鋰電池的發(fā)展關(guān)乎千行百業(yè)，不僅涉及到車用的動(dòng)力電池，包括儲(chǔ)能、消費(fèi)類電池、無(wú)人機(jī)電池、機(jī)器人電池等幾乎無(wú)處不在。

鋰離子電池也已經(jīng)從技術(shù)的快速改進(jìn)期進(jìn)入到相對(duì)穩(wěn)定期，尤其電池成本在大幅下滑后，鋰電池下一階段要解決的問(wèn)題還有哪些？

日前，在2024世界動(dòng)力電池大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高與業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)就產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景進(jìn)行了討論。

筆者就幾個(gè)前沿話題進(jìn)行了整理：成本還能怎么降；鋰電池的新增量在哪里；儲(chǔ)能電池發(fā)展問(wèn)題還有哪些；新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸問(wèn)題是什么……

01.

成本：技術(shù)、工藝和標(biāo)準(zhǔn)化降本

成本方面，動(dòng)力電池已經(jīng)度過(guò)了成本快速下降的周期。

雖然大幅快速降本周期已過(guò)，但降本空間也還存在。寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司副總裁孟祥峰給出方向，技術(shù)的提升、工藝改善、產(chǎn)業(yè)鏈融合的方式，電池成本還有下降空間。

蜂巢能源董事長(zhǎng)兼CEO 楊紅新也提到了制造降本和工藝降本。例如，在形態(tài)上，將電池越做越大，儲(chǔ)能電芯已經(jīng)做到600Ah、700Ah。

楊紅新判斷，明年動(dòng)力電池的電池包PACK系統(tǒng)價(jià)格降到5毛以下，將是普遍現(xiàn)象。

弗迪電池有限公司副總裁孫華軍也認(rèn)為，在制造端還存在降本空間，電池制造遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到精益求精的地步，在追求各個(gè)地方極限的過(guò)程中，改進(jìn)無(wú)處不在，每一個(gè)細(xì)微環(huán)節(jié)的改進(jìn)都是降本的機(jī)會(huì)。

02.

增量：HEV、儲(chǔ)能、電動(dòng)船舶等

在新能源汽車發(fā)展初期，純電動(dòng)汽車是動(dòng)力電池需求的主要推動(dòng)力?，F(xiàn)階段看，PHEV、HEV都是增量市場(chǎng)。

楊紅新認(rèn)為，目前看增程、大電量的PHEV的增速是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)純電動(dòng)，800V高壓、快充電池需求量增速也是最快的。另外，HEV（不插電混動(dòng)）在歐美、日韓地區(qū)的增速也是非?？臁?/span>

新型儲(chǔ)能也在快速發(fā)展，例如發(fā)電側(cè)、工商業(yè)儲(chǔ)能都是市場(chǎng)空間和前景樂(lè)觀的細(xì)分市場(chǎng)。

寧德時(shí)代挖掘的領(lǐng)域則更廣泛，除了汽車電池，還有電動(dòng)船舶、航空電池、工程機(jī)械、家庭儲(chǔ)能和兩輪車場(chǎng)景。

03.

儲(chǔ)能：度電成本如何降到1毛？性能短板如何解？

億緯鋰能股份有限公司董事長(zhǎng)劉金成著重談了下儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的降本。他認(rèn)為儲(chǔ)能降本不應(yīng)該只靠電芯，而是系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)降低成本。例如，在連接件、在集裝箱整體的標(biāo)準(zhǔn)化方面，以及循環(huán)性能整體提升的角度去降本。

“電池的循環(huán)次數(shù)從7000次到1萬(wàn)次，就有50%的成本下降空間，如果系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)的成本再帶來(lái)30%—50%的成本下降，有可能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能度電成本從2毛錢降到1毛錢?！眲⒔鸪烧f(shuō)道。

前文提到儲(chǔ)能電芯越做越大，但電芯做大了也有問(wèn)題。對(duì)此歐陽(yáng)明高解釋道，一般100Ah以內(nèi)正極材料基本是穩(wěn)定的，不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)，即使熱失控溫度不算很高。但是如果容量達(dá)到600Ah，一旦熱失控累積的溫度就會(huì)催生正極參與反應(yīng)，也就是正極材料也失穩(wěn)了，安全性就會(huì)面臨比較大的挑戰(zhàn)。

在解決這個(gè)問(wèn)題上，智能傳感器會(huì)發(fā)揮很大作用，而且芯片、傳感器成本比較容易攤銷。

劉金成表示，電池內(nèi)部監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)電池內(nèi)部的壓力、溫度，可以提前6個(gè)月以上感知這個(gè)電芯的劣化，通過(guò)內(nèi)部溫度均衡方式，降低大電芯的內(nèi)部溫差，從而避免系統(tǒng)性問(wèn)題出現(xiàn)，把熱均衡的問(wèn)題解決，電池的循環(huán)性能會(huì)大幅度提升，也能降低儲(chǔ)能電池的整體成本。

楊紅新補(bǔ)充道，儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)成包括EPC、占地面積、基礎(chǔ)設(shè)施的施工、線纜的鋪設(shè)到集裝箱的設(shè)計(jì)、消防系統(tǒng)、連接件，再到電芯、材料，是一個(gè)非常龐大的體系。從根本上講，要想把每個(gè)環(huán)節(jié)的成本全降下去，占地面積減少、施工費(fèi)減少，就是單位面積的能量提升，換句話書(shū)，就是EPC層面的能量密度提升。原來(lái)汽車關(guān)注能量密度，現(xiàn)在要轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)集裝箱層面，工商業(yè)尤其更關(guān)注占地建設(shè)成本。

此外，孫華軍提到了儲(chǔ)能電池的日歷壽命問(wèn)題。“假如抽水蓄能50年以上，儲(chǔ)能電池的7000次循環(huán)加上日歷壽命結(jié)合起來(lái)到底什么樣的情況？”孫華軍認(rèn)為，電池的密封性可能都支撐不到電化學(xué)壽命的階段。

歐陽(yáng)明高也提到了日歷壽命，從日歷壽命的角度，如果我們是中短時(shí)儲(chǔ)能，比方5小時(shí)、4小時(shí)，15年應(yīng)該也能循環(huán)完；如果提到10小時(shí)，日歷壽命就變成瓶頸，可能循環(huán)沒(méi)有跑完日歷壽命先到了，日歷壽命反倒變成瓶頸了，因此，還要向20年的壽命去努力。

04.

新技術(shù)：硅碳負(fù)極，知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題要謹(jǐn)慎

在新技術(shù)領(lǐng)域，硅碳負(fù)極進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，但是楊紅新提醒，要向海外客戶供貨時(shí)，需要考慮知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。

用歐陽(yáng)明高的話說(shuō)，國(guó)內(nèi)硅碳的主流技術(shù)體系是硅烷的化學(xué)氣相沉積，這套主流工藝的概念還是引進(jìn)的技術(shù)，因此知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利糾紛需要非常重視。

硅碳負(fù)極材料的生產(chǎn)涉及到復(fù)雜的工藝和技術(shù)。早在2016年，韓國(guó)研究所（UNIST）通過(guò)化學(xué)氣相沉積CVD技術(shù)制備得到了硅碳復(fù)合材料，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；2022年，美國(guó)Group 14公司推出了新一代氣相沉積硅碳材料

CVD法通過(guò)將硅納米顆粒沉積在碳基體表面形成復(fù)合材料，基于其產(chǎn)品組分均勻、結(jié)構(gòu)致密，CVD法生成的復(fù)合材料膨脹率更低，對(duì)應(yīng)循環(huán)性能得到顯著提升。也因此，頭部材料企業(yè)傾向于采用CVD法硅碳負(fù)極。

歐陽(yáng)明高認(rèn)為，這套技術(shù)在產(chǎn)品一致性、產(chǎn)品穩(wěn)定性、成本、生產(chǎn)過(guò)程安全性都還需要探索，整體技術(shù)門檻很高，業(yè)內(nèi)還是需要摸索出不同的路徑。

05.

固態(tài)電池：尚處實(shí)驗(yàn)室到工程化轉(zhuǎn)化階段

對(duì)于最近大熱的固態(tài)電池發(fā)展情況，孫華軍表示不能太樂(lè)觀，目前實(shí)際的狀態(tài)還是從早期實(shí)驗(yàn)室到工程化轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

一是，固態(tài)電池界面問(wèn)題，一旦放大到大電池里面，與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)情況完全不一樣。

二是，工程化問(wèn)題，以硫化物電解質(zhì)為例，干電極的大規(guī)模量產(chǎn)還是有問(wèn)題的。

此外，電池做大后在厚度方向可以去施加約束力，由于是多孔電極是多層顆粒的堆積，做大之后中間位置的膨脹不止是厚度方向，在其他幾個(gè)方向的力怎么來(lái)約束也是問(wèn)題，還有比較長(zhǎng)的路要走。

孟祥峰給出的建議是更多企業(yè)進(jìn)入。一是創(chuàng)新型企業(yè)進(jìn)入，另外傳統(tǒng)行業(yè)的大企業(yè)應(yīng)該進(jìn)入，產(chǎn)業(yè)鏈的建立有賴于大的化工企業(yè)巨頭進(jìn)入。

歐陽(yáng)明高給出的建議，也是固態(tài)電池急不得，一步一步來(lái)。一次就解決一個(gè)問(wèn)題，一次性解決10個(gè)問(wèn)題是做不到的。“一次性搞出來(lái)就只能是一個(gè)樣品，只能供參觀用，供做廣告用，供領(lǐng)導(dǎo)視察用，這是沒(méi)有意義的，因?yàn)橛泻芏嗉夹g(shù)難題都不是一次性能解決的。”

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