中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電池行業(yè)的2024年和前幾年相比稍顯平淡。電池原材料價(jià)格低位徘徊，市場整體處于供過于求狀態(tài)，但供過于求的主要原因是供給過剩，而非需求不足，電池市場的需求依然旺盛，所以行業(yè)整體運(yùn)營狀況較為穩(wěn)定。
雖然營收普遍下滑，但全行業(yè)約70%的企業(yè)依然保持盈利，頭部企業(yè)甚至盈利有所增長。但2024年電池企業(yè)缺少引發(fā)市場關(guān)注的亮點(diǎn)事件，新進(jìn)展大多集中在已發(fā)布技術(shù)的落地以及現(xiàn)有產(chǎn)品的年度更新。
不論是業(yè)績表現(xiàn)還是技術(shù)進(jìn)展，2024年中國的電池產(chǎn)業(yè)都缺少興奮點(diǎn)，既沒有突破性的好消息，也沒有像瑞典Northvolt破產(chǎn)這種量級(jí)的壞消息，從業(yè)者大多用“磨底”來形容2024年的中國電池產(chǎn)業(yè)。
如果說從2020年比亞迪發(fā)布刀片電池到2023年業(yè)績暴漲、技術(shù)爆發(fā)是中國電池野蠻增長的第一階段，經(jīng)歷了2024年的磨礪之后，2025年中國電池產(chǎn)業(yè)大概率會(huì)結(jié)束這種“磨底”狀態(tài)，進(jìn)入穩(wěn)定增長的第二階段。
在底部磨礪的這一年間，中國電池企業(yè)逐漸找到了未來發(fā)力的重點(diǎn)方向：固態(tài)電池進(jìn)入驗(yàn)證階段；硅負(fù)極擴(kuò)大應(yīng)用；磷酸鐵鋰不斷升級(jí)；鈉電池與混動(dòng)技術(shù)雙向奔赴；換電模式進(jìn)入新階段。
固態(tài)電池進(jìn)入驗(yàn)證階段
固態(tài)電池是近幾年電池領(lǐng)域關(guān)注度最高的技術(shù)創(chuàng)新，更高的能量密度，更好的安全性能，更優(yōu)異的低溫表現(xiàn)，當(dāng)前液態(tài)鋰電池的主要痛點(diǎn)在固態(tài)電池面前幾乎都迎刃而解，因此固態(tài)電池一直被視作電池技術(shù)的下一座“圣杯”。
2024年，固態(tài)電池在諸多技術(shù)領(lǐng)域取得了重要突破，多家電池企業(yè)的固態(tài)電池技術(shù)路徑已經(jīng)固定，如寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、中創(chuàng)新航等主流電池企業(yè)，都在2024年公布了全固態(tài)電池的部分關(guān)鍵指標(biāo)，并開始樣品試制，同時(shí)給出了量產(chǎn)時(shí)間表，均為2025年裝車技術(shù)驗(yàn)證，2027年小批量生產(chǎn)。
2025年的裝車技術(shù)驗(yàn)證是全固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室邁向生產(chǎn)線的關(guān)鍵一步。實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的出色參數(shù)能否在實(shí)踐中兌現(xiàn)？驗(yàn)證中是否會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境難以檢測出的短板？復(fù)雜多變的使用環(huán)境和充電環(huán)境是否會(huì)產(chǎn)生意外影響？2025年，這些疑問都將在技術(shù)驗(yàn)證中逐一揭曉答案。
比如安全性這一關(guān)鍵問題上，美國賓州州立大學(xué)王朝陽教授的團(tuán)隊(duì)和日產(chǎn)汽車聯(lián)合進(jìn)行的最新研究表明，采用鋰金屬負(fù)極的固態(tài)電池可能遠(yuǎn)沒有預(yù)期中那樣安全。和現(xiàn)有的液態(tài)鋰電池相比，金屬鋰固態(tài)電池的燃燒速度更快，燃燒程度更劇烈，起火僅需1到3秒。
除了全固態(tài)電池的技術(shù)驗(yàn)證，半固態(tài)電池也將接受更廣泛的市場驗(yàn)證。2024年，部分車企已經(jīng)量產(chǎn)裝車半固態(tài)電池，比如衛(wèi)藍(lán)新能源為蔚來供貨的電池包以及清陶能源為上汽智己供貨的電池包。2025年，上汽名爵等更多車企將在新車型上搭載半固態(tài)電池。
但新能源車采用半固態(tài)電池的市場表現(xiàn)可以形容為雷聲大，雨點(diǎn)小，車企雖然都將半固態(tài)作為賣點(diǎn)來宣傳，但不論是交付進(jìn)度還是消費(fèi)者接受程度都相當(dāng)有限。
2025年半固態(tài)電池更大的機(jī)會(huì)來自消費(fèi)電子產(chǎn)品市場，2024年初，手機(jī)廠商開始在旗艦機(jī)型，特別是折疊屏機(jī)型上搭載半固態(tài)電池，2024年底，VIVO開始在2000元—4000元價(jià)位的中端機(jī)S20上搭載半固態(tài)電池。
隨著應(yīng)用擴(kuò)大到中端機(jī)型，消費(fèi)者體驗(yàn)半固態(tài)電池的門檻大幅降低，如果半固態(tài)電池的續(xù)航、充電、發(fā)熱等關(guān)鍵性能在大范圍應(yīng)用中獲得積極評(píng)價(jià)，消費(fèi)者就將初步建立對(duì)半固態(tài)乃至固態(tài)電池新技術(shù)的信心。
更關(guān)鍵的是隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，固態(tài)電池的市場規(guī)模將大幅增長，根據(jù)高工產(chǎn)研GGII統(tǒng)計(jì)，2024年中國固態(tài)電池（含半固態(tài)）出貨量超7GWh，2025年預(yù)計(jì)超過10GWh，固態(tài)電池成本也隨著規(guī)模擴(kuò)大開始下降，根據(jù)TrendForce的樂觀預(yù)測，2030年全固態(tài)電池的電芯成本有望降至1元/Wh左右；2035年有望降至0.6元—0.7元/Wh，接近三元鋰電池的水平。悲觀預(yù)測比樂觀預(yù)測高出一倍左右，即便按照悲觀預(yù)測的價(jià)格，固態(tài)電池未來也能在高端市場擁有一席之地。
2025年，全固態(tài)電池要在技術(shù)驗(yàn)證中證明先進(jìn)和可靠性；半固態(tài)電池需要在市場驗(yàn)證中接受廣大消費(fèi)者的考驗(yàn)。固態(tài)電池到底行不行，價(jià)值有多大，2025年的驗(yàn)證將初步揭曉答案。
硅負(fù)極擴(kuò)大應(yīng)用
硅負(fù)極的市場關(guān)注度遠(yuǎn)不及固態(tài)電池，但在電池行業(yè)中，硅負(fù)極，特別是碳硅負(fù)極的應(yīng)用速度遠(yuǎn)超固態(tài)電池。硅負(fù)極的理論比容量高達(dá)4200mAh/g，而碳負(fù)極的理論比容量為372mAh/g，采用硅負(fù)極可以大幅提升電池的能量密度。
電池企業(yè)看中硅負(fù)極，還有一個(gè)關(guān)鍵原因是硅負(fù)極搭配任何一種現(xiàn)有正極材料，如磷酸鐵鋰、高鎳三元、富鋰錳基等，都可以顯著提升能量密度。硅負(fù)極也適用于固態(tài)電池等下一代電池技術(shù)，并且是固態(tài)電池提升能量密度的主要技術(shù)路線。
除了應(yīng)用場景廣泛，硅負(fù)極還可以通過調(diào)節(jié)含硅百分比適應(yīng)多種不同場景的需求，低硅占比（5%-10%）適用于對(duì)循環(huán)性能要求較高的場景，如消費(fèi)電子產(chǎn)品、新能源車；中等硅占比（10%-20%）適用于能量密度要求更高的高端新能源車、無人機(jī)；高硅占比（20%-30%）適用于對(duì)能量密度要求極高的場景，如低空載人飛行器、長航時(shí)飛行器等。
2024年之前，硅負(fù)極充電時(shí)的體積膨脹問題一直沒有得到有效解決，導(dǎo)致含硅負(fù)極材料的循環(huán)壽命偏低，這是應(yīng)用的主要障礙。經(jīng)過多年研發(fā)探索，2024年，解決體積膨脹已經(jīng)有了多種方案，納米硅顆粒、硅納米線、硅納米管等納米材料技術(shù)；碳包覆等復(fù)合材料技術(shù)；自愈式黏合劑技術(shù)；特殊結(jié)構(gòu)和界面設(shè)計(jì)等都成為解決硅負(fù)極體積膨脹的有效方案。
2024年，手機(jī)市場開始放量應(yīng)用含硅負(fù)極電池，旗艦手機(jī)的電池容量從2023年的5000mAh普遍增長到6000mAh，甚至有手機(jī)廠商在僅有8.5毫米厚度的手機(jī)里放進(jìn)了7000mAh的電池。
車用動(dòng)力電池的裝車前驗(yàn)證需要更長時(shí)間，根據(jù)新車計(jì)劃，2025年有多家車企的新能源高端車型都將應(yīng)用含硅負(fù)極技術(shù)。特別是低硅負(fù)極材料，其量產(chǎn)難度較低，成本增加少，在提升能量密度的同時(shí)，循環(huán)壽命損失不明顯，終端客戶無需復(fù)雜調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)不低于10%的能量密度提升，隨著車用動(dòng)力電池開始批量采用含硅負(fù)極技術(shù)，硅負(fù)極的市場規(guī)模將顯著擴(kuò)大。
磷酸鐵鋰不斷升級(jí)
在車用動(dòng)力電池發(fā)展早期，磷酸鐵鋰電池因?yàn)榧夹g(shù)成熟成為裝車主力，2016年中國動(dòng)力電池市場中磷酸鐵鋰占比達(dá)到64%，但隨著2017年國家補(bǔ)貼將能量密度納入考核指標(biāo)，磷酸鐵鋰因其能量密度的天然劣勢(shì)丟掉大量市場，市場份額從2016年的64%跌至2019年的32%。
磷酸鐵鋰電池除了能量密度劣勢(shì)，低溫和快充性能上也有先天不足，除了電芯材料安全性和成本優(yōu)勢(shì)，彼時(shí)鐵鋰和三元鋰相比幾乎全面落后，所以日韓電池企業(yè)為代表的海外公司全面放棄鐵鋰技術(shù)路線。
但中國企業(yè)因?yàn)閷?duì)成本競爭力的執(zhí)著，以及對(duì)三元鋰材料中部分稀有金屬原材料供應(yīng)的擔(dān)憂，一直沒有放棄鐵鋰技術(shù)。2020年，隨著比亞迪發(fā)布刀片電池，中國電池企業(yè)通過制造工藝創(chuàng)新，率先在鐵鋰電池的成組技術(shù)上取得突破，在電芯能量密度沒有顯著提升的前提下，實(shí)現(xiàn)了電池包能量密度的明顯提升，鐵鋰電池重回舞臺(tái)中央，2020年到2024年，磷酸鐵鋰電池在中國動(dòng)力電池市場的占比從38%漲到75%。
不過前幾年磷酸鐵鋰電池的增量主要來自經(jīng)濟(jì)車型，車企選擇鐵鋰電池的首要原因依然是成本優(yōu)勢(shì)。但2025年，這一情況將發(fā)生變化。磷酸鐵鋰正極材料企業(yè)開始交付高壓實(shí)密度鐵鋰材料，材料層面的進(jìn)步讓鐵鋰電池的電芯能量密度逼近250Wh/kg，電池包能量密度逼近200Wh/kg，有望在高端中大型車上實(shí)現(xiàn)1000公里的續(xù)航能力。
除了能量密度，磷酸鐵鋰電池在快充、低溫性能上也有顯著改進(jìn)，特別是快充方面，寧德時(shí)代的神行電池、極氪的金磚電池、比亞迪的二代刀片、蜂巢短刀電池、欣旺達(dá)欣星馳電池等，快充性能都達(dá)到了當(dāng)前的頂尖水平。
2025年，采用多種新技術(shù)的鐵鋰電池開始大批量交付裝車，鐵鋰電池將徹底告別中低端車型專用電池的定位，而且隨著鐵鋰電池的應(yīng)用范圍越來越廣，特別是高端市場的突破將帶來更高的溢價(jià)和利潤，電池企業(yè)、正極材料企業(yè)和車企有動(dòng)力在鐵鋰技術(shù)上繼續(xù)投入。
另外海外車企也將在2025年開始批量裝車鐵鋰電池，且裝車電池并非最新一代產(chǎn)品，而是當(dāng)前中國電池企業(yè)的主流產(chǎn)品，中國電池企業(yè)可以從海外客戶身上獲得可觀收益。
2025年，采用多種新技術(shù)，在快充、能量密度、低溫性能上顯著改善的新一代鐵鋰電池將在中國沖擊高端市場；海外方面，中國車企過去多年的示范效應(yīng)讓多家海外車企愿意嘗試曾經(jīng)放棄的鐵鋰電池。市場對(duì)磷酸鐵鋰電池的看好已經(jīng)體現(xiàn)在2025年的供應(yīng)商招標(biāo)上，某主流鐵鋰電池企業(yè)的磷酸鐵鋰正極材料招標(biāo)價(jià)格每噸漲價(jià)500元—1500元，高壓實(shí)密度材料的單價(jià)在5萬元/噸左右，相比普通鐵鋰材料溢價(jià)40%。
鈉電池與混動(dòng)技術(shù)的雙向奔赴
鈉離子電池首次進(jìn)入公眾視野是2021年7月29日寧德時(shí)代發(fā)布鈉離子電池。當(dāng)時(shí)碳酸鋰價(jià)格剛剛開始上漲，從2021年8月到12月，碳酸鋰從不到10萬元/噸漲至接近30萬元/噸，2022年11月逼近60萬元/噸的歷史高位。
碳酸鋰這一輪長達(dá)一年半的快速上漲，讓鈉電池的關(guān)注度持續(xù)升高，不少人都期待鈉這種常見元素用于電池之后，可以緩解鋰的短缺預(yù)期，從而避免一年半漲價(jià)六倍的極端情況。
但隨著2023年碳酸鋰價(jià)格開始回落，鈉離子電池的關(guān)注度隨之下降，特別是普通鐵鋰電池成本已降至0.5元/Wh以下，加之鈉電池規(guī)模不足，并沒有表現(xiàn)出比鋰電池更強(qiáng)的成本競爭力。雖然2023年到2024年，也有雅迪鈉電池電動(dòng)自行車、江淮鈉電池電動(dòng)四輪車、鵬輝能源鈉電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以及鈉電池工業(yè)叉車等應(yīng)用案例，但市場反響冷淡。
不過寧德時(shí)代2024年10月發(fā)布的驍遙超級(jí)增混電池展示了鈉電池的新應(yīng)用前景，鈉電池低溫性能好、電壓平臺(tái)寬、電量監(jiān)測準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)幾乎是為插電混動(dòng)車型的痛點(diǎn)量身打造的。
插電混動(dòng)車型因?yàn)殡姵乜偭科毡楸燃冸娷囆偷停嗨频男旭偫锍?，插混車型的電池充放電次?shù)更多。根據(jù)2024年中汽中心進(jìn)行的一次對(duì)比檢測，一臺(tái)行駛11.6萬公里的特斯拉Model 3，電池健康度89.3%，而一臺(tái)行駛10.3萬公里的理想ONE，電池健康度75.6%。
即便車企努力改進(jìn)電池管理系統(tǒng)，優(yōu)化充放電區(qū)間，但插電混動(dòng)車型充放電次數(shù)更多，循環(huán)強(qiáng)度更強(qiáng)的基本要求沒變，所以插混車型理論上應(yīng)該選擇循環(huán)壽命更長的磷酸鐵鋰電池。
但插混車型使用鐵鋰電池有兩大痛點(diǎn)：低溫性能差、電壓平臺(tái)窄導(dǎo)致電量監(jiān)測精度差。
購買插混車型的很多消費(fèi)者看重的是這種車型可油可電，沒有續(xù)航焦慮，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。比如中國北方地區(qū)，冬季氣溫低，很多消費(fèi)者購買純電車有顧慮，更傾向于插電混動(dòng)車型。即便是非寒冷地區(qū)的消費(fèi)者，駕駛插混車型長途旅行，跨越多個(gè)溫區(qū)的情況也并不少見。這都對(duì)插混車型的電池低溫性能提出了更高要求。
而不論三元鋰還是磷酸鐵鋰電池，其低溫性能都無法令人滿意，在低溫地區(qū)，插混車型純電續(xù)航縮水，動(dòng)力性能下降，能耗升高，用戶體驗(yàn)滑坡。而鈉電池相比鋰電池，低溫性能優(yōu)勢(shì)明顯，其電芯在零下20攝氏度依然保持80%-90%的活性，而鐵鋰電池在同樣溫度的活性僅有不到60%。
更好的材料低溫性能，加上優(yōu)化的電池管理系統(tǒng)，鈉電池和鋰電池混裝而成的電池組零下40攝氏度可放電，零下30攝氏度可充電，零下20攝氏度與常溫下性能無差別。
電壓平臺(tái)窄是插混車型采用鐵鋰電池的另一大挑戰(zhàn)。電壓平臺(tái)指的是電池滿電電壓和放電截止電壓之間的差值，現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)都是通過測量電壓來監(jiān)測電池電量的，所以電壓平臺(tái)越寬，電量監(jiān)測就越準(zhǔn)確。
鐵鋰電池的電壓平臺(tái)是2.5V—3.65V，而鈉電池的電壓平臺(tái)是2.0V—3.95V，鈉電池的電壓平臺(tái)幾乎是鐵鋰電池的兩倍，所以鈉電池的電量監(jiān)測更準(zhǔn)確，混裝鈉電池和鋰電池之后，可以用鈉電池的電量數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)鋰電池的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高整個(gè)電池包的電池管理水平。
之前為了保證鐵鋰電池的正常工作，避免因電量監(jiān)測不準(zhǔn)導(dǎo)致過度充電和深度放電，只能在充放電策略上更加保守，導(dǎo)致可用電量更少。通過鈉電池的校準(zhǔn)，可以顯著提升電量監(jiān)測精度，從而在放電功率和放電電量上獲得更大潛力，提升插混車型的動(dòng)力性能和純電續(xù)航里程
鈉電池誕生之初，市場對(duì)其的主要期待是資源豐富性帶來的成本競爭力，但鋰電池隨后的持續(xù)降價(jià)導(dǎo)致鈉電池的成本競爭力難以兌現(xiàn)，反而因?yàn)榈蜏匦阅軆?yōu)秀以及電量監(jiān)測精度高找到了插混車型這一應(yīng)用場景。
從2023年開始，插電混動(dòng)車型就是中國車市增長最快的細(xì)分市場，而且在充電基礎(chǔ)設(shè)施不足的海外市場，插混車型也是多家中國車企選中的未來增長點(diǎn)。2025年，鈉電池將開始在插混車型上裝車應(yīng)用，一旦實(shí)際應(yīng)用中鈉電池展現(xiàn)出解決插混痛點(diǎn)的能力，其復(fù)制和擴(kuò)張速度令人期待。
換電模式進(jìn)入新階段
換電模式自從誕生之日起就毀譽(yù)參半，其優(yōu)勢(shì)一望可知，效率高，體驗(yàn)好，油車用戶轉(zhuǎn)換障礙小。但劣勢(shì)也同樣明顯，建設(shè)成本、運(yùn)營成本都數(shù)倍于充電模式，尤其隨著充電樁越來越多，充電速度越來越快，新能源車用戶逐漸找到適合自己的充電習(xí)慣，換電的優(yōu)勢(shì)似乎越來越小。
但2025年車企和電池企業(yè)對(duì)換電的投入?yún)s越來越大。2025年寧德時(shí)代計(jì)劃建設(shè)1000座換電站，覆蓋不少于30個(gè)城市，提供兩種標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)電池包。奇瑞、長安使用蔚來換電體系的車型將于2025年投放市場，吉利、江淮、廣汽、一汽使用蔚來換電的車型也都計(jì)劃不遲于2026年發(fā)布，蔚來體系內(nèi)使用不同規(guī)格電池包的樂道也將在2025年推出兩款新車，分別是大五座SUV車型L70和三排座SUV車型L80，進(jìn)一步搶占家用車市場。
換電站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提速，換電車型快速增加，車企和電池企業(yè)都在用自己的錢包投出對(duì)換電模式的信任票。為何換電優(yōu)勢(shì)看上去越來越小，企業(yè)的投入?yún)s越來越大呢？背后的原因其實(shí)是換電模式的價(jià)值除了補(bǔ)能和用戶體驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，還有更長遠(yuǎn)的能源基礎(chǔ)設(shè)施屬性。
換電站的基礎(chǔ)設(shè)施價(jià)值首先體現(xiàn)在站內(nèi)電池的儲(chǔ)能方面。截至2024年2月，蔚來的換電站在合肥、深圳等14個(gè)省市響應(yīng)了電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻需求，總調(diào)峰容量超過30萬千瓦，削峰填谷電量超過3億千瓦時(shí)。
除了儲(chǔ)能這一顯性價(jià)值，換電站還有一個(gè)重要的隱性價(jià)值在于其升級(jí)迭代和回收能力。隨著電池技術(shù)的發(fā)展，換電站隨時(shí)可以升級(jí)更新、更好、更便宜的電池，迅速提升服務(wù)能力，降低服務(wù)成本。同時(shí)站內(nèi)存儲(chǔ)的舊型號(hào)電池也可以方便地進(jìn)行回收利用，在電池全壽命高效利用方面，換電模式優(yōu)勢(shì)明顯。
另外，換電模式由于將電池資產(chǎn)集中管理，其資產(chǎn)屬性同樣不容忽視，比如蔚來換電網(wǎng)絡(luò)的電池資產(chǎn)持有者蔚能新能源動(dòng)力有限公司，其總經(jīng)理賴曉明就表示，2023年蔚能就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)盈利，全年凈利潤7000萬元。隨著管理資產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，不排除電池資產(chǎn)管理公司會(huì)單獨(dú)分拆上市。
2025年，寧德時(shí)代進(jìn)軍換電，蔚來換電網(wǎng)絡(luò)的客戶車型投放市場，伴隨規(guī)模擴(kuò)大，換電模式將告別用戶教育的早期階段，其補(bǔ)能便利性、用戶體驗(yàn)之外的更多價(jià)值將逐步顯現(xiàn)。
