)果，均與官方所公布的續(xù)航能力相差較遠。本刊在近期也調(diào)查了一些新能源車車主冬季用車的真實感受，從多位車主反映的結(jié)果看，新能源車冬季續(xù)航能力確實大幅縮水，尤其是在北方地區(qū)，一些用車時間已超過二三年的新能源車表現(xiàn)的更為明顯。

“最不滿意的地方就是續(xù)航受溫度影響太大，冬季開空調(diào)會造成續(xù)航大幅縮水，0度以上的話基本上續(xù)航對半減少。前一段時間零下10多度的時候，續(xù)航里程就剩下三分之一了。”北京廣汽埃安s車主孟森（化名）表示。孟森是于2020年購入廣汽埃安s汽車的，目前已使用3年。

深受續(xù)航困擾的還有北京出租車司機群體，本刊從實際打車體驗中了解到，北京出租車公司普遍使用北汽新能源車，很多出租車司機在冬季都不敢開空調(diào)，每天充電至少2次。

“早晨充滿電后，車子啟動后里程直接縮水50公里，開空調(diào)后里程縮水會更為明顯，中間至少充電兩次，浪費了不少時間。雖然可通過換電節(jié)省時間，但是換電價格比較高，大約1.8元每度左右，遠高于自己充電的價格?！北本┏鲎廛囁緳C劉元（化名）說，“如果換電遇到比較差的電池，里程續(xù)航縮水會更嚴重?！?/p>

據(jù)不完全統(tǒng)計，65%以上的新能源車主認為自己的純電動車型冬季掉電幅度超過20%，其中20%的車主認為車輛掉電幅度超過40%。

相比北方冬季用新能源車的糟糕體驗，南方地區(qū)的新能源車主冬季用車體驗就要好于北方。

江蘇南通車主孫浩（化名）表示，今年購入一臺小鵬G6，整個用車體驗還算比較好，智能化車機、座艙系統(tǒng)是燃油車無法提供的，整體續(xù)航也算可以，官方續(xù)航580km，實際上夏天能跑450km，冬季能跑400km左右，整體還能接受。

從上述車主的真實用車感受不難發(fā)現(xiàn)，新能源汽車的動力電池在冬季出現(xiàn)衰減，特別是在北方更為明顯。那么，導(dǎo)致冬季電池明顯衰減的底層技術(shù)原因是什么呢？

欣旺達動力科技股份有限公司（簡稱“欣旺達動力”）研發(fā)部相關(guān)負責人對本刊表示，無論是三元鋰電池，還是磷酸鐵鋰電池，在低溫下工作都會出現(xiàn)續(xù)航里程縮短情況，這是由其電化學(xué)性質(zhì)和材料物理學(xué)特性所決定的。鋰離子電池在低溫時內(nèi)阻增大，活性降低，充放電功率明顯下降，且低溫充電易發(fā)生析鋰，嚴重影響電池壽命和安全；其次是冬季低溫狀態(tài)下空調(diào)的制熱需求功率一般大于城市工況的需求、機械損失（低溫導(dǎo)致輪胎橡膠變硬、氣壓降低，輪胎的滾動阻力變大）等也是導(dǎo)致續(xù)航里程縮減的重要原因之一。

主攻新能源材料研究的黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通學(xué)院張璐博士從專業(yè)的角度也進行了解釋，“電池在低溫情況下，各活性物質(zhì)活度降低，電解液黏度會變大，離子傳導(dǎo)速度變慢，造成外電路電子遷移速度不匹配，因此電池出現(xiàn)嚴重極化，充放電容量出現(xiàn)急劇降低?！?/p>

張璐博士進一步表示，“當?shù)蜏爻潆姇r，以鋰電池為例，鋰離子很容易在負極表面形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池失效。正極板在零下20℃時充電接受電流僅為常溫下的70%，而負極充電受膨脹劑的影響，低溫充電接受能力更低，零下20℃的充電接受電流僅為常溫下的40%?！暗蜏貤l件下充電主要存在充電接受能力差、充電不足的問題，只能通過提高充電電壓和延長充電時間來解決。”

其實，除了低溫對動力電池帶來續(xù)航能力減少問題外，以三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池為主流的鋰離子電池還存在另一個較為頭疼的問題，即循環(huán)壽命不足。理論上，磷酸鐵鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)大于3500次后才開始衰減，三元鋰電池的充放電循環(huán)次數(shù)為2000次，但事實上，這一理論數(shù)據(jù)在現(xiàn)實生活中很難達到，很多電池在多次充放電使用二三年后衰減明顯，特別是到了冬季，衰減幅度就更為明顯。

“目前情況下，電池熱管理技術(shù)的應(yīng)用是提升冬季續(xù)航能力最可行的、最便捷的方案，長遠來看，電池技術(shù)的優(yōu)化升級仍是關(guān)鍵?！痹趶堣床┦靠磥恚纳频蜏匦阅苁紫葢?yīng)從負極材料著手，低溫使用時應(yīng)采取保溫防凍措施，特別是充電時應(yīng)放在溫暖的環(huán)境中，有利于保證充足電，防止不可逆硫酸的產(chǎn)生，延長電池的使用壽命。其次，為電池增加一套成熟的溫控系統(tǒng)，也就是使用電池熱管理技術(shù)，使得電池始終保持在健康的工作環(huán)境中。

“單獨討論低溫管理技術(shù)，常見的有主動冷卻、電加熱、柴油加熱三種。簡單來說，就是可以兩種手段一起上，既擁有常見且應(yīng)用范圍較廣的電加熱，同時還增加了一套柴油加熱系統(tǒng)。雙加熱模式可以有效提升冬季可用電池容量和充放電效率，使得冬季續(xù)航增程。”張璐進一步表示。

事實上，為了應(yīng)對冬季續(xù)航縮水問題，很多車企在熱管理系統(tǒng)方面也確實在“狠”下功夫。譬如：小鵬P5、P7i配備X-HP智能熱管理系統(tǒng)（含集成熱泵），提升了88.9%的制冷量和100%的電池散熱能力；此外，特斯拉和比亞迪已完成熱管理系統(tǒng)集成化產(chǎn)業(yè)鏈布局，擁有多項專利技術(shù)。而小米的雷軍也曾表示，小米汽車的熱泵系統(tǒng)可在零下15度的環(huán)境中無需額外開加熱器，在零下20度的環(huán)境中依靠純空氣源熱泵，依舊可從冷空氣中吸取熱量。雷軍坦言，小米將挑戰(zhàn)冬季電車之王。

“目前來看，預(yù)加熱系統(tǒng)是當下的主流方式。”欣旺達動力研發(fā)部相關(guān)負責人表示，低溫中續(xù)航控制技術(shù)中，不同的車企應(yīng)用的技術(shù)方案多有不同，包括熱能回收技術(shù)、空調(diào)技術(shù)以及電池加熱控制技術(shù)。電池方面，盡可能地避免電池的溫度過低，可通過電池預(yù)加熱功能以及充電插槍的功能進行保溫；電芯方面，正極通過C包覆技術(shù)，提升材料電子電導(dǎo)率，改善低溫與長期可靠性，離子摻雜技術(shù)提高鋰離子擴散系數(shù)，提高耐低溫性能；對負極石墨的優(yōu)化改性，降低電芯的負極阻抗；設(shè)計電解液配方時通過新型鋰鹽和添加劑的應(yīng)用，降低電芯阻抗等技術(shù)改善電芯的耐低溫特性。

雖然熱管理技術(shù)在一定程度上能夠改善新能源車冬季續(xù)航能力，但破解續(xù)航焦慮的關(guān)鍵仍是電池技術(shù)的升級優(yōu)化。最近一年，電池技術(shù)路線已呈現(xiàn)出百花齊放的特點。

討論動力電池的技術(shù)路線，自然繞不開以寧德時代為代表的三元鋰電池與比亞迪為代表的磷酸鐵鋰的性能之爭。據(jù)張璐介紹，從能量密度角度看，三元鋰電池相較于磷酸鐵鋰電池有著更高的能量密度，能夠儲存更多的電量，因此在一些需要長續(xù)航里程的應(yīng)用上，有更好的表現(xiàn)。磷酸鐵鋰電池的能量密度相對低一些，從功率密度角度分析，磷酸鐵鋰電池具有更高的功率密度，充電速度快，而三元鋰電池雖然能量密度高，但功率密度較低、充電速度較慢。從安全性角度考慮，磷酸鐵鋰電池相較于三元鋰電池更加安全可靠，出現(xiàn)問題時的爆炸或起火概率更小，而三元鋰電池因涉及到鋰金屬的使用，安全問題更加突出。

“對比磷酸鐵鋰、三元鋰電池的技術(shù)特性，可以看出磷酸鐵鋰電池在安全性、經(jīng)濟性、原材料豐富度和循環(huán)壽命方面優(yōu)勢明顯，而三元鋰電池在能量密度、低溫性能和充電效率方面優(yōu)勢更明顯?！睆堣幢硎尽?/p>

目前來看，無論寧德時代的麒麟電池，還是比亞迪的“刀片”電池都在補齊短板，在深耕各自優(yōu)勢技術(shù)路線的同時，不斷進行技術(shù)升級迭代。

中金公司研究部電新及公用環(huán)保首席分析師曾韜向本刊介紹，當下動力電池的技術(shù)升級主要聚焦在結(jié)構(gòu)、材料、工藝三個維度上，從材料端看，負極材料由石墨和碳化硅向鋰金屬負極進階；電解質(zhì)材料從液體邁向半固態(tài)、固體；此外，鈉電池也成為各個廠商布局的重點。從結(jié)構(gòu)端看，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸向去模組化、集成化方向演進，而電芯結(jié)構(gòu)則在圓柱電池大尺寸化、方形電池扁長化方面實現(xiàn)創(chuàng)新，從工藝端來看，電池結(jié)構(gòu)升級帶動新工藝，蜂巢能源、比亞迪為代表的疊片工藝、特斯拉為代表的全極耳結(jié)構(gòu)工藝，正成為電池技術(shù)發(fā)展的一條結(jié)構(gòu)工藝主線。

簡單來說，動力電池的技術(shù)進步主要在材料端和結(jié)構(gòu)端兩大維度，目的都是為了提高電池能量密度和循環(huán)壽命。目前來看，通過電芯結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工藝升級，是各大電池廠商普遍采取的手段，以模組化、集成化的方式進一步提高電池包和底盤空間的利用率，進而提升續(xù)航和優(yōu)化成本。

數(shù)據(jù)來源：上市公司公告、媒體公開報道

縱觀近年來發(fā)展現(xiàn)狀，已推出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案主要包括電池包技術(shù)（CTP）、電池車身一體化技術(shù)（CTB）、電池底盤一體化技術(shù)（MTC）、模組和電池托盤技術(shù)（CTC）四種方式，電芯和系統(tǒng)層級協(xié)同推進。

寧德時代發(fā)布的麒麟電池是CTP的代表產(chǎn)品，通過取消模組環(huán)節(jié)，直接將電芯集成在電池包上，但保留了電池托盤、上蓋板的設(shè)計。該方案直接使電池包體積利用率提高了15%～20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%。

CTB方案的典型代表是比亞迪，該方案將刀片電池的上蓋與車身底板集成于一體，取消了單獨的上蓋板設(shè)計，但仍保留了電池托盤，電池包空間利用率進一步提升至66%、能量密度提升10%。

不難發(fā)現(xiàn)，各類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)升級方案底層邏輯上都是為了增大空間利用率，減少模組數(shù)量和加大集成化，進而在降低成本的同時提升能量密度。

特斯拉采用的是CTC方案，該技術(shù)在Model Y身上已經(jīng)應(yīng)用。特斯拉CEO馬斯克表示，CTC技術(shù)配合一體化壓鑄技術(shù)使用，可節(jié)省370個零部件、車身減重10%、每千瓦時電池成本下降7%。當然，CTC技術(shù)并非局限于4680大圓柱電芯，2170電芯也同樣適用，未來還將兼容其他尺寸電芯。

曾韜認為，從車企角度看，技術(shù)實力較強的車企可以主導(dǎo)CTP/CTC設(shè)計，進一步整合上游模組制造商，相應(yīng)的部分電池廠商地位將會下降，將從模組供應(yīng)商退化為電芯供應(yīng)商，配套價值量會有所下降。另外，由于CTP/CTC方案設(shè)計與電芯設(shè)計存在協(xié)同效應(yīng)，這也會促使車企與有實力的電池廠達成共同研發(fā)的合作，相應(yīng)的開發(fā)供應(yīng)商也有望在后期的量產(chǎn)中保留主供的地位。

“在CTP/CTC上不具備技術(shù)能力的車企，會將CTP/CTC設(shè)計完全交由有實力的電池廠，向電池廠直接采購CTP模組或者CTC集成化底盤；電池廠向下游延伸，同時與車企的綁定黏性進一步增強。因此，有能力的車企、電池廠商將分別向上、向下整合，加劇電池廠商盈利的分化?！痹w進一步表示。

值得注意的是，電芯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新升級也在同步進行中，寧德時代方形技術(shù)、比亞迪為代表的刀片電池和特斯拉4680電池已經(jīng)成為市場爭相布局的主流路線。

從當下發(fā)布的最新快充產(chǎn)品看，已呈現(xiàn)出多種技術(shù)路線并行的格局，寧德時代快充電池走方形技術(shù)路線，已成功研發(fā)出4680、4695等大圓柱電池，中創(chuàng)新航快充產(chǎn)品以方形、46圓柱為主，億緯鋰能快充產(chǎn)品主打46大圓柱，蜂巢能源主打短刀電池（刀片電池的一種），比亞迪在發(fā)展刀片電池的同時，也開始布局大圓柱電池。

據(jù)曾韜介紹，在相同電池包能量下，大圓柱電池可減少電芯數(shù)量，可減少殼體用量并降低生產(chǎn)成本，同時可降低BMS管理難度。但大電芯將影響鋰電池安全性與快充性能。更大的電池直徑將直接增加電池內(nèi)阻與電池發(fā)熱，對電池熱管理系統(tǒng)提出了更高要求，同時，更大的電芯容量也將影響鋰電池倍率性能與快充效率。此外，在集流盤和極柱、集流盤與殼體/底蓋的焊接等處理工藝上存在較大難點，工藝上的難點造成良品率不高。

曾韜認為，由于4680大圓柱結(jié)構(gòu)、無級耳創(chuàng)新使得電芯整體安全系數(shù)大幅提升，高鎳正極、硅基負極等高比容量的活性材料能更好發(fā)揮出4680電池的優(yōu)勢；同時圓柱電池高一致性的優(yōu)勢使4680電池更能適配800V高電壓，解決電動車快充難題。

在電池結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)不斷推進的同時，材料端的研發(fā)也在如火如荼的進行。相對結(jié)構(gòu)的升級，材料端的技術(shù)升級也聚焦在多個方向，其中，正極材料呈現(xiàn)高電壓化、高鎳化、減鈷化的發(fā)展趨勢，負極材料則呈現(xiàn)加硅化，向更高理論容量的硅負極和鋰金屬負極方向探索。

“提高電池能量密度的關(guān)鍵是優(yōu)化電池材料?！睆堣幢硎?，以鋰離子電池來說，石墨是鋰離子電池中負極材料的主要選擇，而鈷酸鋰是正極材料的常用選項。然而，這些材料存在容量限制，無法滿足新能源汽車對高能量密度的需求。因此，需要積極開發(fā)新型材料，如硅基負極材料和鋰硫電池等，這些材料具有更高的容量和能量密度，有望提高新能源汽車的續(xù)航里程。比如三元鋰電池，就是通過不斷提高正極含鎳濃度來提高能量密度。

從負極材料上市公司的布局來看，在4680大圓柱密集投產(chǎn)期及各廠商超充電池量產(chǎn)在即的推動下，硅基負極布局也呈現(xiàn)擴張態(tài)勢。譬如：貝特瑞在2023年11月底的投資者交流活動中表示，公司現(xiàn)有硅基負極產(chǎn)能5000噸/年，此外，深圳在建硅基負極一期1.5萬噸預(yù)計會在2024年陸續(xù)建成投產(chǎn)。璞泰來目前中試車間已完成建設(shè)，產(chǎn)能1000噸左右。杉杉股份的子公司寧波杉杉4萬噸硅基負極材料項目開工，預(yù)計于2024年初投試產(chǎn)。

以負極材料龍頭公司貝特瑞為例，自2013年以來，貝特瑞負極材料出貨量已經(jīng)連續(xù)10年位列全球第一，作為國內(nèi)最早量產(chǎn)硅基負極材料的企業(yè)之一，目前，公司硅基負極產(chǎn)能5000噸/年，公司的硅碳負極材料已經(jīng)突破至第四代產(chǎn)品，比容量達到1800mAh/g以上；公司所生產(chǎn)的硅氧負極材料已完成多款氧化亞硅產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和量產(chǎn)工作，比容量達到1400mAh/g以上。

鎳含量作為影響正極材料能量密度的關(guān)鍵材料，隨著高續(xù)航車型的不斷推出，很多廠商正加快布局三元高鎳產(chǎn)品。從最近的動態(tài)來看，長遠鋰科2023年12月22日在投資者互動平臺上表示，公司高鎳三元正極材料單晶化技術(shù)和短流程綠色生產(chǎn)技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，已應(yīng)用于公司高鎳單晶產(chǎn)品生產(chǎn)，在降低生產(chǎn)成本的同時，進一步提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性。貝特瑞生產(chǎn)的三元正極材料主要是以NCA、NCM811為代表的高鎳三元正極材料，在國內(nèi)率先實現(xiàn)NCA正極材料的技術(shù)突破，并向海外的動力電池客戶實現(xiàn)批量銷售。

欣旺達動力相關(guān)負責人介紹，高能量密度電池存在安全性挑戰(zhàn)，首先從材料層級，提高正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，結(jié)合仿真計算結(jié)果，調(diào)控材料摻雜工藝，實現(xiàn)E元素體相均勻摻雜，進而提升安全性能。電解液從高安全溶劑和高熱穩(wěn)定性鋰鹽出發(fā)，通過改良電解液基因，降低固液界面間的反應(yīng)熱，顯著提高電池耐熱溫度及電池的熱安全。同時阻燃添加劑的使用，充分捕捉氧自由基，使較低濃度的新型阻燃添加劑就能使電解液成為不燃電解液。高耐熱、高強度隔膜可以通過雙面涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計搭配自支撐涂層，使隔膜耐熱特性提升。在電池系統(tǒng)層級，新系統(tǒng)安全方案設(shè)計，增加被動安全結(jié)構(gòu)，同時采用更精確地主動安全技術(shù)，共同保證電池系統(tǒng)安全性。

“目前高比能項目的開發(fā)痛點有兩點：首先，如何在實現(xiàn)高能量密度的同時保持快充能力；其次，目前采用的高能量密度方案涉及到硅基負極材料，目前硅基負極材料有膨脹大、循環(huán)較石墨稍差等問題?！毙劳_動力相關(guān)負責人進一步表示，針對以上痛點，在正極方面，欣旺達開始通過采用體相均勻摻雜、晶面取向調(diào)控等技術(shù)提升鋰擴散系數(shù)、增加循環(huán)性能；在負極方面，開發(fā)雜原子摻雜技術(shù)，提升硅負極的擴散系數(shù)降低DCR，提升倍充能力，在納米尺度調(diào)控硅顆粒尺寸并構(gòu)建超致密納米層級體積緩沖網(wǎng)絡(luò)，降低膨脹提升循環(huán)壽命；在電解液方面，開發(fā)耐氧化超導(dǎo)、低消耗自修復(fù)電解液，提升快充及循環(huán)能力。通過以上技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，可有效克服開發(fā)過程中的痛點。

電解質(zhì)作為動力電池關(guān)鍵材料之一，業(yè)內(nèi)普遍認為，固態(tài)電池可以通過固態(tài)電解質(zhì)解決根本上安全性問題，是大幅提升電池能量密度的必要路徑，固態(tài)鋰電池也被公認為是最有可能成為下一代動力電池的存在。

由于電解質(zhì)升級復(fù)雜性，全固態(tài)電池技術(shù)難度相對較高，目前固態(tài)電池仍多處于預(yù)研和中試階段，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。不過，半固態(tài)作為液態(tài)電池向全固態(tài)電池的過渡產(chǎn)品已“箭在弦上”。

2023年12月，蔚來CEO李斌駕駛ET7直播挑戰(zhàn)“1000公里續(xù)航”引發(fā)消費者熱議。據(jù)了解，此次實測的150kWh超長續(xù)航電池包是全球首款無熱失控軟包CTP電池，電芯能量密度高達360Wh/kg，預(yù)計2024年4月量產(chǎn)，適配所有蔚來車型。

與此同時，上汽集團在互動平臺上表示，2024年起半固態(tài)電池將在公司不同車型上實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。而基于對市場趨勢的預(yù)判，長安汽車此前也曾表示，計劃到2030年推出液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等8款自研電芯，形成50GWh～80GWh的電池產(chǎn)能。在2023廣州國際車展的發(fā)布會上，廣汽集團也宣布固態(tài)電池技術(shù)取得突破性進展，計劃在2026年實現(xiàn)裝車搭載。

“國內(nèi)外眾多企業(yè)投入研發(fā)，我們預(yù)計半固態(tài)電池有望于2023～2024年率先落地，全固態(tài)電池或?qū)⒂?025年后逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?！痹w認為，因具備高理論性能，鋰離子電池向固態(tài)電池的發(fā)展方向相對明確，產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)均有一定程度的研發(fā)布局。從量產(chǎn)規(guī)劃來看，初創(chuàng)企業(yè)相對領(lǐng)先，衛(wèi)藍新能源、清陶能源、恩力動力等企業(yè)規(guī)劃于2023～2024年實現(xiàn)量產(chǎn)，其中，衛(wèi)藍新能源第一顆車規(guī)級半固態(tài)動力電芯已下線。

以清陶能源為例，根據(jù)清陶能源公布的規(guī)劃，其第二代固態(tài)電池計劃明年量產(chǎn)，液態(tài)電解質(zhì)含量將小于5%，成本較液態(tài)鋰電池低20%；該公司還計劃在2027年實現(xiàn)第三代全固態(tài)電池量產(chǎn)，該款電池內(nèi)將不含液體，且成本較液態(tài)鋰電池減少四成。

張璐表示，正極減鈷到無鈷，負極加硅，電解質(zhì)減有機溶劑并逐步向全固態(tài)方向發(fā)展，面向2025年發(fā)展目標，采用更高比容量的富鋰材料、高容量的硅碳負極，逐步開始向固態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)型。到2030年，全固態(tài)電解質(zhì)預(yù)計有望實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。

據(jù)光大證券報告顯示，根據(jù)測算，2023年全球半固態(tài)電池滲透率約為1%，需求達到約8.8GWh，2023～2030年，全球固態(tài)電池需求增長的CAGR為63.7%。另據(jù)國信證券研報顯示，預(yù)計2024年全球固態(tài)電池（含半固態(tài)電池）需求量為2.3GWh，市場空間達19.5億元。

此外還值得一提的是，鈉離子電池也從理論走向現(xiàn)實。今年1月5日，江淮汽車集團旗下新能源汽車品牌江淮釔為正式向用戶交付全球首款鈉電池量產(chǎn)車型，新車搭載的是中科海鈉提供的32140鈉離子圓柱電芯，并采用了江淮釔為的蜂窩電池結(jié)構(gòu)。

此外，2023年2月，中科海鈉與思皓新能源聯(lián)合發(fā)布首臺鈉離子電池試驗車；同年3月雅迪發(fā)布搭載鈉電池的兩輪車；4月寧德時代宣布鈉離子電池將首發(fā)落地奇瑞車型。

從量產(chǎn)車型不難發(fā)現(xiàn)，鈉離子電池均定位于低續(xù)航的短途微車型，市場關(guān)心的是，隨著鈉電池技術(shù)的不斷成熟，是否撬動磷酸鐵鋰的中低端市場。

“鈉離子電池技術(shù)成熟后，肯定會分食掉磷酸鐵鋰市場中的一部分蛋糕?！闭驿囇芯渴紫治鰩熌抡J為，車企對鈉離子電池車的定位應(yīng)該是以小微型車為主，鈉離子電池正處于起步階段，而微型車的智能化要求不高，對電池能量密度沒有太高要求，鈉離子電池也適合。鈉離子電池理論上能做到比鋰電便宜，只要能把理論上的便宜變成現(xiàn)實，就會迎來較好的前景。

在曾韜看來，當前階段多數(shù)企業(yè)鈉電開發(fā)仍處于試驗階段，中游材料成本仍然較高?！皬漠a(chǎn)能規(guī)劃來看，預(yù)計正負極、電解液環(huán)節(jié)均可形成萬噸級產(chǎn)能，材料成本有望在規(guī)?；?yīng)下顯著下降，助力下游電池環(huán)節(jié)量產(chǎn)加速。從技術(shù)路線來看，層狀氧化物路線產(chǎn)研相對領(lǐng)先，預(yù)計將率先量產(chǎn)落地。”

除了通過電池技術(shù)不斷升級迭代破解冬季續(xù)航能力縮水“焦慮”外，熱管理系統(tǒng)也是實現(xiàn)快速充電和提高續(xù)航里程的關(guān)鍵性技術(shù)。

據(jù)欣旺達動力研發(fā)部相關(guān)負責人介紹，電池熱管理方案經(jīng)歷了被動熱管理、風冷、單面液冷、多面液冷、冷媒直冷、熱泵熱管理、浸沒式等多類型熱管理的并行與迭代?！拔磥黼姵責峁芾硐到y(tǒng)依然會百花齊放，向換熱界面、熱源機理創(chuàng)新方向前進發(fā)展，圍繞電池熱管理系統(tǒng)的低成本、高熱效，實現(xiàn)電池系統(tǒng)長壽命高性能的目標。”

從技術(shù)難度來看，熱管理技術(shù)也具備較高的技術(shù)壁壘，動力電池系統(tǒng)對溫度控制效率及可靠性、電芯溫度一致性要求嚴苛，因此熱管理系統(tǒng)對設(shè)計精度、換熱效率、輕量化、長期可靠性均有很高的要求。

車企、電池廠商也紛紛發(fā)力熱管理技術(shù)。2024年1月9日，據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公告，比亞迪申請一項名為“熱管理系統(tǒng)和具有其的車輛”，以提高電池包的續(xù)航能力和使用壽命。1月6日，廣汽埃安申請電池熱管理性能試驗專利，能更為真實地模擬電池包在整車上的安裝狀態(tài)。欣旺達預(yù)研或投產(chǎn)直冷換熱、大面冷卻、大面+極柱冷卻、底冷+極柱冷卻、浸沒式等前沿技術(shù)路線產(chǎn)品，可以定制匹配客戶端對電池系統(tǒng)2C～6C快充溫度控制需求。

值得一提的是，在傳統(tǒng)燃油車時代，熱管理系統(tǒng)一直被國外巨頭壟斷，慧博數(shù)據(jù)顯示：電裝、翰昂、馬勒和法雷奧四家企業(yè)憑借著先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)了全球?60%以上的市場份額，其中，電裝以接近30%的市占率為全球汽車熱管理行業(yè)的龍頭。但隨著近年來中國本土廠商在電動壓縮機、電子膨脹閥等關(guān)鍵零部件上取得技術(shù)突破，這一市場格局正在被改寫。

具備較強研發(fā)實力的主機廠和科技公司引領(lǐng)行業(yè)變革，熱管理系統(tǒng)逐步向集成化邁進，自特斯拉率先大規(guī)模在電車上采用集成式熱管理系統(tǒng)以來，比亞迪在2021年推出e平臺3.0的熱管理系統(tǒng)，全面取消了耗能最大的PTC控制模組，在設(shè)計思路上趨向集成化。華為也在2021年HI新品發(fā)布會上重點發(fā)布了熱管理系統(tǒng)TMS，也采用一體化的設(shè)計理念。

東吳證券研報顯示，受益于國內(nèi)新能源汽車滲透率的持續(xù)提升，國內(nèi)狹義乘用車熱管理系統(tǒng)的市場空間將從2022年的820.80億元增長至2026年的1320.77億元，復(fù)合增長率為12.63%。銀河證券研報也顯示，2025年熱管理市場規(guī)?？蛇_1140.31億元，2020～2025年CAGR為16.54%。

在千億元的市場規(guī)模預(yù)期下，國內(nèi)熱管理龍頭零部件企業(yè)在新能源汽車加速滲透下，盈利能力得到快速提升，以三花智控、中鼎股份、銀輪股份等為代表的熱管理龍頭公司的業(yè)績表現(xiàn)明顯向好，他們2023年前三季度營收凈利潤基本上均取得兩位數(shù)增長，其中，奧特佳凈利增幅高達322.60%，松芝股份、銀輪股份凈利潤增長也超過90%。

以汽車熱交換器龍頭銀輪股份為例，2023年12月18日，公司披露的2023年年度業(yè)績預(yù)告顯示，公司預(yù)計2023年實現(xiàn)營業(yè)收入108億元至110億元，首次突破百億元；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤5.90億元至6.40億元，同比增長53.93%至66.98%。這一業(yè)績符合市場預(yù)期。

同花順新能源分析師吳啟元表示，熱管理系統(tǒng)作為新能源汽車關(guān)鍵一環(huán)，其作用愈發(fā)重要，隨著新能源汽車的爆發(fā)，大幅增加了熱管理等零部件的市場需求。由于新能源熱管理系統(tǒng)尚處于初級發(fā)展，且技術(shù)也較為復(fù)雜，具體的市場技術(shù)路線還未定型，行業(yè)還未達到內(nèi)卷的程度。因此，在熱管理領(lǐng)域具備較強實力的零部件廠商率先實現(xiàn)高速增長。

值得一提的是，新能源汽車除了有續(xù)航的痛點外，“充電難”問題也是新能源汽車車主頭痛的問題。為化解消費者痛點，超充電樁、超充站等配套基礎(chǔ)建設(shè)也邁入了新階段。

2024年開年，新一輪超充電樁布局由車企主導(dǎo)，有多家新能源車企公布了2024年超充布局計劃。譬如，理想汽車預(yù)計2024年累計上線超級充電站2000座以上，建成“九縱九橫”超充網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)國家高速主線70%和三線及以上城市核心城區(qū)50%覆蓋。官網(wǎng)顯示，截至目前，理想汽車已開放310座理想5C超級充電站。極氪汽車也提出“千站萬樁”目標，2024年布局千站超快充，2026年要沖擊超快充萬樁保有量。華為數(shù)字能源則表示，計劃2024年在340多個城市和主要公路，建設(shè)10萬個以上華為全液冷超快充充電樁。

值得注意的是，中國充電樁呈現(xiàn)高速增長趨勢。據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)，2021年，中國公樁數(shù)量增長34萬個，隨車私樁增長60萬個，公樁、私樁保有量分別同比增長42%和68%；2022年，中國公樁數(shù)量增長65萬個，隨車私樁增長194萬個，公樁、私樁保有量分別同比增長到57%和132%。

盡管中國充電樁取得了不錯的成績，但也存在“運維及安全性保障程度低”“充電樁老舊破損，充不進去電”“充電價格高”以及“停車費用高”等問題，這意味著老舊產(chǎn)能降低的情況下，超充電樁的升級換代成為必然趨勢。

黃河科技學(xué)院客座教授、北方工業(yè)大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔表示：首先，充電費用高也是導(dǎo)致充電難的原因之一。如果夜間在家充電，一度電只需5角錢；而如果在外面充電，每度電就要兩塊多錢，還要另交停車費，有時市區(qū)一小時的停車費就高達20元；其次，現(xiàn)在的充電樁中慢充占了大部分，充電所需時間太長，所以需要盡快實現(xiàn)技術(shù)升級；最后，目前充電樁運營商各有各自的APP，數(shù)據(jù)沒有打通、沒有融合，造成了市場上魚龍混雜。因此，充電樁的行業(yè)集中度還需進一步加強，只有這樣才能提高充電樁的利用率。

“高電壓平臺+高倍率電芯驅(qū)動新能源車進入4C+快充時代?！痹w認為，隨著高倍率電芯材料的突破、800V高壓零部件產(chǎn)業(yè)鏈的完善以及電池無模組結(jié)構(gòu)帶來冷卻效率提升，快充技術(shù)迭代到4C+水平，補能效率進一步提升。2024年有望成為800V高壓快充車型放量元年；而高壓快充帶來的高效補能，以及后期超充樁配套的持續(xù)完善以及規(guī)模化帶來產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)降本，有望驅(qū)動高壓快充車型滲透率持續(xù)提升。

（文中個股僅為舉例分析，不做買賣推薦。）