动力电池，动起来！

来自中国汽车工业协会的消息显示，1—3月，我国动力电池累计产量130.0吉瓦时，同比增长26.3%；累计销量108.5吉瓦时，同比增长66.8%；其中累计出口25.8吉瓦时。

  2022年，我国销售新能源汽车配套电池装机接近300吉瓦时，连续8年居全球首位。在动力电池产销量全球排名前十的企业中，我国企业占到6席，竞争力和品牌效应逐步显现。

  在“双碳”目标引领下，我国动力电池的材料和新技术应用不断取得突破，形成了从材料研发、电池生产、回收利用到设备支撑的全球产业链最全、规模最大的动力电池产业体系，以行业高质量发展服务生态文明构建，助推中国式现代化伟大事业不断走向纵深。

  01

  规模和利润双双大增

  在相关政策支持下，我国新能源汽车和动力电池产业在规模扩大的同时，效益也实现相应增长。2022年，国内动力电池总产量545.9吉瓦时，同比增长148.5%；总销量465.5吉瓦时，同比增长150.3%；总装机量为294.6吉瓦时，同比增长90.7%。

  今年一季度，全国动力电池产销量大增，三元电池累计产量45.7吉瓦时，占总产量的35.1%，同比增长15.1%；累计销量44.7吉瓦时，占总销量的41.3%，同比增长62.5%；累计出口18.7吉瓦时，占总出口量的72.6%。磷酸铁锂电池累计产量84.1吉瓦时，占总产量的64.7%，同比增长33.4%；累计销量63.6吉瓦时，占总销量的58.6%，同比增长70.2%；累计出口7.0吉瓦时，占总出口量的27.2%。

  年初以来，凭借原材料价格下行这一利好，电池生产成本随之下降。有关方面统计了在沪深上市的29家锂电池企业，一季度净利润合计178.51亿元，平均净利润6.16亿元，其中22家实现盈利。上述企业2022年营收合计11283.16亿元，平均营收389.07亿元；其中营收超百亿元的有16家；营收同比正增长的有26家，占比近9成。

  “我国新能源汽车拥有量超过1300万辆，占世界总量的一半以上。”中国科学院院士孙世刚表示，受“双碳”目标驱动，发展速度还会更快。

  有关方面认为，今年我国新能源汽车产量有望达到900万辆。受此拉动，我国动力电池产业仍有巨大发展潜力。

  根据预测，到2025年，我国车用动力电池市场年复合增长率将达到29%；新能源汽车用动力电池出货量将达到470吉瓦时，年复合增长率将达到42.5%。

  02

  续航和寿命均有提升

  在市场规模高速增长的同时，我国动力电池产业技术升级步伐也不断加快。“高速发展的新能源车，对于动力电池、燃料电池提出了越来越高的要求。”孙世刚认为，这种要求是全方位的，包括能量密度、功率密度、安全性、使用寿命、极端环境适用性和降低成本等方方面面。

  深圳市比克动力电池有限公司副总裁樊文光同样表示，人们对于电动汽车的关注点往往与动力电池相关，比如安全性、续航里程、充电能力等等。

  “里程焦虑”一直困扰着新能源汽车车主。樊文光坦言，目前电动车基本上可以满足市内通勤，但还难以满足城市间长途旅行，尤其是冬季低温下续航里程还会打折扣，这对于人们选择电动车造成了障碍。

  张小聪对自家电池技术很有信心：“目前搭载我们磷酸铁锂电池的可以做到700公里续航，搭载中镍电池的可以做到1000公里续航。”

  孚能科技（赣州）股份有限公司董事长王瑀则认为，电动汽车从“有”到“好”必须提升续航能力，“比如标称500公里的车，实际续航里程大概为350—400公里，冬天会更差，尤其是磷酸铁锂电池，只有50%、60%的续航里程。”

  当然，动力电池技术没有最好，只有更好。

  1月18日，在国新办新闻发布会上，工信部党组成员、总工程师、新闻发言人田玉龙介绍，2022年我国量产动力电池单体能量密度达到300瓦时/公斤，处于国际领先水平。

  “对于动力电池来说，正负极材料的选择决定了电池能量密度的上限。”安徽盟维新能源科技有限公司联合创始人、CEO周莉莎认为，从高比能动力电池技术来看，正极材料的升级方向是从NCM622到NCM811，再到现在的9系，往高镍、富锂锰基的方向发展；而负极的发展方向是从石墨到硅碳，再到锂金属，未来会实现更轻量化的超薄锂金属，锂金属电池是高比能电池的终极解决方案。

  中国电子科技集团第十八研究所研究员肖成伟介绍，对于富锂锰基正极材料，现在基本可以实现250毫安时/克，与硅碳匹配可使电池能量密度达到400瓦时/公斤及以上。在磷酸铁锂液态技术路线方面同样体现出非常高的水准，以容量为150安时的磷酸铁锂刀片电池为例，单体能量密度可达190瓦时/公斤，集成后为156瓦时/公斤。

  据中创新航科技集团股份有限公司高级副总裁谢秋介绍，该公司推出的One-Stop技术可大幅提升电芯在电池包里的空间利用率，能将磷酸铁锂电池包能量密度做到153瓦时/公斤，如搭载高锰铁锂，可将电池包能量密度推到180瓦时/公斤。

  4月19日，宁德时代正式发布创新前沿电池技术——凝聚态电池。该电池单体能量密度甚至高达500瓦时/公斤，实现高比能与高安全性兼得。

  除续航里程之外，电池的使用寿命和电量衰减问题也同样令电动汽车消费者高度关注。“常规电压下，富锂锰基材料在目前所有商业化正极材料中循环稳定性是最好的，其常温循环可以做到2300周不衰减，45摄氏度下充放1700周保持率为88%。”宁夏汉尧富锂科技有限责任公司常务副总经理胡伟介绍。

  广州巨湾技研有限公司董事长兼CTO黄向东则表示，巨湾技研研发的极速充电电池，行驶里程超过75万公里，容量保持率还在94%—91%的水平，而且所有循环都是在极速快充的情况下。另外，该公司总裁裴锋表示，电池的循环寿命同样非常重要，该公司推出的商用车动力电池可以实现超快充电、正常放电2000—3000次，循环使用寿命非常好。

  03

  安全性有根本提升

  安全，是个绕不开的话题。我国先后印发了《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》（GB/T 31485-2015）和《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB 38031-2020）等文件，对动力电池的安全性问题提出详细要求。

  “通过这么多年的努力，应该说汽车动力电池安全性问题得到了根本性改变。”惠州亿纬锂能股份有限公司董事长刘金成比较乐观。他表示，亿纬锂能已交付差不多十几万台车的电池，在系统安全性方面是有充分保障的。

  樊文光也表示，可通过外形结构来提升电池的安全性，大圆柱电池可以让安全风险完全可控，“保持零热扩散的状态，使电动车不再和‘起火’‘爆炸’这些词语挂钩”。

  肖成伟介绍，其供职单位在电池热扩散抑制技术方面做了很多工作，如采取阻燃微胶囊技术、实现高温烟气定向引流等，来增强电池的热扩散抑制；另外还借助大数据对电池安全风险进行相应预测。

  为提升电池的安全性，安徽盟维新能源科技有限公司采用了锂负极保护，结合具有阻燃性能的功能电解液，再采取复合集流等技术抑制锂枝晶的生长，可有效控制热失控和热扩散风险。周莉莎介绍，该公司的产品已经可以通过包括针刺、高低温、短路等安全标准的测试。

  “研发动力电池的底层逻辑还是安全”，谢秋对于动力电池安全问题还是持谨慎态度。他表示，虽然电池技术取得了长足进步，但是还要提升安全水平。

  04

  上游下游共同布局

  虽然我国坐拥动力电池产能和新能源汽车市场第一之名，但尚不足以保证全产业链无后顾之忧。数据显示，我国锂资源储量仅占全球的7%。锂资源供应存在不确定性。

  “动力电池产业发展的挑战，第一就是资源，我国在锂的提取方面存在一定难度。”孙世刚表示，虽然我国锂电池产量世界第一，但是锂资源70%靠进口。

  “过去强调技术、质量、成本就可以了，而去年国内很多企业都在投资供应链，去保证上游资源的供应。”欣旺达电子股份有限公司副总裁梁锐表示。

  面对紧俏的锂资源，电池厂商一起出手抢矿。宁德时代下手较早，投资入股北美锂业、加拿大矿企Neo Lithium、澳洲矿企Pilbara Minerals等。

  “瑞浦兰钧公司是青山实业投资的一家新公司。青山实业是全球镍王，我们拥有从上游到下游全产业链的布局。”张小聪表示，青山实业的投资项目涉及锂矿、镍矿和钴矿，矿产非常丰富。

  处于产业链下游的电池回收也是风生水起。

  “从产业发展来讲，动力电池每年以35%以上的速度在增长，必然会带来大量电池退役的问题，包括生产过程中产生的残次品，做好回收利用，是关乎整个新能源产业能不能可持续发展、能不能实现低碳发展的问题。”格林美股份有限公司副总经理张宇平给出有关动力电池产业发展的另一个思考。

  《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》要求，完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系，鼓励共建共用回收渠道。

  “目前，我国已经注册有近8万家电池回收企业，整个行业产能超过400多万吨。”张宇平表示，“应该说动力电池回收利用确实得到很多人的关注。”

  2022年，各级政府高度重视动力电池回收产业发展，出台了一系列产业政策，进一步完善动力电池回收体系建设，关注回收利用过程的环境污染和安全等问题。“截至2022年底，全国累计建立动力电池回收服务网点超过1万个，基实现就近回收。”田玉龙介绍。

  回收之前，做好电池的梯次利用十分必要。“现在退役下来的电池还有80%的电能可以继续使用。”远景动力执行董事、中国区总裁赵卫军介绍，一个百兆瓦储能电站可以由1680多块60千瓦时容量的退役电池包直接升级得来，至少还能让电池再多发挥一至一年半时间的作用，可节约0.15元/瓦时—0.2元/瓦时的储能成本，从而形成一定的价格优势。

  当然，做好电池回收和循环利用绝非易事。回收利用必然牵扯废旧电池的回收和拆解。张宇平无奈地表示，电池包品种繁多、千姿百态，更新迭代也很快，“中国号称已经有5000多种电池包”，而这些数据又没有很好地提供给回收利用端。这就迫使回收企业必须做好数据采集工作，以对电池包进行建模，方便实现智能拆解。

  张宇平供职的企业主营废旧电池回收利用等业务。该企业对回收的电池进行拆解后，再返还给材料供应商，形成闭环。他们提出锂电池全生命周期服务理念，从提供芯包到产品开发，再到全球回收服务，还包括梯次利用的安全管理，提供全方位的服务。

  05

  全固态和超快充是方向

  “这些年，日本、美国、英国、欧盟都提出一些动力电池的国家计划。西方还要加强基础研究，希望在源头上能够进一步布局，抢占制高点。”孙世刚表示，在动力电池发展方面我国面临激烈的竞争。

  面对全球性挑战，高比能和快速补能成为下一步动力电池产业的发展方向。

  王瑀坦言，我国动力电池产业已经从“有没有”进入“好不好”的发展阶段，但离“好”还有一定差距。

  据肖成伟介绍，科技部已经对高比能电池布局了四个重点研发项目，包括全固态金属锂电池、新体系动力电池、固液混合锂离子电池、全固态锂离子电池。

  “我国应该在加强基础研究方面发力，这样才能从源头上实现科技自立自强，希望能够主导新一代电池的发展。”孙世刚认为，固态电池是下一代电池的发展方向。

  当前，高比能动力电池产业发展的热点是固液混合电池和全固态电池。

  肖成伟介绍，2022年固液混合电池能做到小批量生产，大概在2025—2027年可以批量化生产固液混合及全固态电池，能量密度大概是400瓦时/公斤；到2030年要实现全固态电池的生产，能量密度达到500瓦时/公斤—600瓦时/公斤。

  人们对新能源汽车产生“里程焦虑”，除了动力电池的能量密度不足之外，还需要解决快速补能的问题。刘金成甚至认为，从全社会使用成本的角度考虑，快充技术、快充网络的建设是解决电动汽车发展的最后一个瓶颈问题。而刘金成所在的亿纬锂能则把电池当前的主要研发方向聚焦在快充技术方面。

  黄向东也表达了同样的观点，他认为充电的快捷便利性已经取代购车成本和“里程焦虑”等因素，成为当前阻碍电动汽车广泛普及的头号问题。

  裴锋确信，超快充已成为大家高度一致的认知。2022年“电动汽车产业极速充电生态联盟”成立，在全国推进极速动力电池以及充电设施和整车的发展。目前，该联盟已超过70家单位。

  据介绍，目前巨湾技研推出的动力电池可实现5—15分钟从0至80%的超快充电；2022年量产的7.5分钟版本，是世界纪录认证机构（WRCA）认证的“全球最快电动汽车充电技术”。