2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會現(xiàn)場 攝影/電池網(wǎng)張倩
電池百人會-電池網(wǎng)4月15日訊（陳語 林音 山東棗莊 圖文直播）從各級政府釋放的信號來看，我國“碳達峰、碳中和”目標堅定，而新能源技術是實現(xiàn)該目標的必然路徑。加速擁抱綠色新能源，電池行業(yè)乘風而起，市場需求將迎來快速擴容期。
去年底國務院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，規(guī)劃指出，要實施電池技術突破行動。開展正負極材料、電解液、隔膜、膜電極等關鍵核心技術研究，加強高強度、輕量化、高安全、低成本、長壽命的動力電池和燃料電池系統(tǒng)短板技術攻關，加快固態(tài)動力電池技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
過去數(shù)十年里，液態(tài)鋰離子電池技術日漸成熟，市場應用加快滲透，但也存在諸多發(fā)展瓶頸，電池技術進步的速度與消費市場的期望存在一定差距。潛在需求龐大，亟待技術突破引爆各個細分應用市場，下一代電池技術被寄予厚望。
棗莊市委書記、市人大常委會主任陳平
棗莊高新區(qū)黨工委書記、管委會常務副主任王廣部
易事特集團股份有限公司董事長何思模
浙江天能新能源有限公司副總裁宋志新
寧德萬和投資集團有限公司投資部總監(jiān)喻軍
4月15日，由棗莊國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、電池網(wǎng)主辦的2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會順利召開，來自電池、新能源產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)核心企業(yè)代表、科研院校專家、研究機構(gòu)領軍人物、媒體代表等近150位嘉賓齊聚山東棗莊高新區(qū)，共議鋰電池產(chǎn)業(yè)的升級之路、固態(tài)電池的量產(chǎn)之路、燃料電池的商用之路、最具投資價值的下一代電池技術等，就下一代電池的產(chǎn)業(yè)技術現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向進行探討。
目前，下一代電池的研究方向主要有燃料電池、固態(tài)電池、鋰金屬電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、鋅電池等等。除了目前主流液態(tài)鋰電池的升級之外，固態(tài)電池和燃料電池的呼聲也較高。
鋰電池產(chǎn)業(yè)的升級之路
伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理、中國電池產(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝
在鋰電池技術方面，本次研討會上，伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理、中國電池產(chǎn)業(yè)研究院院長吳輝表示，目前鋰電池的兩大關鍵指標——成本和能量密度均實現(xiàn)了大幅度的改善，為電動汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎。十年來，鋰離子電池價格下降了近85%，由2011年的3800元/Kwh下降到2020年的578元/Kwh；與之相反的是，鋰離子電池能量密度提升了近3倍，由2011年的80wh/kg上升到2020年的270wh/kg。
隨著成本與價格的改善，2020年，中國鋰離子電池出貨量由2014年的30.4Gwh增長到158.5Gwh，全球占比提升至53.8%。吳輝預計，2025年全球新能源汽車的銷量將達1640萬輛，整體滲透率將超過20%；2025年鋰離子電池全球需求量正式邁入TWH時代，其中汽車用動力電池的需求量將達到919.4Gwh。
除了規(guī)模的上量，在鋰電池技術方面，業(yè)內(nèi)對于正極材料、負極材料、隔膜、電解液、銅箔、鋁箔等核心電池材料潛力的挖掘也日趨重視，持續(xù)加大材料體系和工藝的優(yōu)化。
北京大學教授其魯
在北京大學教授其魯看來，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)升級要解決現(xiàn)有鋰電池技術存在的一些問題、全固體鋰電池的過渡期問題等等，但目前其中很多技術問題難以逾越。
中南大學教授王海燕
“電性能、循環(huán)壽命、成本、比功率、比能量和安全性是評價鋰離子電池正極材料應用潛力的重要因素。”中南大學教授王海燕表示，高鎳三元正極材料的產(chǎn)能和市場占比正不斷提升，是未來幾年最具潛力的鋰離子電池高能量密度正極材料。高鎳三元材料優(yōu)勢顯著，其中NCM811和NCA的單體能量密度能達到300Wh/kg以上，比較適合目前工業(yè)化體系，是目前設計高比能鋰離子電池的首選正極材料。而在高鎳三元正極材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢方面，他認為，主要有單晶化方向和超高鎳方向。
長虹三杰新能源有限公司副總經(jīng)理宋澤斌
長虹三杰新能源有限公司副總經(jīng)理宋澤斌介紹說，高倍率國產(chǎn)電池技術技術在最近幾年有非常的明顯的進步，特別是在2500mAh以下型號方面，與日韓電池的性能基本沒有差異；同時國產(chǎn)電子廠在裝備引進方面力度不斷加強，更新的生產(chǎn)線意味著更高的效率，更精確的控制，更好的產(chǎn)品一致性；相比日韓大部分仍是早期設備，國產(chǎn)電池未來在產(chǎn)品一致性及生產(chǎn)效率上，反而會存在一定的優(yōu)勢。關于高倍率電池的技術難點，宋澤斌認為，主要表現(xiàn)在功率與能量密度的同步提升、優(yōu)異高低溫性能兼顧、高產(chǎn)品一致性要求上。
固態(tài)電池的量產(chǎn)之路
電池網(wǎng)注意到，近期，兼顧高能量密度和高安全性的固態(tài)電池領域，也在升溫：4月14日，蜂巢能源與中科院共建固態(tài)電池技術研究中心；4月9日，贛鋒鋰業(yè)宣布擬投資22億元建設高比能固態(tài)電池超薄鋰負極材料項目；3月31日，固態(tài)電池生產(chǎn)企業(yè)輝能科技被傳出將在今年上市；3月15日，大眾汽車在其首屆“Power Day”上表示，未來汽車的動力電池的終極目標形態(tài)將會是固態(tài)電池；1月9日，蔚來在Nio Day上公布總能量150kWh的固態(tài)電池，并宣稱將于2022年量產(chǎn)。
中俄新能源材料技術研究院院長王慶生
“新型電池技術很多都在發(fā)展，但都在路上，在預研和科研的路上。”中俄新能源材料技術研究院院長王慶生介紹說，固態(tài)電池從1972年研發(fā)到現(xiàn)在，歷時50多年，面臨著非常多的挑戰(zhàn)。在遠期的2030年，很多的電池形態(tài)是以全固態(tài)形式出現(xiàn)，包括金屬鋰、鋰硫和鋰空氣電池，這些路線在不斷修改中，但是大體是提高安全性的策略，就是固態(tài)化。固態(tài)電池的正極材料與液態(tài)電解質(zhì)電池沒有太大差別，負極材料主要選用鋰金屬、鋰合金或石墨烯等，其發(fā)展主要還是依賴于固體電解質(zhì)的材料的發(fā)展。
中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員/博士生導師/能源材料研究中心副主任張濤
“高能量密度是我們不懈的追求，但對于新型電池材料來說，安全也十分重要。”本次研討會上，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員/博士生導師/能源材料研究中心副主任張濤也表示，固態(tài)電池被認為是替代現(xiàn)有液態(tài)電池的最有可能的方案，全球已有40多家固態(tài)電池公司。張濤在中國科學院上海硅酸鹽研究所在高性能陶瓷和超微結(jié)構(gòu)國家重點實驗室創(chuàng)建了“電化學儲能材料與器件”課題組，聚焦固態(tài)電解質(zhì)、鋰金屬電池的研發(fā)等。實驗室在氧化物固體電解質(zhì)制備技術路線為固相反應-熱壓燒結(jié)；硫化物固體電解質(zhì)制備技術路線為溶液反應-固相反應-加壓成型；鹵化物固體電解質(zhì)制備技術路線為溶液反應-固相反應-加壓成型。
天風證券股份有限公司研究所副所長楊誠笑
“固態(tài)電池不但是安全性問題的解決方案，也能通過提升續(xù)航帶來便利性的提升，如果在經(jīng)濟性上可以與傳統(tǒng)電池平價，固態(tài)電池的時代可能加速來臨。”天風證券股份有限公司研究所副所長楊誠笑表示，“據(jù)我們測算，固態(tài)電池加工中沒有注液等工藝，加工成本比傳統(tǒng)鋰電池低4.6$/Kwh，即固態(tài)電解質(zhì)的加工成本低于7.7$/Kwh時，固態(tài)電池的電池成本低于傳統(tǒng)電池。”在其看來，氧化物固態(tài)電池電解質(zhì)物料價格低廉，且電芯易組裝，封裝成本低，只要解決氧化物電解質(zhì)大規(guī)模量產(chǎn)的技術問題，固態(tài)電池的量產(chǎn)成本或可以與液態(tài)電池相媲美。
北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司副總經(jīng)理向晉
北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司副總經(jīng)理向晉預測，混合固液電池可兼顧液態(tài)電池和全固態(tài)電池的性能優(yōu)勢，可以最大程度兼容現(xiàn)有的工藝、設備及材料，有望在5年內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)；全固態(tài)電池技術還面臨著諸多技術挑戰(zhàn)，包括固固界面問題、高性能電池材料開發(fā)及工程化等，全固態(tài)電池預期在5-10內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化應用。
另據(jù)《中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2021年）》預測數(shù)據(jù)顯示，目前全球已經(jīng)量產(chǎn)或正在中試的固態(tài)電池企業(yè)，包括Quantum Scape、Bollore、Sakti3、SES、24M、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、衛(wèi)藍新能源、輝能科技、安瓦科技等。白皮書預測，2030年全球范圍內(nèi)固態(tài)電池的出貨量或?qū)⑦_到276.8GWh，整體滲透率預計將保持10%左右。
燃料電池的商用之路
相對于固態(tài)電池，燃料電池的產(chǎn)業(yè)化之路走得更快一些，全球商業(yè)化進程正在加速，我國“以獎代補”的氫燃料電池汽車示范應用時代已開啟，從國家層面到各級地方政府的政策“紅包”頻頻發(fā)出，對于氫能產(chǎn)業(yè)的扶持力度不斷加強。億華通、東方電氣、上汽集團、雄韜股份等上市公司在燃料電池領域已深耕多年，濰柴動力、中化集團、寶武集團、國家能源集團、華能集團、國家電投集團、三峽集團、中核集團、中廣核集團等能源巨頭也在加速布局氫能業(yè)務。此外，還有中石化、中石油、中海油等國家能源企業(yè)也在逐漸主導加氫站建設，其中，中石化規(guī)劃“十四五”期間布局1000座加氫站或油氫合建站。
國家新能源汽車創(chuàng)新科技中心總經(jīng)理原誠寅
國家新能源汽車創(chuàng)新科技中心總經(jīng)理原誠寅介紹，燃料電池汽車已經(jīng)歷主流車企半個世紀的研制，經(jīng)歷了可行性和可靠性驗證階段，目前正進入市場導入階段。隨著國家政策的引導和燃料電池技術的發(fā)展，我國已逐漸形成了以車企為載體的京津冀/華東/華南/華中等多個區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群，但燃料電池汽車真正大規(guī)模上量，預計會在2030年以后。并且，未來不僅僅在乘用車上，燃料電池在船舶、軌道交通上，甚至在電動飛機上也會有相應的應用。
廣東省武理工氫能產(chǎn)業(yè)技術研究院執(zhí)行院長張銳明
廣東省武理工氫能產(chǎn)業(yè)技術研究院執(zhí)行院長張銳明補充說，目前我國燃料電池產(chǎn)業(yè)剛剛由技術開發(fā)階段進入到市場導入階段，燃料電池電堆及系統(tǒng)初步滿足商用車需求，部分性能追趕國際水平，但在工程設計與驗證能力、關鍵零部件制造水平等方面仍存在一些明顯差距。同時，產(chǎn)業(yè)鏈不完善，材料差距較大，相關標準、法規(guī)及測試手段仍滯后也制約著我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在張銳明看來，氫能規(guī)模化應用之路要想走得穩(wěn)，核心技術是支撐，需要有產(chǎn)業(yè)制高點；國家政策是根本；因地制宜發(fā)揮當?shù)貎?yōu)勢才具有商業(yè)競爭力；需要行業(yè)間、企業(yè)間實質(zhì)性合作與全正向開發(fā)。
2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會互動環(huán)節(jié)
研討會上，天風證券股份有限公司研究所副所長楊誠笑、長虹三杰新能源有限公司副總經(jīng)理宋澤斌、多氟多新能源科技有限公司 副董事長趙永鋒、蜂巢能源科技有限公司總監(jiān)/博士陳少杰等業(yè)內(nèi)專家還就“下一代電池研發(fā)方興未艾，哪種路線最具投資價值？”這一話題進行了探討。
下一代電池技術已漸行漸近還是任重道遠？綜合與會專家的觀點來看，現(xiàn)有的鋰電池技術，沒有一種能兼顧高安全、低成本、長續(xù)航、長壽命、快充快放、耐高低溫、原材料易獲取等全部性能，各種電池技術路線將長期競合發(fā)展。而在下一代電池方面，業(yè)內(nèi)呼聲較高的燃料電池大規(guī)模應用、全固態(tài)電池的量產(chǎn)，還至少需要5年以上，甚至還可能需要10年以上。
下一代電池技術路線的制高點還未明朗，電池顛覆性創(chuàng)新道阻且長，但行則將至。
（以上觀點根據(jù)研討會現(xiàn)場嘉賓發(fā)言整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）
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