双碳目标下，新能源汽车的发展进一步加速，成为汽车产业新的增长点。新能源汽车改变了传统汽车的供应体系，其核心技术包括3种：电机、电池和电控系统，而电池性能和成本直接决定新能源车的使用经济性。作为新能源汽车核心部件之一的动力电池，随新能源汽车行业的崛起迅速发展起来。近年来，在政策、市场等的多项驱动下，新能源汽车动力电池产业发展提速，特别是2020年疫情过后，动力电池产业呈现出诸多全新特点。

动力电池技术路线的迭代仍在向前，不过各家电池企业对于电池材料、技术，乃至封装形式已经有了不同的研判，最近一场行业活动，就给了包括宁德时代、比亚迪、松下电器、亿纬锂能、国轩高科、比克电池、欣旺达、卫蓝新能源、SES等行业企业“华山论剑”的机会。

普遍看好!磷酸铁锂仍将是经济型车企主流电池材料

动力电池应用分会数据显示，2021年中国市场动力电池装机量约为159.6GWh，其中磷酸铁锂电池装机81.7GWh，占比51.2%;三元电池装机77.6GWh，占比48.6%。磷酸铁锂装机已经完全逆转三元电池，占据主流。

基于磷酸铁锂材料来源丰富，成本低、安全性高、循环性能好等优势，包括宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、国轩高科、蜂巢能源、比克电池等企业几乎一致认为这一技术未来的主流地位不可撼动。

比亚迪更是认为“坚持磷酸铁锂是正确的发展道路”。比亚迪董事长王传福直言，安全是新能源汽车发展的基石，成本是必须要面对的一项重要指标，当性能迈过一定门槛后，能量密度重要性在降低。

据电池中国了解，目前比亚迪磷酸铁锂刀片电池系统能量密度已经从2020年度的140Wh/kg，提升至150Wh/kg，系统能量密度和成组效率的提升，再次使得同等电池包带电量增加，可以实现更长续航里程。

国轩高科董事长李缜认为，“未来铁锂和三元电池产量的占比将逐步演变到6:4”。据他介绍，目前国轩高科单体能量密度210Wh/kg的磷酸铁锂电池已经量产，今年年底将量产230Wh/kg的磷酸铁锂电池，“(随着能量密度的提高)，铁锂会在更大范围内替代三元电池。”

亿纬锂能董事长刘金成表示，磷酸铁锂电池的结构稳定、耐候性好，并且如果采用平面电极的时候，电池的反应更加均衡，寿命非常好，可以做到4000次、甚至8000次的循环，它为普及性的车型和长期的使用，提供了廉价、优质的电池，“方形叠片磷酸铁锂会是经济型车型的主流技术路线。”

持同样看法的还有比克电池副总裁樊文光。樊文光认为，方形磷酸铁锂电池将是经济性车型的主流材料和技术路线。

此外，蜂巢能源也布局了标准化的“短刀”铁锂电池，依靠经济性、兼容性、高能量密度和高安全主打经济型车型市场。

“大圆柱电池”或成中高端车型重要形态之一

特斯拉在“电池日”提出4680大圆柱电池，短短两年，大圆柱的安全、制造效率、成本、性能等优势已经被逐步验证。

松下电器总裁楠见雄规近日表示，4680电池将成为未来圆柱电池的主流，“4680电池是电池结构、材料上的‘双创新’之作：采用大圆柱结构件，容量较2170电池高5倍。”

以往，亿纬锂能在动力电池领域坚持多元化技术路线战略，方形、软包、圆柱都有布局，材料也涵盖三元和磷酸铁锂。不过，近日，刘金成的“圆柱电池成为了行业研究热点，隐约成为动力电池终极技术方向”的表述，似乎间接确认了亿纬锂能在动力领域的主要技术路线方向。

刘金成表示，大圆柱电池拥有绝对的安全和成本优势，主要体现在以下四个维度：一是极致标准，设计制造乃至于回收都可以做到标准化;二是极致可靠，在全生命周期里面结构稳定，电池之间零应力，从电池开始使用到结束一如既往没有变化;三是极致制造，可以实现极致的制造，工艺路径缩短了30%，GWh生产效率更高;四是极致体系，实现了镍含量90%的化学体系，使用了硅碳材料。“通过电芯级、模组级、系统级三个测试验证，大圆柱电池会成为未来高中端车型的主要电源方向。”

樊文光表示，当下动力电池市场形成了方壳/刀片、软包、圆柱三种形态三分天下的局面，各方面的性能优势决定了大圆柱动力电池是未来5-10内中高端电动车的最优解。

在大圆柱产品布局上，据悉目前亿纬锂能已经布局了4680和4695两款主要型号，已经启动了20GWh乘用车大圆柱电池项目建设，未来产能有望继续增长;比克电池46系列大圆柱电池规划了80-120mm不等，能量密度达到275-300Wh/kg的产品，计划今年下半年小批量量产，2023年规模量产，未来几年产能将扩充至80GWh。

松下、亿纬、比克等企业在大圆柱领域的积极布局，其背后一个重要推动力是各自的国内外客户认可。松下目前确定将要供货特斯拉，亿纬锂能也表示将为国际头部车企配套，比克也与国内外主流车企有了积极验证和对接。

从目前各家企业在圆柱电池上的研发来看，无极耳(全极耳)设计、高镍材料、硅负极材料、工艺革新等是实现大圆柱突出性能的重要因素。据樊文光介绍，对于大圆柱工艺，除了集流体的处理各家有各自不同的方式，其它工艺过程基本差不多了，“目前工艺的难点是焊接技术，在大圆柱的制造过程中，焊接技术的一致性，直接决定了电芯的好坏与一致性。”

值得注意的是，宁德时代将CTP技术已经迭代至第三代，内部称“麒麟电池”。“在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量，相比4680系统可以提升13%。”宁德时代首席科学家吴凯如是说，大有挑战4680的意味。不过仅从成组效率方面尚不能服众，安全、成本、制造效率方面的PK也需要相关数据验证。

固液混合态电池技术研发加速

据悉，卫蓝新能源正在与蔚来汽车合作，计划基于ET7车型，推出单次充电续航1000公里的固液混合电解质电池，这款固态电池预计将在今年底或明年上半年开始量产。

SES创始人、CEO胡启朝近日透露，公司已经在上海正式启动首个A样品锂金属电池的生产和测试，并与通用、现代、本田一起进行A样品的联合开发，这也是世界上第一个锂金属里面的车用A样品的开发产品。据悉，该款电池采用了固液混合态技术，按计划，产品将于2025年正式量产。

此外，李缜也透露，国轩高科360Wh/kg的三元半固态电池正在快步走向产业化。

动力电池行业未来趋势如何？

伴随着新能源汽车销量逆势上扬，围绕动力电池的争夺也愈演愈烈，电池产业新的挑战浮现：原材料价格上涨、低碳压力、技术路线之争……这一次，动力电池厂商密集发声，可以窥探出行业怎样的趋势？

挑战一：不同技术路线谁将胜出

在动力电池领域，宁德时代一家独大，占据市场过半份额。宁德时代首席科学家吴凯称，即将发布的麒麟电池，系统密度高出13%。

但挑战者众。目前，各家企业押注不同的技术路线，唯恐掉队。有意思的是，此次会上，包括松下、亿纬锂能和比克等企业，不约而同力挺4680大圆柱电池。

“圆柱电池、大圆柱电池成为‘行业王者’已经初露曙光，它具备突出的安全性和经济性，正在成为动力电池的终极技术方向。”惠州亿纬锂能股份有限公司董事长刘金成说。

在他看来，大圆柱电池会成为未来中高端车辆的主要电源方向，而磷酸铁锂电池则对普及性的车型可以提供廉价、优质电池。“软包电池系统成本要贵出两三千块钱，即使性能优异、客户喜欢，我们也没有敢在这个方向大规模的扩产。”

无独有偶，深圳比克电池副总裁樊文光也谈到，从特斯拉电池日提出到现在，大圆柱电池走入大众视野近两年，作为未来5—10年内中高端电动车的最优解和电动汽车渗透率的突破口。

樊文光表示，当下动力电池市场形成了方壳片、软包、圆柱三种形态三分天下的局面，各方面的性能优势决定了大圆柱动力电池是未来5—10年内中高端电动车最优解。

深圳的欣旺达电动汽车电池有限公司副总裁张耀则没有明确具体路线，但他透露，年底将量产一款纯电超级快充电池，充一次电续航700公里，充电10分钟增长400公里续航。

挑战二：材料价格上涨致供应链不稳

新能源汽车的强势崛起，带来了动力电池的“群雄争霸”，也进一步促使上游原材料供应愈发紧张。

刘金成坦言，过去是“有理走遍天下”，现在是“有锂走遍天下”，各类资本、企业都在走遍天下找锂资源，亿纬锂能也在积极部署战略供应链，包括锂资源、镍资源、钴资源等等，通过结成伙伴、成立合资公司等方式，保障公司的稳定发展。

即使打造了一些合作企业生态圈，但它们也只是占亿纬锂能供应量的50%以下，刘金成说，一个人走得快、一群人走得远，供应链需要不断扩大和成长。

远景动力执行董事、中国区总裁赵卫军也提到，下一代动力电池产业发展的一大关键因素就是产业链深度协同。电池产业要和上游，特别是材料供应商，从锂矿石到锂盐湖矿，到镍矿、钴矿、前驱体、正极、负极等关键材料的匹配融合至关重要。如果还能保障及时的能源供应，不仅可以缩短上游原材料供给达产时间，还能降低总成本。

不过，缓解了这阵子的供应链危机，转眼又将陷入产能过剩的窘境。多家动力电池厂商表示，上游原材料的价格上涨、动力电池供应紧张，将只是阶段性现象。

“到2025年，铁锂正极、三元正极、负极材料需求分别是200万吨、130万吨、160万吨，但目前仅十大生产企业规划就分别达到546万吨、267万吨、317万吨，远远超过了实际需求量。”国轩高科董事长李缜说。

他介绍，国轩高科在宜春投资锂矿资源，而宜春到2025年将形成50万吨的锂资源开发，这将彻底终结中国锂资源的短缺情况。同时，技术进步和替代战略，将使得资源依赖大为减少，预计到2040年，制造电池对原材料的总需求，将可从回收电池中获取。

挑战三：“零碳”压力如何化解

交通是重要的低碳出行场景，多位企业家认为，未来的动力电池必然是低碳甚至零碳制造。

赵卫军提到，越来越多的车企宣布在2035年—2040年左右实现全产业链的碳中和，最近，奔驰就宣布全球所有工厂到2022年实现碳中和，到2039年实现所有车辆碳中和。

就在最近，远景动力宣布，将为奔驰旗下新一代纯电SUV车型EQS提供动力电池。赵卫军透露，能够和奔驰合作，除了提供全球化高品质的动力电池，也是因为远景的碳中和解决方案能力。

实现零碳的第二重压力来自法律法规，赵卫军说，2023年欧盟就开始征收碳关税而且明确，没有清晰可靠碳足迹报告的电池和新能源汽车，会被拒绝进入欧盟市场。以一个100度电左右电池包来算，从中国出口，二氧化碳排放量约为4—5吨，一个电池包的碳成本约为400欧元—500欧元。

围绕“双碳”目标，企业感受到了压力。欣旺达集团承诺，二氧化碳排放将小于800万吨，同时，建立绿色智能制造，实现电池制造环节零排放，包括各个制造基地、各个园区逐步将绿电使用提至90%；采用数字孪生技术，降低每瓦时的人力成本，等等。

张耀表示，通过对资源的循环利用，如正极材料金属的循环利用以及电池中铝和铜的回收利用，不仅有助提升供应链安全，还可以减少碳排放。技术之外，管理也非常关键，欣旺达成立了点链公司，开发区块链技术，实现电池碳足迹全生命周期追溯。

本文来源：电池中国，南 方 日报，ATC汽车技术会议