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動力電池如何迎接TWh時代?
日期:2022-04-27   [復制鏈接]
責任編輯:chengling 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
據(jù)市場研究機構(gòu)估計,到2025年,全球新能源汽車銷量將達1640萬輛。屆時,動力鋰離子電池全球需求量將達到1160GWh(109Wh),正式邁入TWh(1012Wh)時代。2021年,我國動力電池產(chǎn)量累計219.7GWh,這意味著未來幾年仍是動力電池高速增長期。

TWh時代,市場結(jié)構(gòu)會如何變化?產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)有哪些機會呢?

市場結(jié)構(gòu)漸趨穩(wěn)定

近幾年,新能源汽車景氣度高漲。2021年,我國新能源汽車銷量達到302.9萬輛,同比增長143%。在產(chǎn)業(yè)鏈熱度推動下,我國動力電池企業(yè)也在飛速發(fā)展,搶占蓬勃崛起的新能源汽車市場。近幾年,裝機量位居我國新能源汽車電池前十名的企業(yè)名單與其排名一直在發(fā)生變化,我國新能源汽車電池企業(yè)格局仍未形成。

一旗力合副總經(jīng)理肖太明表示,之所以我國動力電池市場排名在持續(xù)變化,是因為市場在快速增長中,技術(shù)工藝也在不停革新。在這個過程中,誰能把握住市場需求,誰能取得下游廠商信任,就能取得更高的市場份額。

當下,動力電池企業(yè)借助技術(shù)革新、降低成本取得更大的市場份額仍有機會。等到新能源動力電池進入TWh時代,各企業(yè)的競爭格局將趨于穩(wěn)定。2021年,我國新能源汽車銷量同比增長143%,當新能源汽車裝機量進入TWh時代,市場增長將放緩,屆時,新能源汽車年際增長速度將保持在10%~20%左右,新能源動力電池市場也將出現(xiàn)較為固定的頭部企業(yè)。

現(xiàn)階段,誰會成為TWh時代的頭部企業(yè)仍不好下定論。不過,在肖太明看來,與整機廠商合作的電池廠商將更有機會,布局電芯賽道的汽車整機企業(yè)也將具備較強的行業(yè)主動權(quán)。

電池大宗化

TWh時代,動力電池用量增大、技術(shù)路線漸趨固定,各個環(huán)節(jié)材料也將更加標準化,動力電池機器正負極材料和鋰鹽將具備更多大宗商品特點——同質(zhì)化、可大批量買賣、可廣泛使用。

電池及其材料的大宗化,對于該領(lǐng)域頭部企業(yè)來說,將是利好消息。在商品大宗化的情況下,企業(yè)話語權(quán)與其市場份額息息相關(guān)。頭部企業(yè)具有大體量產(chǎn)品供應(yīng)能力,電池及其材料大宗化發(fā)展,將為此類企業(yè)提供更大的利潤空間。

大宗化帶來的不僅僅是產(chǎn)品的標準化,也是供應(yīng)分工的細化,每個供應(yīng)商將會供應(yīng)更為細分的產(chǎn)品。因此,肖太明認為,對于那些市場份額占有率不高的供應(yīng)商來說,需要尋找差異化競爭戰(zhàn)略,尋找更為細分的市場,向個性化、專業(yè)化的方向發(fā)展,在較為邊緣的領(lǐng)域?qū)ふ沂袌鰴C會。

少鈷、無鈷、新材料

材料決定電池性能。中國科學院物理所研究員黃學杰表示,動力電池材料勢必將發(fā)生變革。

針對動力電池領(lǐng)域可能帶來的技術(shù)變革,黃學杰提出了幾大技術(shù)發(fā)展方向:第一,用更少的鈷甚至不用鈷。第二,用更少的鋰供應(yīng)更大的能量。第三,尋找更低耗能的負極材料。第四,全固態(tài)。

三元鋰電池是當前市面上能量密度最大,續(xù)航能力最強的電池類型,而鈷是三元鋰電池的重要原材料。近年來,三元鋰電池中的鈷含量呈現(xiàn)出逐步下降趨勢。從NCM333(鎳、鈷、錳三種元素含量比為3∶3∶3)到NCM523、NCM622再到NCM811,三元鋰電池中所需的鈷含量逐步下降。三元鋰電池正極材料中,鈷是價格最高的金屬。在今年以來,鈷價已經(jīng)從每噸50萬元以下上漲到每噸55萬元左右。

黃學杰稱,當前技術(shù)發(fā)展有兩條路線:一條路線是減鈷,將鈷的含量從10%向5%降低,將來還有可能將鈷含量降至2%~3%;另一條路線是完全無鈷。

關(guān)于下一代電池材料,黃學杰表示,很多學校、研究機構(gòu)都在研究新的材料體系,包括固態(tài)電池、新型鋰鹽、硅碳負極材料等,此類材料存在很多機會,也是研究院關(guān)注的重點。

固態(tài)電池是動力電池的發(fā)展方向。當前,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化剛剛開始。目前市面上所謂的“固態(tài)電池”,只能稱為“半固態(tài)電池”,只是在現(xiàn)有的鋰離子電池中,或多或少加入了部分固態(tài)電解質(zhì),進而從一定程度上提升了電池的安全性。黃學杰表示,當前市面上所謂的“固態(tài)電池”“半固態(tài)電池”,使用的仍然是常見的動力電池材料,其本質(zhì)并沒有發(fā)生改變。

而到2030年之后,TWh時代來臨之際,全固態(tài)電池可能會成為行業(yè)主流。黃學杰表示,在全固態(tài)電池中,當前作為電池電解液主要材料的六氟磷酸鋰將會被替換掉,隔膜也會以新的固體電解質(zhì)的膜的形式出現(xiàn),負極材料也會發(fā)生變化,但正極材料仍很有可能是當前市面上常見的氧化物材料。

不過,固態(tài)電池在最近三年內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)突破以至量產(chǎn)的可能性很小,黃學杰表示,當前可暫時忽略固態(tài)電池可能帶來的變化。

以氫代鋰?

電動汽車的續(xù)航能力、充放電速度是消費者最關(guān)心的指標。而這兩項指標由構(gòu)成電芯的正負極材料、電解液材料決定。

由于以鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等材料作為正極材料的鋰離子電池具有較高的能量密度,含鋰材料已成為新能源汽車動力電池正極材料最為常見的選擇。例如,比亞迪刀片電池的正極材料選擇的便是磷酸鐵鋰,特斯拉汽車電池選用了三元鋰。

根據(jù)測算,每GWh磷酸鐵鋰電池需要使用大約520噸碳酸鋰,目前主流的三元鋰電池NCM811型,每GWh電池需要620噸碳酸鋰,同時需要750噸鎳,100噸鈷。此三大類金屬的漲價,將極大程度地帶來動力電池產(chǎn)業(yè)鏈波動。

在這種情況下,對金屬需求量更小的氫燃料電池是否會成為新能源電池替代方案呢?

區(qū)別于作為儲能裝置的干電池蓄電池,氫燃料電池更類似于一種發(fā)電裝置,能夠?qū)⒒瘜W能直接轉(zhuǎn)化為電能。當前,城市地面交通的能量供應(yīng)以電池為主,氫燃料主要解決的是遠程交通的供能問題。在飛機、遠洋輪船、長途重卡等交通工具上,氫燃料電池已經(jīng)實現(xiàn)了比較廣泛的應(yīng)用。

“氫燃料電池的發(fā)展與鋰電的發(fā)展并不是替代的關(guān)系,二者是相互促進的。”真鋰研究院首席分析師墨柯表示,“氫燃料電池是一種發(fā)電裝置,鋰電池是一種能量存儲裝置。在很多使用氫燃料電池作為驅(qū)動的運載工具上,能量存儲裝置同樣是需要的。”

黃學杰同樣認為,如果氫燃料電池的市場需求量擴大,不僅不會替代鋰電池,還會促進鋰電池市場擴大。

原標題:動力電池如何迎接TWh時代?
 
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來源:中國電子報
 
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