动力电池产业如何实现从“有”到“好”的巨大变革？

近年来，随着新能源汽车的快速发展，我国在新能源汽车赛道不断实现着弯道超越。如今，我国已经占据全球新能源汽车市场的大半壁江山，“中国制造”成为新能源汽车界的金字招牌。但纵观全产业链，仍有重重壁障在阻碍技术的进步。而动力电池作为新能源汽车的核心，其产业也正经历着从“有”到“好”的巨大变革。

为探索产业新路径，领航动力电池产业高质量发展，主题为“绿色新动力·世界新动能”的2023世界动力电池大会上，来自动力电池产业不同领域的专家们为产业发展建言献策，在技术方面共同提出有两大亟待突破的重点方向：

第一，技术创新是重中之重；

第二，新型储能为产业发展保驾护航。

技术创新是重中之重

在动力电池产业的上半程中，我们圆满完成了“有”的目标。2022年，我国新能源汽车销售688.7万辆，同比增长93.4%，占到全球销量的61.2%，动力电池产业装机量达294.6 GWh，占全球60.4%。但是，我国动力电池产业仍然有着不少技术难关亟待突破。

现阶段量产动力电池仍然以液态电池为主。其中，三元锂电池难以兼顾能量密度和安全性，磷酸铁锂电池的能量密度已经接近于瓶颈，难以再次突破。而对于即将实现量产的半固态电池而言，其实称其为“半液体电池”更为合适。半固态路线仍然会使用隔膜与液态电解液，制备方法大部分沿用传统锂离子电池工艺与装备技术，性能距离固态电池仍有相当远的距离，但是成本却大幅提高。以即将上市的搭载150 kWh半固态电池的全新蔚来ES6为例，蔚来董事长李斌曾表示，该电池的成本达到一辆蔚来ET5的价格，即超过30万元。毫无疑问，此等价格难以得到市场的认可和接受。

在此基础上，要推动动力电池产业向“好”发展，必须要在现有的技术上实现颠覆性的创新。现阶段，最热点的创新方向便是固态电池技术路线的突破。那么，为什么产业内对固态电池有如此高的期望呢？相比液态电池，固态电池有哪些优势呢？

第一，固态电池本质上比现有的三元锂电池和磷酸铁锂电池更安全。由于其使用固体电解质，可以防止金属形成树突，从而避免电池短路、过热和故障等问题。此外，固态电解质不易燃，能够在更高的温度范围工作。在提高安全性的同时可以有效提高新能源汽车在极端天气下的续航能力。

第二，固态电池的能量密度更高。固态电解质密度更高、结构更坚固，可以容纳更多的带电离子，从而传导更大的电流，提高电池的能量密度。

第三，固态电池结构简单，生产成本低。因为固态电解质同时起到电解质和隔膜的作用。

第四，固态电池的理论寿命更长。固态电池主要使用聚合物、氧化物、硫化物等材料作为固态电解质，这些材料具有更高的化学稳定性、热稳定性和离子导电率，对电池的寿命是很大的提升。

但是，目前固态电池在技术上仍有不少的难点。在“新一代动力电池与前瞻技术主题论坛”上，中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大国家工程院院士孙学良先生表示，固态电池目前主要面临两大挑战。一是固态电解质与正极材料间的界面问题，包括应力、扩散、反应等界面的控制、界面的离子传输和它的各种性能等。二是固态电池电解质本身有着非常大的挑战性。目前采用的聚合物、氧化物和硫化物，要满足离子传导、空气稳定性和正负极的匹配性，都是有挑战的。比如说聚合物的离子电导率相对较低，需要在相对高的温度下操作，氧化物陶瓷的界面控制是需要解决的重点。

此外，尽管我国在液态电池的技术上领先全球，但是固态电池的研发进度却并未实现很大幅度的领先。目前，丰田、三星等海外公司在固态电池的研发上同样成绩斐然。

因此，要解决固态电池研发路径上的挑战，同时保持我国动力电池产业在全球的领先地位，必须要在技术创新方面加大力度，尽快实现“半固态电池—准固态电池—全固态电池”的产业升级。

新型储能为产业发展保驾护航

目前无论是在动力电池产业还是在新能源汽车产业，更多的关注点都是在电池技术的突破上，但同时，新型储能技术的研发同样至关重要。

截至2022年底，全球已投运了电力储能项目累计装机规模达到237 GWh，其中新型储能累计装机规模达45 GWh。近年来，国家发改委、国家能源局先后制发《十四五新型储能发展实施方案和强制配储》等政策，产业链上下游企业如雨后春笋般涌现，2022年全国新成立储能企业超3.8万家，新增投运的储能装机项目规模突破15 GWh。

此外，储能产业链围绕源网荷储与动力电池产业链高度重合，预计“十四五”储能锂电池总突破量年负荷增长率将超过50%，到2025年全球储能出货量将逼近500 GWh，2030年全球储能电池市场规模将达到2万亿元。

那么，新型储能为何如此重要呢？在“储能发展高峰论坛”上，国家能源局总工程师向海平先生表示，储能技术的产生使电能根据需要在时间和空间维度上规模化转移成为可能，深刻地改变了传统电力系统急发急用的格局。随着电力需求和电力消费在能源消费中的比重不断提升，特别是随着碳达峰、碳中和目标的提出，可再生能源占比逐渐提高的新型电力系统将加快构建，需要通过发挥新型储能的调峰填谷调频等多种调节功能，弥补新能源的随机性、间歇性、波动性等缺陷，维护和促进电力系统平衡稳定。新型储能还可以配合火电等常规电源，有效提供电力辅助服务，提升机组性能和电力系统灵活性、稳定性。储能技术的发展，将深刻改变未来电力系统的发展模式和电力格局。

因此，新型储能不但对动力电池产业起到至关重要的作用，更是全新能源汽车上下游产业乃至维持我国电力系统平稳、健康运行的根基。在动力电池产业变革的同时，一定离不开新型储能为其保驾护航。

正如全球动力电池企业龙头——宁德时代的董事长曾毓群先生在大会第一天所讲那般，动力電池产业已经从有没有迈入了好不好的新阶段。而在全新的阶段中，我国近年来在全球动力电池产业中积攒的优势若想继续保持，就需要全产业上下游紧密融合，共同推动技术研发、标准制定、产业规划等方面的深入发展，在转型的关键节点上，助力我国动力电池产业继续领跑全球。