动力电池产业发展技术迭代加快,唯有掌握核心科技才能取胜,近期,动力电池企业接连祭出“黑科技”:蜂窝电池、零衰减电池、刀片电池、石墨烯电池、固态电池、无钴电池……一场针对电池的安全性、能量密度、续航里程、成本、衰减等痛点的技术创新与升级浪潮来袭。

电池新产品竞相发布 新一轮技术PK赛谁将胜出

根据公开信息,2016年约有200家动力电池公司进入工业和信息化部目录,2017年只剩下90家。而在今年前四月,我国配套动力电池数量最多的月份是1月份,但也仅有43家企业实现了配套。有业内专家预测,到2020年,中国动力电池企业数量将降至20多家,比2016年增长90%。

我国针对于动力电池的研究起步于“十五”科技部电动汽车重点专项,彼时,研究重点还主要在镍氢电池和锰酸锂电池,现阶段磷酸铁锂电池、三元电池已成为动力电池市场主要应用产品。动力电池产业发展技术迭代加快,唯有掌握核心科技才能取胜,近期,动力电池企业接连祭出“黑科技”:蜂窝电池、零衰减电池、刀片电池、石墨烯电池、固态电池、无钴电池……一场针对电池的安全性、能量密度、续航里程、成本、衰减等痛点的技术创新与升级浪潮来袭。

动力电池新产品新技术竞相发布

各大动力电池厂商科研持续发力,力争克服技术难关,新产品新技术接踵而至。以下是电池网(微号:mybattery)统计的2020年以来,电池企业研发近况:

3月5日,江淮汽车提出“蜂窝电池”的技术,拥有UE模组、TM热管理和AT热失控防护三大电池核心技术,其最突出的效果是,预计可以将因电池失效导致的车辆起火概率降低一个数量级,例如由1万台发生一起热失控,变成10万台发生一起。据了解,江淮汽车蜂窝电池采用力神的21700NCA电池,这款电池采用双防爆阀设计,容量为1C-4.8Ah(0.2C-5Ah),单体能量密度为245wh/kg。

3月10日,宁德时代相关负责人透露,在电池寿命方面,公司已研发先进的零衰减电池,可实现1500次循环内的零衰减。据知情人透露,目前,这款零衰减电池已经应用于宁德时代的储能项目上,而未来将会倾向于车载电池领域,目前正在为这一目标而奋斗。

3月29日,比亚迪刀片电池正式亮相,据悉,刀片电池是比亚迪最新研发的超级磷酸铁锂电池,其不对电池材料动刀,而是通过改变结构来满足高安全性的需求,将电芯做成了“刀片”形状,在成组时可以直接跳过“模组”,直接组成电池包,完全无模组化,集成效率大幅提高。日前,首款搭载比亚迪“刀片电池”的汉EV已正式开启预售,共推出了4款车型,补贴后售价为23-28万元,最大NEDC续航里程为605Km。

5月13日,广汽集团新能源部门对外宣布,石墨烯电池量产研发工作将从实验室走向实车,今年底将在广汽新能源车系埃安部分车型上搭载相关石墨烯电池技术成果。广汽集团宣称,石墨烯“超级快充电池”仅需8分钟就可以将电池充电至85%。

5月14日,韩国电子科技巨头三星计划与汽车制造商现代合作开发电动汽车,三星有望为现代电动汽车提供EV电池和其他联网汽车部件。今年3月,三星研发了一款高性能且长效的全固态电池,该固态电池可使电动车续航里程达到800公里,充电循环次数超1000次。未来,三星希望能与现代汽车集团在移动出行领域展开合作。

5月18日,蜂巢能源亮相两款无钴电池。第一款产品是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245wh/kg;这款产品的特点,是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的。它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,出色的循环寿命和日历寿命特性,使得这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保,在2021年6月份推向市场。第二款是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah,这款产品正在与汽车企业合作开发,在先进的矩阵式PACK设计支持下,是全球第一款可以实现880公里的续航里程的车型,预计可以在2021年下半年实现量产。

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电池新技术商业化前景几何

业内普遍认为,电池技术革新与创新是全行业瞩目的焦点,电池新技术层出不穷,但短时间内如何将这种创新型技术实现商业化,还需要一段时间的验证。

伊维经济研究院研究部总经理吴辉表示,锂电池的正规传统命名以正极材料来命名,所谓的蜂窝电池、零衰减电池、刀片电池、石墨烯电池、无钴电池等都是概念而已。

武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室教授唐浩林也持有相似的观点,其表示,“无钴技术其实并不是一个新名词了,但是特斯拉重提无钴电池路线却一石激起千层浪,4月份的电池日因为疫情推迟到6月,相信他们除了无钴之外还有Maxwell超级电容器的干法技术也会成为大家追逐的另一个焦点。”

吴辉指出,从技术发展方向来看,未来锂电池的高能量密度、低成本、长循环和高安全性肯定是发展方向,所以从材料体系创新来看,未来高镍低钴或者无钴是发展方向;从工艺和结构创新来看,包括刀片和CTP在内的一切有利于降低成本和提升能量密度的结构创新方式都是有前景的。

在唐浩林看来,现有的磷酸铁锂和镍钴锰三元材料已经到了天花板,即使特斯拉做到无钴也只是出于材料成本的考虑,但是干法工艺一旦得到成熟应用,一定会在倍率、能量密度以及电池寿命方面得到更大的提升。

动力电池行业人士王凡则认为,无钴电池的竞争者不局限于三元锂电池,磷酸铁锂电池两者,还有石墨烯电池、氢燃料电池、全固体电池等多类电池,而在技术不断更迭的混战下,一些不具备平台及资本优势的中小企业将会快速淘汰。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教此前也表示,品质智造将在未来很长一段时间内,成为锂电新能源行业发展的主旋律。2020年在动力电池领域,龙头企业间的竞争将更为激烈,价格战竞争态势仍将持续;第一集团企业经受住了多年市场的考验、通过国际性车企体系的验证,同时在全球主要市场已建成产能,可快速应对车企需求安排生产。

可以预见,若是未来新型电池技术真正能够批量化地应用到新能源汽车领域,或将改写动力电池市场的格局与走向,新一轮电池技术PK赛最终谁会胜出?让我们拭目以待!

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