新能源汽车动力电池的安全性和能量密度极限仍在不断提升

新能源汽车动力电池的安全性和能量密度极限仍在不断提升最近几天，动力电池一哥CATL又迈出了一大步:第一代钠离子电池炙手可热的锂迎来了新的对手钠，而固体电池正在为稀薄的头发积蓄力量

用清洁能源取代化石能源的革命正在加速新能源汽车行业将发生哪些新变化钠离子电池产业化前景如何备受期待的固态电池何时能大规模应用什么样的新能源正在研发的路上

新技术井喷爆发

动力电池正全面开花

日前，CATL发布了一款钠离子电池

CATL发布第一代钠离子电池该钠离子电池基于材料体系的突破，具有能量密度高，充电速率高，热稳定性优异，低温性能好，集成效率高的优点

日前，蜂巢能源无钴电池实现量产

蜂巢能源宣布，首款无钴电池将量产据说这款无钴电池的能量密度为240wh/kg，循环寿命超过3000次，通过了150的热箱测试和140%SOC的过充测试

日前，广汽易安发布《杂志电池》

广汽埃安发布Magazine Battery，拥有超高耐热稳定电池，超隔热电池安全舱，极速冷却的快速冷却系统和全时控制的第五代电池管理系统，并通过了全包针刺测试。

日前，蔚来表示将推150 kwh固态电池组

蔚来宣布即将推出——150 kWh电池组的突破性电池选项，由超高能量密度的固态电池组成蔚来宣布，有信心在明年第四季度开始交付这款电池组

1月初，推出了掺硅补锂硅负极材料

郭萱高新，广汽爱安，蔚来汽车，智己汽车相继发布了采用掺硅补锂技术的硅负极材料有了这项技术，配备相关电池的车辆可以实现1000公里的长续航

去年3月，比亚迪发布了一款刀片电池

通过结构创新，刀片电池比传统电池组的体积利用率和续航里程提高了50%以上此外，刀片电池的设计使其在短路时产生的热量少，散热快，能够通过针刺测试

有两大优势

钠电池想挑战锂电池垄断

优势1:充电效率更安全均衡

每到夏热冬冷，所有新能源汽车品牌都忧心忡忡，生怕电池热量失控，生怕电池电量虚高能量密度和安全性是目前制约锂电池发展的两个重要维度，研究人员一直期待有所突破CATL钠离子电池的发布迅速成为关注焦点，因为它有机会打破上述桎梏

根据CATL发布的信息，第一代钠离子电池单体能量密度为160 Wh/kg，常温充电15分钟后，功率可达80%，具备快速充电能力换句话说，钠离子电池集成到电池系统后，系统的能量密度仍然可以达到128Wh/kg虽然这个数据不如现有的磷酸铁锂电池，但差距不大而且第二代钠离子电池有望达到200Wh/kg，能快速补齐能量密度短板

更重要的是，钠离子本身对温度不敏感，具有优异的热稳定性在—20的低温下，放电保持率仍在90%以上，超过国家标准它不像锂离子电池那样忽冷忽热，甚至每转一圈就会自发爆炸

当曾毓群在今年5月宣布制造钠时，电池级碳酸锂的价格一路狂奔截至7月底，已突破每吨10万元大关，动力电池企业产品毛利率持续下滑除了价格飙升，全球锂供应链的稳定性也令人不安记者注意到，由于锂电池短缺和原材料上涨，问题已经开始向下游传递不少电池供应商已发出调价函，上调电池价格，后续将推高新能源汽车价格为了缓解电池荒，很多动力电池行业都在扩大产能，CATL目前也在扩大产能但曾毓群指出，这个过程短则2—3年，长则3—5年

相对来说，钠资源更丰富，价格更低根据华金证券的研究报告，自然界中钠资源的存量约为锂的1000倍，钠离子电池产业化后成本更低，根据正极材料，负极材料，电解液，隔膜和集流体的成本估算，钠离子电池的成本比锂离子电池低30%~40%

该协会秘书长崔东树告诉记者，动力电池约占车辆成本的40%至50%，一旦成本能降下来，车辆价格会更实惠如果CATL率先完善产业链，开始量产，钠离子电池在材料成本上的巨大优势将迅速映射到相关产业

问:便宜的材料不一定导致低成本

钠离子目前看似如火如荼，但当它能量产装车时，就更有实际意义了事实上，业内也有不少人对钠离子电池持观望态度国内某新能源发动机厂研发负责人认为，动力电池使用钠原料仍存在诸多挑战，如产业链不完善，可能导致钠离子电池成本甚至高于锂电池

对此，CATL也给出了时间表:预计2023年形成基础产业链第一代钠离子电池已经开始与汽车公司和储能客户进行商业合作曾毓群表示，钠离子电池行业在未来3至5年内会有成熟的产业链，届时成本优势会显现

基于钠盐庞大的储备量，未来价格也不会出现类似锂电池的原料价格高涨。

记者也留意到，在国内，除了宁德时代，目前只有个别中小企业在钠离子电池方面有所作为如中科海钠去年9月实现钠离子电池的量产，电芯产能可达30万只/月，格林美今年5月完成对钠离子电池材料的研发，并送至下游客户测试，鹏辉能源进行了钠离子电池样品测试，预计年底批量生产在全球，从事钠离子电池工程化的公司也有20多家，包括松下，丰田，LG等巨头公司不过，整体来看，当前钠离子电池的产业规模依然较小，大部分动力电池的头部厂商并未将重心放在钠离子电池上

现状:新能源车爆发 突破电池瓶颈是关键

在碳中和的长远目标下，动力电池迎来快速发展时期据市场研究机构集邦科技预测，2021年全球新能源车的销售量将达到435万辆，年增长率49%同时，中汽协预估，2021年中国新能源汽车总销量将达240万辆增长迅猛的新能源汽车市场对于电池的需求量巨大，仅国内市场，今年前六个月动力电池产量累计74.7GWh，同比增长217.5%目前的数据来看，锂离子电池是当仁不让的牛鼻子行业研究机构彭博新能源财经最近几天发布的《新能源展望》年度报告显示，2020年，全球动力电池产能只有100Gwh的量级，但到2030年，交通和储能对锂离子电池的需求将激增至5.9Twh，这意味着一个超万亿元的新蓝海汹涌而来

供需矛盾将逐渐呈现高工锂电曾发布预测数据，伴随着储能和出行领域的需求爆发，2030年，锂资源的供求关系将趋于紧绷美国银行全球研究部的报告甚至预测，锂离子电池最早在2025年将面临断供与此同时，具有突破性的新型锂离子电池的研发进展也不容易如特斯拉正研发的新款46800锂电池，采用了新的干法电极工艺，虽然称能6倍性能提升，成本降低56%，但马斯克近期也坦言，这款电池目前只有90%的工艺进展顺利，且仅能小规模有限生产

我国未雨绸缪，已经从政策层面推动新动力储能项目6月末，国家发改委，国家能源局共同发布《新型储能项目管理规范》，直接叫停电池梯次利用储能项目征求意见稿提出，要加快钠离子电池等技术开展规模化试验示范

征求意见稿还规定，业内储能将不能用二手电池，电池的更新速度会加快新建的电化学能储能电站只能使用新电芯，也将导致成本的大幅度提升在锂电池原材料供需紧张之下，此时低成本钠离子电池的登场，也算得上适逢其时，一旦其实现大规模量产，将有望取代二手电池迅速抢占国内甚至海外储能市场

未来:固态电池被寄予厚望

除了钠离子电池和锂离子电池，业内人士普遍认为，动力电池仍存在很多技术路径，包括固态电池，燃料电池等，正如中汽协副总工程师许海所说的:未来仍存不确定性。

记者留意到，多种更稳定的新形态电池业内正在积极探索，如当前不少车企押宝的固态电池蔚来汽车在今年6月发布了自主研发的固态电池包，预计将在2022年第四季度实现商用化

LG能源，松下等电池巨头预测，2025年至2027年间，全固态电池就能实现商业化，大众集团，宝马集团也计划到2025年就可以推出搭载固态电池的原型车。

竞争:车企加入造电池角逐

当前，动力电池市场的竞争正愈加激烈，韩国的LG能源对宁德时代一哥的市场占有率虎视眈眈，并曾在今年5月动力电池装机量短暂超越宁德时代，成全球第一名二线动力厂商也在跃跃欲试，中航锂电正在迅速扩张电池版图，这家在2018年全年装机量还仅为0.71GWh的企业，到2020年已高达3.55GWh除此之外，宝马，吉利，长城，比亚迪等传统车企也在自建动力电池工厂，和电池供应商抢市场长城汽车最近几天发布了一款自研的大禹电池有的车企则通过与动力电池厂商完成深度绑定以锁定产能，如戴姆勒入股赋能科技，大众入股国轩高科，以此解决被动力电池厂商掣肘的成本问题

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