破解动力电池产业发展“密码”

文 / 本刊记者 郑雪芹

我国动力电池产业持续提质升级，已经形成了完整的产业链，并在技术创新方面取得了较大突破，但同时也面临着国际竞争、绿色低碳等方面的挑战。如何保持先发优势，成为业界共同关注的话题。

“动力电池——前瞻突破，引领发展”主题论坛现场

11 月10 日-12 日，由中国汽车工业协会和武汉市人民政府共同主办的“2023 中国汽车供应链大会暨第二届中国新能源智能网联汽车生态大会”在武汉经开区举办。本届供应链大会以“踔厉奋发，攻坚克难——打造安全、韧性、绿色汽车供应链”为主题，设置了“1 场战略峰会、1 场大会论坛、9场主题论坛”共11 场会议，围绕供应链安全与布局、新型汽车供应链打造、传统供应链升级、全球化发展等热点话题进行深入交流与探讨，寻找构建世界一流汽车供应链的对策、方法和路径。

其中，在11 月11 日下午举办的“动力电池——前瞻突破，引领发展”主题论坛上，多位业内专家和企业高层围绕着动力电池产业的政策、趋势、市场前景，以及电池技术和安全等行业重点、热点关键问题开展了充分的交流和分享，凝聚行业发展共识，共探行业发展的新思路、新趋势。

动力电池产业未来发展趋势

在全球范围内，我国目前已初步建立起动力电池产业发展的领先优势，产业体系不断完善，竞争力日益增强。但与此同时，我国动力电池产业发展也存在着一些风险和挑战。

具体到行业和企业来看，中银国际证券新能源行业首席分析师武佳雄认为，动力电池行业有四重壁垒：首先，行业壁垒较高，资金投入较大，从全球范围来看，集中度都处于非常高的水平；其次，技术更新迭代较快，短短几年的时间已经经历了磷酸铁锂升级到中高镍三元、高镍三元等；第三，客户的绑定较深，一款车一旦确定了一个供应商，就不会轻易更换；第四，规模经济效益特别强，往往产能越大，平摊单位成本越低。

上述四重壁垒导致后进入者很难与先发企业进行竞争，但同时也形成了一个比较好的竞争格局，即市占率一直在往头部企业进行集中。从全球范围来看，去年全球前五家企业的市场份额达到了76%，今年前三季度更是高达79%。其中，中国电池企业保持领先优势，基本上接近全球的6 成。总体来看，国内目前的格局是“一超多强”。

尽管我国动力电池行业有着多重先发优势，但仍面临着产能过剩等问题。据预测，到2025 年，中国需要的动力电池产能约1T 到1.2T，但是目前行业产能规划已经达到4.8T。与此同时，今年电池价格呈现大幅下降的趋势，武佳雄认为行业的高库存以及产能的过剩放大了其价格的下跌，一场价格战在所难免。

由此判断，降本和技术仍然是电池行业未来发展的主题。武佳雄建议企业必须要持续不断去降低成本、优化成本，进而保持盈利，才能够穿越这轮产能过剩带来的周期性波动。另一方面，技术革新带来的产品体验最能获得车企的青睐，比如今年宁德时代推出的神行超充电池、麒麟电池在车企里面都获得了非常好的口碑，未来电池企业仍需要不断地去找准车企的痛点，找到车企需要的产品，才能够不断去提升自己产品的竞争力。

蜂巢能源科技股份有限公司董事长办公室总经理赵津爽认为，动力电池未来的技术路线及发展趋势有四个方向：一是追求极致的安全性；二是快速持续提升快充；三是追求极致成本；四是追求极致的高能量密度。为满足这些需求，在电池端主要是通过大圆柱、热电分离提高电池或者整车电压平台，比如从400 伏提升到800 伏，以及低成本钠电、去钴，包括C2P 这种电池包层面的优化，以及在制造工艺方面的优化来进行技术提升。

结合自身的实践，赵津爽认为未来动力电池的技术方向主要是短刀铁锂+三元大圆柱，在800伏市场上低成本会成为主流趋势，未来铁锂会超过70%。基于这样的需求和判断，蜂巢能源在产品规划上，将通过动储全域平台化、铁锂短刀化的方式规划电芯产品。

究竟什么样的技术才有机会、有能力去推动下一个动力电池产业发展的周期？广州凌顶能源科技有限公司创始人兼CEO 梅骜认为，从汽车行业和动力电池发展历史来看，大概有两个要素：第一个是不以牺牲性能为代价而降低成本的电池技术，实际上就是继续提升性价比；第二个是围绕材料和结构为底层的创新技术。满足这两个条件，才能成为有机会推动下一个产业发展的技术。

深蓝汽车科技有限公司动力电池开发总监牟丽莎站在用户的角度，认为当前动力电池用户比较关心的一些痛点是在安全、成本、续航，以及补能便捷性等方面。电池企业需要根据用户的痛点重点研究以下问题：如何解决低温、高速场景下对续航的影响？如何通过高压快充解决用户补能便捷性？如何通过云端大数据电池管理保障用户最基本的安全问题？如果这些问题解决了，动力电池产业将迎来更好的发展前景。

下一代电池谁能脱颖而出？

在对下一代动力电池技术的研究与探索中，氢燃料电池是一种备受关注的技术。氢燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，其最大的优点是能够通过燃料和氧化剂的反应来产生电能，而不需要进行充电。同时，氢燃料电池的能量密度高、充电速度快、使用寿命长，且具有较高的环保性。然而，氢燃料电池的制造成本较高，同时其运行所需的氢气和氧化剂的供应也需要得到有效的保障。

为了平衡上述矛盾，上海重塑能源集团股份有限公司总监邹华认为，我国氢燃料电池在汽车领域的应用应立足于商用车，并解决三个核心技术问题：第一，要研发面向高经济性的系统设计和控制技术；第二，解决高寒的冷启动和无损的低温启动问题；第三，要搞定长寿命，使其更适合在商用车上的应用。

事实上，针对燃料电池技术的研发已经在不断突破中。单从功率来讲，燃料电池系统从当初30 千瓦、40 千瓦，现在已经达到了260 千瓦，其中180 千瓦今年就能量产。其寿命已经达到3万小时，功率密度也在不断提升。所以，燃料电池只要搞定了大功率、长寿命、低温冷启动这几个方面，在性能上就可以和传统的柴油机相媲美。

除此之外，固态电池也是最受关注的下一代动力电池技术之一。与传统的锂离子电池相比，固态电池具有更高的能量密度和更快的充电速度。同时，由于其采用固体电解质，安全性也得到了极大的提高。然而，固态电池的寿命和稳定性仍需进一步提高，同时其制造成本也需要得到有效控制。

极致的高能量密度和极致的高安全性是动力电池发展的关键方向，国联汽车动力电池研究院有限责任公司副总经理王建涛认为，这些方向都可以通过全固态电池得到实现。固态电池从安全性、能量密度、长循环寿命等角度，都可以引发下一代的电池革命。

但不同于燃料电池，目前全固态电池仍然仅仅处于产业化的前期技术积累阶段，还有很多挑战，包括关键材料、界面匹配、电极设计、工艺选择，甚至在全固态电池制备的关键核心装备方面都没有完全解决。

另外，对于全固态电池的成本也是一个非常重要的问题，大家普遍认为全固态电池在成本上一定比液态要贵，因为它的电解质材料比液态贵，电解质材料用量比液态多，固态电解质材料锂含量比电解液中锂占比要高，这些都是未来控制成本需要重点考虑的。

还有，全固态电池因为没有液态作为界面润湿剂或者过渡界面，所以界面问题一直都是全固态电池研发中比较难的问题。目前大多数研究机构主要集中在关键材料的开发和界面的研究。所以从这些难题来看，未来全固态电池想要在2027 年实现规模化，需要攻克的难题非常多。

合肥学院教授、安徽省锂离子动力与储能电池产业共性技术研究中心主任杨续来对“可重构电池技术”进行了研究。他认为，如果电池技术确实能够做到可重构，大量使用电子元器件，用开关的方式，通过电路来控制，那么不管是新的还是旧的，不同类型的电池完全可以混在一起用，将会彻底解决传统串联、并联模式中存在的电池一致性问题。尤其是对于储能领域更是重大突破，动态可重构电池储能技术有望提升电池储能系统的安全性和能量效率，为构建大规模、长寿命、低成本电池储能系统提供了全新的路径。

对动力电池产业发展的建议

新能源汽车产业的快速发展，离不开动力电池的有力支撑。近年来，我国动力电池产业持续提质升级，已经形成了完整的产业链，并在技术创新方面取得了较大突破，但同时也面临着国际竞争、绿色低碳等方面的挑战。当前，新能源汽车发展对动力电池技术创新、质量性能，以及动力电池产业协作提出了更高要求。

对此，中国汽车工业协会副秘书长杨中平提出了三点建议：一是加强动力电池产业链的协同合作，整车企业在供应链管理中，加强与材料供应商、电池生产企业之间的沟通与合作，以实现优化资源配置和提升整体效率的目标；二是坚持创新驱动，做好下一代电池技术的储备，实现电池与整车更好的集成，重点关注固态电池技术研发、新材料体系电池的产业化应用；三是促进动力电池绿色低碳发展，加强顶层规划，从电池的前端设计就要考虑到后端的回收利用，同时加快构建适合中国国情的动力电池碳足迹评价体系。

现阶段，我国动力电池产业的先发优势来之不易，那么下一步应该怎么去巩固和发展？中国汽车技术研究中心有限公司中国汽车战略与政策研究中心副主任方海峰提出了四点建议：第一，建议整个行业进一步加强资源保障，多措并举提高锂镍钴等资源安全保障能力，合理开发国内资源，同时引导布局海外资源，创新研发新型材料，加强资源再生利用和关键资源战略储备。

第二，建议进一步强化技术创新，加强动力电池包括关键原材料前瞻技术攻关，加大基础材料技术攻关支持力度。全面加强新一代动力电池技术突破，鼓励先进企业加快在国内国外一些相关专利的布局。

第三，推动绿色循环，加快完善动力电池绿色循环体系建设，发挥举国体制的优势，制定更加有约束力的循环利用政策法规，加强相关政策标准法规出台，强化全生命周期碳核算，以碳足迹为核心的国际动力电池法规将对我国动力电池产业国际化产生重大影响，需要全行业足够重视。

第四，建议进一步拓展国际合作，支撑动力电池优势企业全面深入参与全球市场竞争，加强国际化发展支持引导，全面加强全产业链国际化布局，推动标准协同和国际互认。

资源的回收再利用是动力电池体系中非常重要的一环，全球多个国家都在通过立法来指导产业建立回收循环经济体系。我国虽然已经初步形成了一些法律体系和市场环境，但是相对来说还比较薄弱。中国汽车工业协会副秘书长李邵华建议更多的动力电池企业，包括整车企业，能够从技术、产品设计开发等环节和资源回收企业进行更充分的合作，来提高资源的回收再利用率。

武汉动力电池再生技术有限公司总经理助理李晓龙对此深有感触。他认为，做好电池回收，循环再造原材料，未来可以成为化解资源瓶颈的有效方式之一。电池回收企业可做的事情很多，如针对退役电池可以做梯次电池开发，对收回来的原材料可以进行材料端的再造，在ESG 碳足迹等方面还可以为企业提供一些技术支持。