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未来电池技术:孰优孰劣尚无定论

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:在三元锂电池方面,高镍化趋势已经十分明显。不久前比亚迪推出的“刀片电池”,就是将电池做成刀片形状,叠起来使用,据悉可以在一定程度上解决磷酸铁锂电池能量密度偏低的问题。目前,丰田、宝马、雷诺日产三菱都宣布正在探求加紧推进固态电池技术的研发测试。据悉,搭载最新固态电池技术的丰田电动汽车将于东京奥运会亮相,在2025年左右可实现大规模生产。新能源汽车的出现与发展正是与这一出发点密切相关。

未来电池技术:孰优孰劣尚无定论

这几年的动力电池市场十分热闹。一方面,磷酸铁锂和三元锂电池技术分别取得了不小的进步,两种路线固有的优劣势正在慢慢消解。

在三元锂电池方面,高镍化趋势已经十分明显。由于具有较高的能量密度和更低的钴含量,NCM 811 被普遍视为锂离子电池的未来。自从2017年下半年以来,国内各大电池厂商——包括宁德时代、国轩高科等,都在争相加码NCM 811电池的研发和生产。

磷酸铁锂电池在最近一段时间也得以“翻红”。不久前比亚迪推出的“刀片电池”,就是将电池做成刀片形状,叠起来使用,据悉可以在一定程度上解决磷酸铁锂电池能量密度偏低的问题。

另一方面,所谓的路线之争也远不限于磷酸铁锂和三元锂电池,不少新技术正在前进的路上。

固态电池就是案例之一。所谓固态电池,是一种使用固体正负极和固体电解质,不含有任何液体,所有材料都由固态材料组成的电池,在安全性和能量密度方面具有很高竞争力。

目前,丰田宝马雷诺日产三菱都宣布正在探求加紧推进固态电池技术的研发测试。甚至连一开始不看好纯电动汽车的丰田,都在积极推动固态电池的落地。据悉,搭载最新固态电池技术的丰田电动汽车将于东京奥运会亮相,在2025年左右可实现大规模生产。

技术进步永无止境。无论是对于企业、消费者还是政策制定者,立场虽然各有不同,但在评判与选择技术路线时却同样应该慎重。

第一,技术发展的节奏和速度自有规律,特别是对于动力电池技术而言,盲目求快可能会适得其反。

众所周知,芯片技术的发展速度非常之快,这是因为其遵循摩尔定律集成电路上可容纳的晶体管数量,每隔18个月就会增加一倍,相应的性能也就提升一倍。

但是动力电池技术却不适用于这一定律,结果就是:电池的技术进步速度远不及芯片等领域。因此,无论是追求提升能量密度,还是“减配”降本,盲目求快不仅欲速不达,还有可能暗藏风险。

在全球范围内,都曾出现过由于过分追求高能量密度和高充电倍率,引发安全事故的案例,应该引以为戒。(www.xing528.com)

第二,作为搭载在汽车民品上的动力电池,技术路线的选择应该回归应用场景。

换言之,普通消费者需要怎样的电池,取决于汽车要开向何方、用在何处。比如,当中国刚刚开始推动新能源汽车发展之时,技术瓶颈是主要矛盾,里程焦虑成为消费者不敢买、产业无法落地的重要因素。因此,补贴政策一度向着高能量密度和续驶里程的方向倾斜,三元锂电池由此实现逆势反超。

如今,随着电池技术的快速进步和市场的迅速铺开,业界和消费者对于新能源汽车的使用场景有了更清晰的认识。

比如,在城市地区,许多家庭选择新能源汽车作为“第二辆车”,主要用于老年群体出行或接送孩子上下学。在这种情况下,如果所有电动汽车都花费大成本去追求高续航能力,与消费端需求其实并不相符。

在这种情况下,中国的新能源汽车产业政策对于能量密度指标已有所弱化。其背后的推动力就是让技术回归市场、回归应用。

第三,注重从更宏观能源安全视角,审视产业技术路线。

从全球汽车动力燃料的衍变轨迹可以看出,很多时候推动产业方向发生偏转的力量,来自能源供给结构的变化。当今大部分国家和地区的能源战略中,多元化都是一个重要基点。新能源汽车的出现与发展正是与这一出发点密切相关。

根据国际能源署在2011年发布的《电动汽车与插电式混合动力汽车技术路线图》预测,全球汽车产业格局在未来很长一段时期还将继续保持多种燃料方式并存的格局:到2050年,插电式混合动力、纯电动和氢燃料电池作为最重要的三条技术路线,将与压缩天然气、传统汽油车等共分全球乘用车市场份额。

而这还只是能源层面,如果从上游原材料角度来看,还能够根据构成和配比细分出许多技术路线。特别是在各个国家都在大力推动电动汽车的时期,锂、钴等金属,其地位与产业战略资源无异。

从企业的角度而言,评估电池技术路线或许更多出于降本压力;但从国家产业安全和资源安全的角度来看,车载动力电池的技术路线选择却非小事,应引起重视。

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