權威專家解讀動力電池技術發(fā)展路線：多元化成必然趨勢，5至10年內(nèi)鋰電池仍是主導
時間:2021-09-30 10:43來源:每日經(jīng)濟新聞 作者:李星
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隨著動力電池技術的發(fā)展，新能源車正在逐漸擺脫“里程焦慮”。
如，最新上市的小鵬P5最高續(xù)航里程為600公里，合創(chuàng)汽車推出的新車合創(chuàng)Z03最高續(xù)航里程為800公里，廣汽埃安計劃在今年年底推出的AION LX 最高續(xù)航里程可達1000公里……
伴隨新能源車續(xù)航里程的不斷提升，被視為新能源車“心臟”的動力電池的技術路線之爭也備受關注。
據(jù)悉，當前被裝載上車的動力電池主要有三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，今年1~8月，我國動力電池裝車量累計76.3GWh，同比累計上升176.3%。其中，三元鋰電池裝車量累計為40.9GWh，占總裝車量53.6%，同比累計上升111.2%；磷酸鐵鋰電池裝車量累計為35.2GWh，占總裝車量46.2%，同比累計上升338.6%。
就數(shù)據(jù)來看，以三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池為代表的鋰離子電池仍是當前我國新能源車動力電池的主要技術方向。但與此同時，還有更多的動力電池技術路線正在路上。今年7月29日，寧德時代(300750，SZ；昨日收盤價502.51元)發(fā)布第一代鈉離子電池，稱其第一代鈉電池的電芯單體能量密度可達160Wh/ kg，常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上。
在此背景下，業(yè)內(nèi)也提出了諸多疑問。如，鋰電池是否是新能源車動力電池技術路線發(fā)展的唯一方向？如果鋰電池在很長一段時期內(nèi)將是市場主導，那么現(xiàn)有的鋰礦資源能否承載未來龐大的新能源汽車體量？車企又該如何選擇最適合自身的技術路線？
為了解答上述問題，《每日經(jīng)濟新聞》（以下簡稱NBD）記者對中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長師建華、中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬、動力電池行業(yè)專家楊偉斌以及廣汽埃安總經(jīng)理古惠南、FF中國研發(fā)副總裁欒云飛、零跑科技聯(lián)合創(chuàng)始人吳保軍等多位行業(yè)專家及車企高管分別進行了專訪。
技術路線將呈多元化發(fā)展趨勢
NBD：當前鋰電池仍是市場主導，未來鋰電池是否是新能源汽車動力電池技術發(fā)展的唯一方向？
師建華：這個說法太絕對了。新能源汽車還屬于新生事物，目前還處在發(fā)展初期階段，現(xiàn)在將動力電池技術路線確定為只有鋰離子電池這一條，為時過早。未來，不排除會出現(xiàn)更好的或者更新型原材料的電池。動力電池技術路線必將是多元化發(fā)展的趨勢。哪條動力電池技術路線符合社會要求和市場需求，它就是更好的。現(xiàn)在還不能確定哪條動力電池技術路線為最終發(fā)展路線。
王子冬：這個說法過于武斷。當下這段時期，鋰離子電池體現(xiàn)出的優(yōu)勢是最適合應用在新能源車上的，但并不代表它一直都是最好。動力電池是一個大類，它的技術在不斷迭代中，技術人員的研究也一直在向前探索。
吳保軍：鋰離子電池是目前最成熟、最合適的一條技術路線，但并不代表它一直都是最適合的。至少在成本上，無論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，都尚未降到足夠低的狀態(tài)。只有當成本價格降低到極限時，才會倒逼動力電池材料的革命和技術路線的革命。
NBD：如何評價國內(nèi)新能源車動力電池技術路線的發(fā)展現(xiàn)狀？
楊偉斌：目前，國內(nèi)車載動力電池主要以三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池為主，但這兩類電池在使用方面各有缺陷。如，磷酸鐵鋰電池安全性高但能量密度相對較低，而三元鋰電池能量密度雖然相對磷酸鐵鋰電池更高，安全性卻相對較低。針對鋰離子電池存在的問題，車企及電池企業(yè)已在做相關技術突破。
古惠南：無論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，都還存在一些各自的發(fā)展短板。這些短板推動了車企和動力電池企業(yè)努力去探索更實惠、更先進的技術路線，從而也推動了我國動力電池技術不斷向前發(fā)展。
5到10年內(nèi)三元鋰、磷酸鐵鋰等是主導
NBD：以三元鋰和磷酸鐵鋰為代表的鋰離子電池，能夠搶占市場主導，成為當前最適合新能源車發(fā)展的動力電池技術路線的原因是什么？
楊偉斌：市場上推出的一些新的動力電池，由于能量密度、成本、循環(huán)壽命還不能與車輛匹配，所以未能大范圍使用。而鋰離子電池無論從能量密度、安全性、循環(huán)壽命還是成本價格等方面，均最貼近當前的汽車使用要求，成為最適合在新能源乘用車上使用的一類電池。
100美元/kWh被普遍認為是動力電池助力電動汽車能夠與燃油車競爭的臨界點。只有當動力電池成本下降至100美元（約合人民幣650元）/kWh（無政府補貼），新能源汽車才能真正大規(guī)模推廣使用。
2015年底~2016年初，三元鋰電池成本高達2000元/kWh，而磷酸鐵鋰電池成本超過2600元/kWh。經(jīng)過近5年的發(fā)展，市場上三元鋰電池成本已降至800元~900元/kWh，磷酸鐵鋰電池成本為700元~800元/kWh。綜合來看，目前市場上的鋰離子電池無論是續(xù)航里程還是成本均處在比較好的發(fā)展階段。如果鋰離子電池成本能降低至600元~700元/kWh，那么新能源車的周期使用成本將會優(yōu)于燃油車。
不僅如此，新能源汽車早期存在的動力電池能量密度低、續(xù)航里程短等問題已基本得到解決，現(xiàn)在動力電池唯一的缺點還是充電速度較慢，有待進一步提高。
NBD：從當前情況來看，屬于鋰離子電池的黃金時期還有多久？
王子冬：從市場角度來看，目前還沒有看到比鋰電池綜合評價更好的電池，所以暫時這個階段還是鋰電池的“天下”。但是這個“暫時”的時間跨度會有多大，目前還不好說。
楊偉斌：從元素周期表看，鋰是最活躍的金屬元素，在性能上比其他金屬元素更具優(yōu)勢。就目前來看，未來5~10年內(nèi)，仍將是以三元鋰和磷酸鐵鋰為主的鋰離子電池的“天下”。
截至目前，市場上還沒有出現(xiàn)哪種電池在綜合因素上比鋰電池表現(xiàn)更好。即使有新型材料電池被發(fā)現(xiàn)，但從其被發(fā)現(xiàn)到上車還需要經(jīng)過一段很長的試驗過程，且短時間內(nèi)不能進行大規(guī)模推廣。
企業(yè)探索鋰離子電池回收利用
NBD：如果未來很長一段時間內(nèi)鋰離子電池仍是主流動力電池技術路線，那么現(xiàn)有的鋰礦資源能否承載未來龐大的新能源汽車體量？
師建華：在使用鋰離子電池的同時，鋰礦資源的可獲得性和可持續(xù)是業(yè)界要考慮的一大問題。如果鋰礦資源不可持續(xù)，就要求我們?nèi)パ邪l(fā)新型材料的動力電池技術路線。
楊偉斌：雖然鋰離子電池在性能方面較其他類別電池優(yōu)勢明顯，但我國鋰礦資源確實有限，且提取成本很高。而國外鋰礦資源最多的是在澳大利亞，不過鋰礦體量也是越采越少。但鋰礦資源的減少，會成為倒逼包括鈉離子電池在內(nèi)的全新類別動力電池出現(xiàn)的原因之一。
NBD：鋰離子電池能否循環(huán)使用？
古惠南：現(xiàn)在已經(jīng)有一些企業(yè)開始對鋰離子電池進行回收利用的研究，相關原材料在利用后還能重復使用。
欒云飛：目前一些機構(gòu)已經(jīng)開始展開對退役鋰離子電池進行相關回收利用的研究，但技術還相對不太成熟。如果能回收并提取重復利用成功，將解決一部分因鋰礦資源逐漸減少而帶來的緊缺問題。
NBD：隨著鋰礦資源的逐漸缺少，市場會作何反應？
欒云飛：鋰礦資源短缺問題可能會在十幾或者二十年后才能體現(xiàn)出來。鋰礦資源減少將直接體現(xiàn)在價格上，當價格貴到一定程度，企業(yè)就會尋找可替代的動力電池技術路線。這同時也會加速企業(yè)對鋰礦資源回收利用技術的研究步伐。
楊偉斌：與石油類似，鋰礦資源減少最直接的體現(xiàn)會集中在供應體系上，價格會逐漸走高。不過，鈉離子電池等新型動力電池的出現(xiàn)，將對其價格帶來一定穩(wěn)定作用。屆時，廠家要做的是防止市場對碳酸鋰原材料的價格炒作。
低成本、高性能和高安全性成車企選擇動力電池的主要標準
NBD：哪種類型的動力電池更符合新能源汽車的發(fā)展、更能滿足市場需求？
師建華：車輛所需的動力電池應具備高可靠性和高安全性兩大基本特性。電池的品質(zhì)和可靠性是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心要求。
楊偉斌：最理想的車載動力電池必須具備五方面的優(yōu)勢：一是能量密度好，續(xù)航里程高；二是價格便宜，生產(chǎn)成本可降低至接近燃油車；三是動力電池的循環(huán)壽命正常；四是安全性高；五是充電速度快，能消除車主的“充電焦慮”。
NBD：車企選擇車輛所需動力電池的標準是什么？
吳保軍：車企在選擇動力電池時，除考量動力電池各方面性能是否足夠優(yōu)秀外，最重要的一點是考慮其成本是否足夠低，是否符合市場需求。
目前，新能源汽車駕駛體驗好和使用成本低等優(yōu)勢已凸顯，但生產(chǎn)成本和終端售價仍居高不下，超出燃油車不少。其中，終端售價高的主要原因是動力電池的生產(chǎn)成本和采購成本高。用燃油車的價格，購買效率更高、使用成本更低的電動汽車，將是未來消費者的購車標準。而車企要在未來市場搶占更多電動車份額，就要追求成本更低、效率更高的動力電池，以降低生產(chǎn)成本。
古惠南：能夠給車輛供電的動力電池類型很多，但車企追求的是輕量化、能量密度更高、充放電速度更快、成本更低的動力電池，這也是新能源汽車向前發(fā)展的主要方向之一。
NBD：對寧德時代推出的鈉離子電池如何評價？
楊偉斌：鈉離子電池是當前市場上推出的全新類別動力電池，也是行業(yè)在動力電池技術路線上的一次全新探索。相較于鋰離子電池，鈉離子電池具備低溫性能好、充電快速快的優(yōu)勢，但它的缺點是能量密度比磷酸鐵鋰電池還低。不過，相較鋰離子電池，鈉離子在儲能領域更有優(yōu)勢。鈉離子推出后，將更多會應用于儲能領域，與鋰離子電池起到互補作用。
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