固态电池:未来全固态,现在半固态从市场应用的过程

前言：

近年来，随着新能源汽车等行业的快速发展，电池技术也受到了广泛的关注。其中，锂电池、固态电池和钠离子电池被认为是一种广阔的电池技术。

作者|方文三

图片来源|网络 

固态电池:未来全固态，现在半固态

从市场应用的过程来看，固态电池将首先应用于消费电子等小容量市场，然后逐步渗透到高端和中端电动汽车，最后广泛应用于低端电动汽车和储能市场。

据SNE research预测，2022年全球固态电池市场规模将达到约2750万美元，2030年市场规模将达到400亿美元，CAGR将达到180%。

目前，全固态电池研究仍处于发展阶段，其基础理论尚未完全成熟，难以指导和支持其大规模生产。

一方面，全固态电池仍有技术难点需要突破。例如，固态电解质的离子电导率远低于液态电解质，这显著增加了电池的内阻、电池的循环性能和倍率性能。

另一方面，高成本也是制约全固态电池商业化的因素。目前，液态锂电池的产业链非常成熟，性能更好的锂电池可以以低成本生产，而全固态电池的产业链还不够完善。

现有液态锂离子电池系统的半固态路线变化较小，被视为全固态过渡路线。

然而，从目前的情况和行业预测来看，固态电池的成本基本上不可能在两年内与锂电池相同。

固态电池成本逐渐下降是一种趋势，但降价速度不会这么快。2025年左右，固态电池可以实现大规模生产和装载，但只有50万元以上的高端车型才愿意使用。

半固态电池材料、工艺流程、生产线设备和现有系统通用性高，技术迭代速度快。

据中国科学院物理研究所介绍，2022年消费电子半固态电池已成功应用，预计2024年将应用电力/储能半固态电池。

许多国内外新能源汽车公司宣布了半固态电池装载计划，预计2023年将成为[装载第一年]。

2025年左右，宝马、奔驰、大众、丰田等海外巨头均计划推出配备固态电池的电动汽车。

东风、蔚来、赛力斯已宣布今年将实现半固态电池装载。2025年前，长安深蓝、智己、埃安、高合等汽车公司普遍计划装载半固态电池。

钠离子电池:成本飘忽，商业和研发都在路上

<p style="text-indent: 2em; font-weight: 400; padding: 0px; width: 100%; line-height: 30px; font-size: 16px; font-family: 微软雅黑, 'Microsoft YaHei';锂电池仍占据目前动力电池领域的主流地位。

钠离子电池由于电池结构和工作原理的相似性，迅速成为第二选择；

传统锂电池企业依托其资源和成本优势，先后押注钠电领域。

近年来，随着锂矿价格的上涨和锂离子电池生产成本的上升，越来越多的电池制造商在钠离子电池的研发上投入了更多的精力。

近年来，钠离子电池的研发取得了许多技术突破，或补充了锂离子电池的优势，共同服务于新能源汽车市场。

与锂矿资源短缺相比，我国钠资源储量占全球储量的22%，能在一定程度上缓解锂资源供需失衡。

去年12月，中信建设研究报告指出，钠离子电池以性能好、成本控制潜力大为核心竞争力，迎来了历史机遇。

为了降低成本，降低纯电车的价格，汽车公司专注于钠离子电池，并将其视为锂电池的替代品。

然而，进入2023年后，在需求疲软和供应增加的双重因素下，碳酸锂价格从56.8万吨跌至17.4万吨/吨。

这也让钠离子电池以成本优势再次回归视野感到尴尬。市场普遍担心，随着碳酸锂价格的下跌，钠电池能否承担[锂电池替代]的责任。

钠离子电池不是为了取代锂电池，而是为了发挥补充作用，在一定程度上缓解对锂电池的过度依赖，丰富电池应用的多种场景，从而实现动态平衡。

然而，由于电池能量密度低、循环次数少等缺点，钠离子电池仍处于工业发展的早期阶段，没有实现大规模生产。

据媒体报道，首款搭载宁德时代钠电池的新车预计将在第四季度上市，采用钠电池和锂电池的混合安装方案；比亚迪的钠电池也将在下半年大规模生产和上市，也将采用混合安装方案。

此外，星恒电源、雅迪科技、传艺科技、富能科技、江铃集团等企业也宣布了更清晰的钠电池产业化时间表。

锂电池：应用最广泛，短板出现，增长放缓

锂离子电池已经在手机、电脑和新能源汽车领域呼风唤雨，但钠离子电池直到 2015 年才有了商业化的眉目。

锂电池是目前应用最广泛的电池技术之一，具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点。

尽管全球锂电池需求将继续稳步增长，但随着新能源汽车渗透率的上升，2023-2025年的增长率可能会放缓。

锂电池作为可燃物的特性，决定了其安全问题不能完全解决，而在长期储能的要求下， 这个问题会更加突出。

锂离子电池作为长期储能的缺点，还包括扩展成本高的问题。

此外，资源问题也成为锂电池长期储能发展的制约因素之一。

国内电池即将三分天下

2025年左右，锂电池、钠离子电池、固态电池很可能在国内电池领域形成。

为了成本，入门级车型可以选择便宜实惠的钠离子电池和磷酸铁锂电池，密度更低，成本更低，更适合入门级电动汽车。

中端车型以磷酸铁锂电池和三元锂电池为主，既要保证能量密度，又要合理控制成本。

预计入门级豪车主要以三元锂电池和半固态电池为主。

与固态电池相比，过渡阶段的半固态电池能提供更高的能量密度和更低的成本，更适合20万元—价格50万元的产品。

对于50万元以上的车型，三元锂电池仍然是短时间内的主要概率，辅以固态电池和半固态电池。

结尾：

未来，随着新能源汽车、智能家居等行业的快速发展，电池技术将迎来更广阔的发展空间。

锂电池将继续保持市场主导地位，固态电池和钠离子电池将成为一项重要的新兴技术，而钠离子电池预计将广泛应用于许多领域。

总之，电池技术发展前景广阔，未来格局值得期待。

部分资料参考:36碳:“锂价疯狂后，钠离子电池上台”，证券之星:“钠电池量产第一年还能如期到来吗？》，电车通：“2000公里续航的电动车来了！》，崔东树：新能源锂电池市场变化分析-23年4月， 智研咨询：《2023年中国锂电池结构件行业现状分析》 乐晴智库精选：“固态电池：下一代高性能电池，全面分析产业格局