动力电池的战争:没有澎湃的动力哪有强劲的产业?

 　动力电池在中国发展迅猛，两种技术流派之间的战争打的如火如荼，在这场战争里，中国企业掌握了自主技术，在国际上占有领先位置，然而，下一场战争已经打响，这一次是全球性的竞争，发达国家已经领先一步。中国是否有希望赢得新的战争呢？

　　这里的动力产业，特指为电动汽车提供动力电池的产业。

　　我国动力产业发展力澎湃，这里有一组最新数据可以说明。4月9日，中国汽车工业协会发布了2021年一季度动力电池月度统计，数据显示，动力电池发展强劲，产量、销量和装车量均保持三位数增速。产量方面，1-3月，我国动力电池产量同比累计增长296.5%。销量方面，1-3月，我国动力电池累计销量同比累计增长201.0%。装车量方面，1-3月，我国动力电池装车量同比累计上升308.7%。

　　动力电池有多个技术路线，但在激烈的市场竞争后，现在主要剩下两大技术流派：三元电池和磷酸锂电池。这两者市场分布如何？

　　据汽车工业协会2021年1-3月统计显示：三元电池份额略优，磷酸锂电池紧追不放。在产量方面：三元电池产量占总产量54.3%，磷酸铁锂电池产量占总产量45.6%。在销售方面：三元电池销售约占总销售量53.1%；磷酸铁锂电池销售约占总销售量46.9%。装车量方面，三元电池装车量占总装车量59.5%；磷酸铁锂电池装车量占总装车量40.4%。

　　动力市场谁敢称王？

　　值得一提的是，上述这两大技术流派中，中国企业都有广泛的布局，而且在国内外市场占据了一定优势。

　　根据韩国市场研究机构SNE Research的数据，2020年全球电动车电池市占率前三强，分别是中国电池制造商宁德时代，市占达24％，然后是韩国LG能源方案23.5％和日本松下18.5％。其中，日韩两家企业长于电池研发与制造工艺，全球市场份额紧追不放，去年已经杀入中国市场，将成为中国企业强劲的竞争对手。

　　国内市场情形如何？市场集中度较高，呈现出寡头垄断的格局。中国汽车工业协会数据显示，排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为17.1GWh、19.6GWh和21.5GWh，占总装车量比分别为73.7%、84.3%和92.3%。

　　具体是什么情形呢？2020年的数据显示，宁德时代在国内动力电池市场占有48.4%的市场份额，比亚迪占有14.5%，两家市场份额合计65%左右，其他动力电池企业LG能源、松下以及其他几十家中国公司所占有的市场份额，远远落后于宁德时代和比亚迪。

　　国产动力电池的先行者是比亚迪，为什么宁德时代会取得领先优势呢？

　　宁德时代抓住了内外两大条件：一个条件是内部机遇。宁德时代选择了正确的动力电池技术方向。2011年底公司注册创建时，宁德时代选择了三元锂电池，随着新能源汽车市场发展起来后，三元锂电池成为市场主流，宁德时代一举超越了比亚迪这个先行者，快速壮大。

　　另一个条件是外部机遇。宁德时代成立以来，赶上了两拨重大历史性机遇，2015年中国成为全球最大的新能源汽车市场，三元锂电池需求日益扩大，政府为高能量密度电池提供产业补贴；2019年，中国制定了发展新能源汽车产业的战略规划后，新能源汽车市场骤然扩大。宁德时代凭借三元锂电池在这个过程中发展壮大，直到成为在全球第一。

　　比亚迪公司虽然被后来者超越，但近年来发展势头一点不弱。公司从1995年就开始做手机锂电池，2003年组建比亚迪汽车，2005年，比亚迪开始从事新能源汽车动力电池的研发，2008年第一台油电混动汽车下线。在16年的动力电池的研发过程和超过50万的装机量中，比亚迪竟然没有出现过一起电池安全事故。因为比亚迪走了另外一条技术路线，做的磷酸铁锂电池。

　　三元锂电与磷酸铁锂电之战

　　三元锂电池好处多，简单说，就是能量密度比较高，电压平台高，续航里程长，输出功率较大。但是弱点也很明显，热稳定性差，造价较高。热稳定性差是什么意思？安全性欠佳。

　　给大众留下深刻印象的场面莫过于特斯拉汽车起火自燃，特斯拉将之归咎于三元锂电池的技术问题。当然，电池厂则认为是散热：我给的电池芯都是安全的，你一辆车用8000个电芯，密密麻麻挤在一起，为什么不认真做好散热呢？

　　磷酸锂电池就很少有自燃这种毛病，因为磷酸铁的自燃温度是800℃，而三元锂电池才200℃，差别太大了。

　　磷酸铁锂电池除了热稳定性好，还具有寿命长、造价较低等特点，但遗憾的是，能量密度低，大约是三元锂电池的一半。能量密度低意味着续航能力就差。特斯拉国产Model 3装上了磷酸铁锂电池，官方宣传充满电之后续航里程为468km，然而实际使用中，很多车主反映连200km都跑不了，而且充电频率也要多出1倍还多。

　　去年3月底，情况发生了变化。比亚迪发布了基于磷酸铁锂电池的5A大作——刀片电池。比亚迪宣传刀片电池卖点的是五个“超级”：超级安全、超级强度、超级寿命、超级续航、超级功率。

　　磷酸铁锂电池的份额一点点的抢了回来。数据显示，从去年3月到现在，搭载磷酸铁锂电池的车型，在纯电动汽车中的占比从6%，持续上涨到32%，翻了5倍多；磷酸铁锂电池装机量，从0.53GWh，上升到6.89GWh，增长13倍；工信部每月公告的搭载磷酸铁锂电池的新能源乘用车，从占比8%，增长到最高将近过半。显然，动力电池层面，三元锂电池与磷酸铁锂电池平分秋色的时代，已经出现。

　　但是，无论是三元电池还是磷酸铁锂电池，都不是尽善尽美的动力模块，人们为此提出了替代方案，最终归结为两个优化方案。出于降本增效的考虑，不少厂商为优化三元电池而提出了四元锂电池；为优化磷酸铁锂电池，提出了无钴电池。

　　四元锂电池和无钴电池能够制胜未来吗？未必。

　　未来动力战争谁会称王？

　　近日，马斯克在语音社群平台Clubhouse上谈到，特斯拉目标是2030年以前，将年生产量提升至2000万辆电动车，然而前方最大的障碍，是电池技术。

　　如何突破电池的技术障碍呢？固态电池进入了人们的视野。固态电池被认为是液态电池的下一代技术，它用固态电解质代替了隔膜和电解液，在能量密度、安全性、成本等方面均优于锂电池。

　　比如能量密度高，有的厂家发现按照现在的技术，固态电池能量密度已经比液态电池多出1/3左右，5年后将多1倍以上；固态电池没有电解液，不易起火和爆炸；同样的电量，固态电池体积将变得更小，封存将会变得更加容易；在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。换句话说，四元锂电池和无钴电池能够缓解人们的焦虑情绪，而固态电池有希望真正解除“里程焦虑”。

　　在新一轮的动力电池投资热潮中，固态电池正在成为下一代电池技术中的全球“新宠”。

　　目前，全球著名车企、主要动力电池企业和科研院校都在致力于固态电池的科研攻关并大量投资固态电池。

　　日本知名汽车企业旗下23家汽车、电池和材料企业，计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术。丰田一马当先，丰田的固态电池原型产品充满电仅需15分钟，比现有锂电池充电速度快得多。日立造船集团完成了全固体锂离子电池的充放电。该电池容量达到1000毫安时，储电容量被认为是当前世界最大级别，零下40度亦可正常使用。

　　韩国三大巨头开始联合，三星日本研究所联研发出一种高性能的银碳基全固态电池，单次充电可提供800公里续航，循环次数高达1000次，据说能量密度可达900Wh/L，这几乎是液态锂电池理论值的3倍。

　　今年4月初，美国国家航空航天局（NASA）宣布着手“从零开始”为电动飞机量身打造固态电池。去年底，美国固态电池开发商Quantum Scape发布全新固态电池技术，并在纽约证券交易所上市，主要投资者包括来特斯拉联合创始人JB Straubel、比尔盖茨和大众汽车等，上市一个月股价暴涨7倍。

　　德国大众集团在2018年出资1亿美元，与Quantum Scape成立合资公司，并派遣人员参与到技术开发中。大众与Quantum Scape合作在2025年建成一条固态电池生产线。

　　欧洲其实出手更早。早在10年前，法国Bolloré子公司Blue Solutions，他们就开发并商业化了固态电解质电池，并提供给客户戴姆勒。这也是唯一一家工业规模的电动汽车固态电池制造商。当然，电池性能跟未来的固态电池相比还有些差距。

　　相比之下，中国起步较晚。2019年12月，工信部发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》（征求意见稿），在“实施电池技术突破行动”中，提出了加快固态动力电池技术研发及产业化，并将之列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。这意味着固态电池有望上升至国家战略层面。目前国内市场布局固态电池的企业有十几家公司，国内不少地方已经成立了固态动力锂电池生产基地。

　　没有澎湃的动力哪有强劲的产业？受当前技术水平的限制，许多人估计固态电池距离规模化量产预计还需要5-10年时间。这是一场新的能源革命，得固态电池得天下，新的产业战争已经提前打响了。