技术市场双轮驱动,动力电池产业再掀热潮

2021-09-15 08:03
新材料产业 2021年4期
关键词:全固态钠离子固态

锂电产业链大体上有如下几个环节:资源(锂、钴、镍等)、原材料、电池材料(正极材料、负极材料、隔膜、电解液等)、锂离子电池、下游应用(包括四轮车、两轮车在内的电动车,储能,手机、笔记本电脑等消费类电子产品等)。经过多年的发展,以新能源汽车为代表的动力电池产业链积累了较强的优势,已经进入市场化驱动的新时代。

据工业和信息化部公布,2020年我国新能源汽车产销分别完成136.6萬辆和136.7万辆,同比分别增长7.5%和10.9%。2021年1—6月,我国新能源汽车产销分别完成121.5万辆和120.6万辆,同比均增长均为2倍。根据《新能源汽车产业发展规划(2021—2035)》,到2025年新能源汽车新车销量预计在500万~600万辆。随着我国“双碳”目标的提出,国内新能源汽车将迎来新一轮的发展机遇,进入下一个高速发展阶段。

目前,现有动力电池的技术创新主要来自于原材料体系的性能优化以及封装工艺的技术改良。经过近十年快速发展,现有的液态锂离子电池已经成为车用动力电池首选,并在成本和能量密度上实现了大幅度改善,十年来能量密度提升了近3倍,价格下降了85%,达到了能效和经济性的最佳状态。然而,按照中国汽车工程学会研究编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》公布的汽车动力电池技术发展目标,即高端车型的能量型动力电池单体在2025年的比能量密度要达到350Wh/kg以上,到2030年比能量密度要达到400Wh/kg,而依靠现有的电池体系很难实现。

市场上,各大电池厂商、新能源汽车企业纷纷布局新的电池体系以应对下一轮技术提升,以及来自市场的安全性、成本新要求。据悉,全固态电池将成为下一个布局的产业方向。不过,受技术(金属枝晶、界面稳定、物理接触等难题)和成本(电池材料合成、生产工艺等)的双重约束,全固态电池从实验室到批量化应用尚需时日。鉴于固态电池的良好发展前景,原材料供应商、电池企业、车企均布局固态电池市场和技术,产业已呈现出蓬勃发展的态势。不过据专家预计,现阶段固态电池还要经历凝胶、半固态再到全固态发展的历程,大规模应用起码还需要5—10年时间。此外,受锂资源短缺的影响,钠离子电池技术也备受关注,在产业界崭露头角。全球约30余家公司开展钠离子电池技术研究及产业化工作,电池巨头宁德时代更是布局其中。不过,钠离子电池尚在产业化初期,电池能量密度较低,仅在低速电动车、储能和机械备用电站等领域应用,与锂离子电池为互补技术,不会形成替代。

可以预见,随着技术的不断提升和产业界不懈努力,在不远的将来,我国动力电池产业仍将掀起新的发展热潮。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.04.001

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