當前位置:能源資訊 » 能源要聞 » 媒體聚焦

深度解析丨寧德時代、比亞迪等爭相布局,固態電池距離“接棒”三元還有多遠?

日期:2019-10-16    來源:儲能頭條

能源資訊中心

2019
10/16
21:01

關鍵詞: 寧德時代 比亞迪 固態電池

  汽車電動化進程中最根本的當屬動力電池領域,但由于2019上半年特斯拉、蔚來、比亞迪等先后發生車輛自燃事故,包括最近剛剛“火”了的威馬,都導致消費者對三元鋰電池安全性的擔憂與日俱增,可以說給電動汽車產業發展潑了一盆涼水。
  另一邊,新興造車勢力恒大新能源汽車卻在如火如荼地擴張,四處招兵買馬,僅9月對外發布的招募令中,就計劃招聘8000人,其中與固態電池相關的職位便赫然在列。事實上,固態電池由于其爆炸風險低、能量密度高等特點,市場對其能成為下一代電池的呼聲和關注度一直很高。但國內與固態電池相關的政策及法規形勢是什么樣?目前市場中車企的應用水平到底如何?未來應用后,又會給新一代電動車帶來那些變革?帶著這些話題,我們來一探究竟。
  60s快速了解核心論點:
  1、政策端,宏觀上國家號召重點推動固態電池的應用,同時通過電動車補貼法規等,要求提升動力電池的能量密度,變相倒逼車企應用固態電池;
  2、海外車企應用形勢上,豐田規劃較激進,計劃在2020年商業化,其他韓、歐車企計劃在2025年左右落地該技術,目前多數海外車企正通過強強聯合或投資美國初創公司方式,進行技術開發;
  3、預計在2021年,國內進入固態電池應用初期,新興造車勢力天際等率先使用,電池能量密度達到300Wh/kg;在2025年左右,進入固態電池應用中后期,傳統造車勢力長城、北汽等也參與到市場競爭中,能量密度或達到近500Wh/kg;
  4、搭載固態電池后,預計未來高車級電動車型將增多,同時在產品端續航里程、電池安全性、空間靈活性等都會得到質的提升。
  政策倒逼技術升級
  日本最大公立研究組織—新能源產業技術綜合開發機構(NEDO),在2008年發布的電池研發路線圖中,就明確指出,要將固態電池作為未來新一代電池的發展方向。
  而中國也一直力爭在該領域取得全球領先地位,所以在2017年2月由工信部等四部委聯合發布的《促進汽車動力電池產業發展行動方案》通知中,便首次提出要重點推動固態電池等新體系動力電池的應用,力爭使單體電池能量密度在2020年和2025年分別達到400Wh/kg以上及500Wh/kg。
  事實上,為落實國務院發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020年)》,即在2020年,新型鋰離子動力電池的單體能量超過300Wh/kg,系統能量超過260Wh/kg的目標,過去國家一直在政策端不遺余力鼓勵車企搭載的動力電池向高能量密度、低電耗技術方向發展。
  近三年來,新能源車補貼標準嚴格化趨勢就是最好的例證。自2017年開始,在純電動車補貼標準將電池能量密度納入考量后,2018年及2019年繼續對電池能量密度的準入門檻及要求水平提出嚴苛限制(目前國家補貼金額=標準補貼額*電池能量密度加權值*電池能耗率系數),倒逼車企電池進行技術升級。
  也正是通過這這種政策上的變相引導,使得我國新能源車用動力電池水平的發展取得了舉世矚目的成就。僅根據工信部新能源車推廣目錄統計數據看,純電動乘用車配套的動力系統能量密度從2017年第1批的100.1Wh/kg攀升到2019年第7批的150.7Wh/kg,同比提升51%。但同時,我們也不得不承認,根據目前國內市場中續航里程排名靠前的主要車型來看,電池系統能量密度均不超過185Wh/kg。
  換句話說,在如今電動乘用車大多采用三元鋰電池的體系下,300Wh/kg的電池密度目標已經成為不可逾越的“天花板”,而相比傳統動力電池,固態鋰電池的能量密度可以提升1-2倍左右,且沒有自燃等安全事故隱患。顯然,為完成未來動力電池產業發展規劃,同時在相關政策的變相鞭策下,各車企肯定會迎風而上,固態電池商用化的趨勢也成為必然。
  國內外車企加速布局
  國外車企應用動向:
  當前,在世界汽車產業全面新能源化趨勢不可逆轉的背景下,固態電池作為下一代電池的重要選擇,在全球范圍內受到廣泛關注。
  從大勢上講,真正高水平的固態電池將在2020年前后,以先行落地少量試制產品的方式,將逐步開始商用化,并在2025年左右,真正在全球范圍內普及開來。
  首先,按各個區域的發展形勢來看,法國雖然在車載固態電池上的應用最早、普及應用率也高,但是由于其技術水平低,實際參考意義不大。而針對目前受追捧的高水平固態電池,根據公開信息顯示,日本車企整體技術規劃及應用進度整體較快,其中最為領先的當屬豐田,已經對外展示了處于試制階段的固態電池樣品,并計劃在明年奧運會期間,率先將搭載高水平固態電池技術的電動車進行小批量的投放使用。
  其次,是德國及韓國車企,包括奧迪、寶馬、大眾及現代在內,均制定規劃,預計在2025年前后將量產目前正在研發的固態電池,其中奧迪的規劃水平相對靠前,計劃在2023年推出應用該技術的高性能車型。而按各企業的技術發展模式來看,主要有兩種形式,分別以日本、日歐企業為代表。具體來看,日本車企通過與本國傳統企業及機構強強聯合,在2018年便協同38家單位成立研發同盟,以抱團取暖的方式,加快技術革新,并計劃在2022年掌握固態電池核心技術。
  而韓國和歐洲車企,則大多通過與美國新興初創公司進行戰略合作,推進固態電池的研發,比如BMW、福特等都與美國電池技術公司SolidPower合作,其中福特更是對該公司進行了投資,以強化雙發研發全固態電池的協同效果;無獨有偶,現代汽車也在三星、戴森之后,投資于美國初創企業Ionic Materials,進行電動車用固態電池的研發,并計劃在2025年量產。
  此外,為了在未來固態電池普及化后,在電池供應端上不受牽制,以德國大眾汽車為代表,均計劃擬建自營的固態電池生產工廠,以減小在核心業務板塊上對外部電池制造商的依賴。可以看到,眾多海外車企,或在本國區域內拉攏強勢集團、又或者聯合海外新興技術企業,紛紛加快布局固態電池的研究和開發。雖然目前整體都處在技術普及化應用的“前夜”,但相對而言,技術成熟度已經較高,這無疑在即將到來的固態電池應用浪潮中,掌握了先發優勢。
  國內車企應用動向:
  國內整體形勢上看,只有部分中國品牌車企發布了明確應用固態電池的規劃,但數量上看,占比相對較小。按品牌類別劃分,相比長安、廣汽傳祺等傳統造車勢力在固態電池領域相對“低調”的動作,以天際、蔚來及愛馳為代表的中國新興造車品牌,在固態電池的布局上則上更為積極。
  而根據這兩大勢力的技術應用規劃,可將固態電池在國內應用劃分為三個時期,即目前到2021年,為固態電池市場孕育期,各方均未投放產品,只進行相關產品的規劃和研發,市場仍是三元系電池的天下;在2021~2025年,進入固態電池應用初期,電池能量密度達到300-500Wh/kg,屆時搭載固態電池的車型將成為電動車市場中的“高端品”;在2025~2030年左右,甚至在未來更長時間里,才能真正迎來市場的成熟期,到時固態電池能量密度才能突破500Wh/kg的天花板,真正在市場中普及開來。
  具體車企來看,在固態電池應用前期,新興造車品牌是主力,通過“背靠大樹”,以與國內實力較強的固態電池供應商合作方式,搶占了市場先機。其中,以規劃進程最快是天際汽車,在2019年初,便發布了國內首款應用固態電池的試裝車ME7,搭載的輝能電池能量密度達到300Wh/kg,電池包能量密度達到220Wh/kg,并計劃在2021年進行批量生產及上市。而同年,蔚來和愛馳也緊隨其后,宣布與輝能合作,開始著手應用車載固態電池技術。
  而到了固態電池應用中后期,長城、比亞迪等傳統造車企業才逐漸走向前臺,通過依托母公司的關聯企業,推進固態電池技術的開發和應用。以長城汽車為例,通過母公司下屬的蜂巢能源,預計開發的固態電池單體能量密度達350~500Wh/kg,并計劃在2025年左右上市;而北汽集團通過對清陶能源的注資,估計在2025年前上市的新車,將搭載合作公司單體能量密度為400Wh/kg的固態電池。

  而隨著國內如寧德時代、贛鋒鋰業等電池供應商對固態電池的持續投入和布局,相信國內更多的車企會加入到固態電池應用浪潮中,他們肯定不會錯過這個領域。
  為電動車開啟“新世界”
  根據已上市及近期即將上市車型數據整理,目前整體電動車市場中,轎車與SUV的車型數量比例六四開,即轎車的數量更高;同時,按車型級別來看,統計車型中,微小型車占57%,緊湊型車占32%,換句話說,中型及以上的高級車只占比近一成,這與燃油車的各級銷售占比大為不同。
  追根溯源,主要原因是當前的三元電池技術,受到電池能量密度的制約,并太不適合打造中大型車。同時,小型車在本身尺寸不大的前提下,由于沒有足夠大的空間安裝電池,很難跳出“小尺寸車,乘坐空間小,續航低”的魔咒,使用體驗極為不理想。
  反觀固態電池,其自身擁有高能量密度(輕量化)、小體積的優勢特點,代表著應用該技術的新一代車型將擁有更長的續航、更低的車型能耗、更好的空間體驗,并且還支持快速充電,同時更加安全,這一切都將在很大程度上緩解消費者對電動車最擔心的里程焦慮問題,打消其對購買電動車的顧慮。
  同時,對車企來講,由于擺脫了目前電池低能量密度帶來的電池包質量高、占空間大的短板,也肯定會使得更多企業投入中大型級別的高級電動車,其產品可行性更具使用價值。而小型車及緊湊級車型,在突破了電池包重量、空間上的界限后,也有望能在新的車型架構之下,商品性得到大幅提升,并落地一些創新性的設計和使用方案。
  比如概念車天際ME-S、蔚來EVE等,雖目前無法量產,但其內部的空間布局理念已經極大超越了當下在售車輛的設計限制,譬如環繞式的座椅布局、可旋轉的前排座椅、可多方向移動的靈活座椅、可實現仰躺的后排座椅等都值得借鑒,這些提供類似家居化、客廳級空間體驗的設計,均可以在固態電池時代到來時落地,真正讓消費者“將汽車變為移動的生活空間”的愿景變為現實。
  結語
  概括來看,預計到2021年左右,固態電池在中國才會真正落地應用,當下這個趨勢已經十分明晰。而在固態電池普及應用之前,車企若能把握這個機會,無疑能在消費者心中率先建立良好的產品技術認知,并與現有傳統電動車型形成差異化形象,在宣傳上先聲奪人,最終達到搶占更多市場份額的戰略目的。
  同時,在汽車行業中,新技術的應用一般都是從高級車,逐步普及到中低級車中,從高端品牌,逐步普及到中低端品牌。但就目前來看,國內市場中的豪華、合資品牌對固態電池技術的布局相對滯后,這無疑給眾多謀求提升品牌的中國車企敞開了一扇窗。是選擇保守的穩健型路線,等到2025年技術成熟后再投入應用,還是選擇急流勇進,加快技術落地?相信廣大消費者更希望車企選擇后者。
  來源:汽車之家
 
 
返回 國際新能源網 首頁

能源資訊一手掌握,關注 "國際能源網" 微信公眾號

看資訊 / 讀政策 / 找項目 / 推品牌 / 賣產品 / 招投標 / 招代理 / 發新聞

掃碼關注

0條 [查看全部]   相關評論

掃碼關注
國際能源網
掃碼關注
光伏頭條
掃碼關注
儲能頭條
掃碼關注
風電頭條

客服電話400-8256-198
新聞舉報
返回首頁
返回頂部

國際能源網站群

國際能源網 國際新能源網 國際太陽能光伏網 國際電力網 國際風電網 國際儲能電池網 國際節能環保網 國際煤炭網 國際石油網 國際燃氣網
历史