中國儲能網(wǎng)訊：2023年，中國新能源汽車既有產(chǎn)銷兩旺，連續(xù)9年蟬聯(lián)全球第一的成績，也有愈演愈烈的價格戰(zhàn)。持續(xù)至今的價格戰(zhàn)，挑動著汽車行業(yè)的神經(jīng)，包括刺激著動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，材料創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和生態(tài)創(chuàng)新。
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國動力和其他電池合計累計產(chǎn)量為778.1GWh，累計同比增長42.5%；累計銷量為729.7GWh，其中動力電池占比84.5%，累計同比增長32.4%；累計出口達152.6GWh，占累計銷量的20.9%，其中動力電池占比83.5%，累計同比增長87.1%。
3月17日，中國電動汽車百人會論壇（2024）動力電池論壇、汽車與能源融合發(fā)展論壇先后展開，相關專家、企業(yè)高管就動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、挑戰(zhàn)機遇等提出自己的見解。
一、動力電池下一站：全固態(tài)電池
在2023年，世界動力電池企業(yè)排名前十里面，有六家是中國的電池企業(yè)，特別是寧德時代和比亞迪這樣世界級的電池企業(yè)。一段時間以來，不少企業(yè)相繼公布全固態(tài)電池的時間節(jié)點，并將全固態(tài)電池技術重點突破。
孫世剛：下一代動力電池發(fā)展的重要方向
中國科學院院士孫世剛在分析電動交通對動力電池的需求時指出，無論是哪類電池，面臨的是提高它的能量密度、功率密度、安全性、極端環(huán)境適應、低成本，是全方位的。
為什么是電動交通下一代動力電池發(fā)展的重要方向？固態(tài)電池的安全性好，能量密度高。
“當下高能固態(tài)電池面臨挑戰(zhàn)主要來自兩方面，如何進一步提升固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率、與鋰金屬和高比能電極材料的匹配性，和構筑相對穩(wěn)定的固固界面。”
孫世剛院士指出，已經(jīng)發(fā)展的各種提升固態(tài)電解質(zhì)的性能的策略并取得重要進展，但還需要加大力度推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。不光是在應用方面，在源頭的技術研究更重要，我們可以從源頭上設計更好的電解質(zhì)，做出性能更好的電池。
肖成偉：理想情形下，2035年左右實現(xiàn)全固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)
為什么要發(fā)展全固態(tài)電池？
中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉解釋道：“第一，通過用固態(tài)電解質(zhì)替代有機電解液，可顯著提高鋰電池的安全性。第二，基于固態(tài)電解質(zhì)的高穩(wěn)定性，有利于兼容更高電壓的正極材料以及更高比容量的含鋰負極材料，可進一步提升鋰電池的能量密度。”
“全固態(tài)電池是下一個競爭的熱點，像日本、歐盟、美國、韓國和中國都紛紛發(fā)布了相應的規(guī)劃” ，肖成偉指出，在共性產(chǎn)業(yè)化技術方面，中國還是采用產(chǎn)學研用創(chuàng)新聯(lián)合體的形式來進行相應的支持，而前瞻性的技術研發(fā)主要是以高校和科研院所為主。
他預測，理想情形下，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，在2027年要做到400Wh/kg，1000次的循環(huán)，2C的倍率性能，實現(xiàn)百輛到千輛級別的示范運營。根據(jù)運營的情況，做一些技術的迭代提升，包括整車設計的改進。2030年左右實現(xiàn)全固態(tài)電池和搭載車輛的小規(guī)模量產(chǎn)，2035年左右實現(xiàn)全固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)，并實現(xiàn)普遍的使用。在這個基礎上，500-700Wh/kg全固態(tài)電池的研究工作也要跟進，在400Wh/kg的基礎上隨著一些新的技術做相應的應用。
劉金成：二線企業(yè)唯有提升技術和質(zhì)量水平
汽車行業(yè)激烈的價格戰(zhàn)，加速了主機廠的淘汰賽，同時這股浪潮也吹向了動力電池企業(yè)?；葜輧|緯鋰能股份有限公司董事長劉金成談到，希望每個車廠都能夠很好地發(fā)展，因為車廠是電池行業(yè)的客戶。
“不管哪個路徑，2023年行業(yè)里面的數(shù)據(jù)，有一個清楚的邏輯，動力電池領域里面兩強的格局是非常顯著的，除了市場份額以外，更重要的是他們賺錢了。”劉金成認為，動力電池領域正因為進入兩強格局，所以進入到理性良性發(fā)展的新階段。
從劉金成整理的數(shù)據(jù)來看，2023年，寧德時代和比亞迪的市場占比分別為43.11%、27.21%。在他看來，動力電池領域，沒人能卷過前面兩個老大——寧德時代、比亞迪，所以二線企業(yè)要回歸到這個行業(yè)最本質(zhì)、最基本的能力，提升技術和質(zhì)量水平，殺價格戰(zhàn)是沒有前途的。
劉金成給出了兩個理由，首先，未來技術迭代，到2027年產(chǎn)業(yè)化，但關鍵在于能否生存到2027年。其次，資金能否支撐到新技術到來之時。
隨后，他還提到戰(zhàn)略問題。這是因為：“電池行業(yè)特別是動力電池行業(yè)不再是一個小買賣，都是重資產(chǎn)投資，動輒上百億、幾百億的投資，如果戰(zhàn)略誤判踩錯了技術方向，你再掉頭調(diào)整難度是很大的?！?
二、動力電池步入超充階段
超快充技術已經(jīng)快速發(fā)展開來，提高新能源車的補能效率，也就是大家經(jīng)常談到的“加電比加油更快”。盡管如此，并不是所有的動力電池都能滿足超快充，而超快充電池處于發(fā)展階段，有安全性、技術性，以及接口等問題，這時候超充標準的完善顯得尤為重要。
李陽興：今年也是超充標準落地的元年
欣旺達動力科技股份有限公司研發(fā)副總裁李陽興表示，2023、2024年，電動汽車的產(chǎn)業(yè)化真正競爭的是超充。今年也是超充標準落地的元年，未來大功率的充電樁成為公共充電樁的主要建設主體。
行業(yè)端和消費者端對超充都是有需求的。李陽興指出，行業(yè)端，有效地破解新能源車的充電焦慮，只有更多標配超充的新能源車，充電行業(yè)才能良性發(fā)展，也將反哺新能源車的銷售。消費者端，也需要超充提升用車的體驗，用戶正在從追求“長續(xù)航”轉(zhuǎn)向“適度續(xù)航+超級快充”的轉(zhuǎn)變。
超充電池設計面臨兩個極限挑戰(zhàn)。第一，在極限下，鋰離子電池的動力學過程，因為充電過程快意味著鋰離子在正負極隔膜之間快速地移動。如果移動不好，可能造成很多安全問題，造成鋰的積累。第二，鋰離子電池產(chǎn)熱和散熱問題。
當然，欣旺達更為關注產(chǎn)品的質(zhì)量。李陽興表示，閃充電池的關鍵技術來自材料創(chuàng)新體系、工藝創(chuàng)新體系、結(jié)構創(chuàng)新體系和高安全體系。
此外，電網(wǎng)超充會給電網(wǎng)帶來涌流和諧波的問題，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性有相當?shù)奶魬?zhàn)。李陽興指出，超充電池、超充車更加普及需要超充網(wǎng)絡的建設，也需要進行光儲充一體化的建設。
黃向東：很多超充網(wǎng)絡有圍墻和孤島
百人會（2024）上，廣州巨灣技研有限公司董事長兼CTO黃向東，圍繞超快充技術及產(chǎn)品加速推廣應用提出了相關問題與建議。
他從電池和生態(tài)兩個方面提出問題。在電池角度，由于行業(yè)內(nèi)卷的加劇，大家確實拼了命降價，哪怕不掙錢也要占領一定的市場份額，市場上一部分號稱快充型的產(chǎn)品是虛標參數(shù)和犧牲比能量的，壽命與性能指標也是不達要求的?？斐潆姵啬壳叭狈φJ證方面的手段。
在生態(tài)方面，極快充電基礎設施是不夠的，總量不夠多，導致車企被迫入局來構建超充網(wǎng)絡，各自為戰(zhàn)，不能互用，不能互聯(lián)互通，導致資源的浪費。
同時他給出三條建議。
第一，在生產(chǎn)和應用端要嚴格遵循《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》的汽車動力電池、蓄電池技術路線圖的總體目標。在現(xiàn)在鋰離子電池有一定產(chǎn)能過剩的情況下，我們應該不要盲目地擴張，鼓勵發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，而不是讓落后產(chǎn)能盲目擴張。
第二，生態(tài)端（充電端），必須加快大功率充電設施基礎設施建設的速度，消除人造的圍墻和孤島，實現(xiàn)互聯(lián)互通，以利于超快充車型消費，從而提高電動汽車保有量的占比。
第三，消費端，延長和優(yōu)化新能源汽車車輛購置稅減免等政策中，增設面向超快/極快充電車型的傾斜條款。
三、車、補能與電網(wǎng)，三者融合發(fā)展
不管是鋰離子還是鈉離子電池，不管是液態(tài)、固液態(tài)，還是全固態(tài)電池，隨著新能源車的發(fā)展，超充技術的普及，電網(wǎng)將不可避免承載越來越大的壓力，此時換電站化身儲能站，與電網(wǎng)形成V2G雙向充電，為電網(wǎng)增加可調(diào)節(jié)性。
奧動新能源于新瑞：讓換電站成為可變?nèi)萘康膬δ苷?/strong>
能源結(jié)構的變化，風光已經(jīng)是大勢所趨，然而風電和光伏固有的波動性，包括間歇性和隨機性，無法全面取代火電。
奧動新能源汽車科技有限公司副總裁于新瑞表示，我們就需要利用從電網(wǎng)側(cè)消納這些波動的風光電力，平滑風光電力輸出，儲能應當是清潔的調(diào)節(jié)資源。
于新瑞認為，儲能是新興電力系統(tǒng)的支柱，從換電角度來講，是打通車和網(wǎng)之間的橋梁。火電在今天的電網(wǎng)中有兩項不可或缺的功能，其一是功率調(diào)節(jié)，對應我們說的調(diào)頻，其二是能量調(diào)節(jié)，對應我們講的調(diào)峰。
奧動新能源的總體思路是讓換電站成為可變?nèi)萘康膬δ苷?。其中，雙向充電的PCS提供硬件基礎；車網(wǎng)互動的系統(tǒng)作為信息化系統(tǒng)，將分散的換電站與電網(wǎng)連接起來。
于新瑞表示：“在高效地給海量新能源汽車補能的基礎上，通過我們的技術創(chuàng)新，成功讓換電站成為可變?nèi)萘康膬δ苷荆簿途邆淞撕推胀〒Q電站不一樣的，從調(diào)峰到調(diào)頻，到備用電源，到碳資產(chǎn)等這些價值。”
由此以來，奧動新能源把原先相對獨立的能源行業(yè)和電動車行業(yè)連接起來，通過創(chuàng)新形成減碳的新業(yè)態(tài)。
蔚來何旭：新能源車潛在的調(diào)節(jié)能力與電網(wǎng)所需增加的調(diào)節(jié)能力相當
蔚來能源在充換電網(wǎng)絡上的建設更為消費者所認知。百人會（2024）上，蔚來能源規(guī)劃負責人何旭分享了蔚來在車網(wǎng)融合互動方面的進展。何旭表示：“隨著中國雙碳戰(zhàn)略指引，我們在發(fā)電側(cè)新能源的發(fā)電占比越來越大，它需要的調(diào)節(jié)能力也越來越強，我們認為隨著新能源汽車的不斷增加，具備潛在的調(diào)節(jié)能力跟電網(wǎng)所需增加的調(diào)節(jié)能力是相當?shù)?，這就給我們提供了一個車網(wǎng)互動的基礎?！?
他表示，微觀層面上，電動汽車是一個時間不敏感的負荷。實際上電動汽車的充放電可以通過價格及政策的引導進行時間和空間上的調(diào)控。
他提出，從全場景上看，在局域配電網(wǎng)表后有序的充電，雙向V2G的放電，以及到區(qū)域大電網(wǎng)需求側(cè)響應，調(diào)峰調(diào)頻輔助服務，以及到電能量市場，我們認為都存在著車網(wǎng)互動的廣闊應用空間。
他介紹蔚來是車網(wǎng)互動最佳的合作伙伴，并從五個方面展開介紹。
1. 車電分離，電池能源屬性更強，是車網(wǎng)互動的基礎。
2. 蔚來有大量的充換電基礎設施，在服務車主的同時，也能夠用于聚合為電網(wǎng)提供可調(diào)節(jié)能力。
3. 蔚來能源建立開始就進行了大量的車網(wǎng)互動的實踐，在多方面有各領域的示范項目、技術積累。
4. 從產(chǎn)品和技術積累上不管是V2G的雙向模塊，雙向換電站，我們都有比較深厚的積累。
5. 蔚來有成熟的線上線下社區(qū)，讓我們調(diào)度用戶的行為，對用戶進行調(diào)度運營成為了可能性。
結(jié)語
汽車行業(yè)的內(nèi)卷加速，消費者對新能源車續(xù)航及快速補能需求提升。在此背景下，動力電池技術提升已是箭在弦上。
面對復雜的競爭環(huán)境，超充技術快速發(fā)展，進一步加快了動力電池的新革命。動力電池的密度一次次被拔升，相關技術不斷迭代，動力電池從液態(tài)、固液態(tài)向全固態(tài)方向發(fā)展，此外還有鈉離子電池發(fā)展。
技術迭代的同時，動力電池企業(yè)是需要保證質(zhì)量，技術和生態(tài)創(chuàng)新。在雙碳大背景下，車-補能-電網(wǎng)三者之間的融合發(fā)展，將幫助新能源車的長足發(fā)展。
