汽车企业电池进入量产阶段

动力电池由强科技属性转变为强制造属性。

这意味着两点。一是动力电池从技术领先到成本领先，技术创新进入瓶颈阶段，更新迭代速度减慢，大多是产品性能的修复；二是由于技术门槛降低，技术壁垒转化为制造壁垒，制造效率、产量和生产线利用率成为关键，汽车企业有可能制造电池。

事实上，从2020年宁德时代开始“极限制造”在概念开始时，动力电池开始进入制造业的规模、效率和成本阶段。

2023年，这种情况更加明显，汽车企业电池项目相继落地，广汽因派智能工厂落地，极氪金砖电池量产，奇瑞电池量产。

这一阶段的特点是产品趋于成熟，形状和技术开始趋同；降低技术门槛意味着降低外行进入门槛。

01

磷酸铁锂开启4C快充时代

在性能方面，磷酸铁锂是补充充电速度和低温性能的短板。例如，磷酸铁锂电池今年正在发布4C快速充电产品。

宁德时代于2023年8月16日发布“神行”新的超充电池发布会是世界上第一个磷酸铁锂4C超充电池，充电10分钟，续航400公里。

12月12日，蜂巢能源发布的L600 短刀快充电芯将覆盖3-4C 场景，预计 2024 年 Q3 量产；以L400为基础 短刀超快充电芯将覆盖 4C 以及更高倍率的场景。

12月14日，极氪发布的金砖电池最高可达4.5C充电倍率；极充15min实现续航增长超过500km 。

这意味着磷酸铁锂4C产品将于明年大规模生产。

长期以来，由于磷酸铁锂导电性差，被认为很难制成快速充电池，充电速度只能在2C左右。然而，随着电池企业对材料的不断改进和优化，磷酸铁锂的能力被推到了4C倍。

为了提高充电率，一般来说，企业对电池的改进包括以下几个方面：正极、磷酸铁锂材料纳米化、复合导电剂，提高锂离子脱离效率；负极、材料表面形成多孔结构，增加反应物之间的接触面，为锂离子嵌入提供丰富的活性点；电解质，主要是降低电解质粘度，提高电导率。

总之，快速充电的解决方案是趋同的。

02

方形电池短刀化

产品的外观也在趋同。作为动力电池的主流产品，方形电池的形状开始趋于趋同“短刀化”。

中国的方形电池在早期的主流方向上遵循欧洲的VDA尺寸。在后期，随着电池功率的增加，厚度不断增加。例如，在宁德时代，后期有三倍厚的VDA电池，宁德时代是广汽AION.S配套NCM811电池，尺寸已达到79*148*103；VDA对应尺寸为26.5*148*91，达到业内常说的3倍厚度。

这与宁德时代早期的客户是德国宝马，更喜欢遵循欧洲标准有关。

比亚迪，中国方形电池的鼻祖，喜欢把电池做长。看看比亚迪的电池，你会发现它的大部分产品都是长条的。

直到2020年，比亚迪才正式推出刀片电池——长条磷酸铁锂电池近1米长。

从此，长条形方形电池开始流行起来。

针对生产工艺难度问题，蜂巢能源将长条状电池尺寸缩短，推出400-600mm短刀片。

此后，越来越多的企业采用短刀片的形式。

比如最近发布的因派P58电池和极氪金砖电池都是短刀片形状。

在插混车型中，比亚迪实际上使用了短刀片。

比如比亚迪秦DMI车型采用长240mm的电池，唐DMI采用152mm的电池。

资料来源：小鱼老师

宁德时代也有向长薄化发展的趋势，比如一个电池的尺寸是300毫米*117毫米*27毫米，更像一个更短的刀片。

资料来源：小鱼老师

后期进入的车企大多采用成熟的工艺，选用长条方形磷酸铁锂产品。

03

汽车企业电池进入量产阶段

动力电池回归制造属性后，车企进入门槛明显降低。

在早期，动力电池主要来自消费电池。从消费电池到汽车级动力电池，需要一系列的技术优化和升级。

一般来说，只有专门从事电池的第三方企业才能长期投入大量研发资源迭代产品，这不仅是技术行业的专业化问题，也是开发资源配置效率的问题。

而且进入拼制阶段，这就进入了汽车企业相对专业的领域。

2023年，埃安、极氪、奇瑞自研电池相继落地， 从产品中也可以看出，产品路线相对成熟。

例如，广汽因派推出的P58微晶超能电池具有3C快速充电能力，可充电10分钟，续航250公里。

极氪金砖电池提供更多信息，如最高充电率4.5C；极充电15min实现续航时间超过500km ；脉冲放电率最高为3秒16C，满足高性能纯电动车型的动力需求等。

目前，奇瑞的电池已进入大规模生产阶段。由于新闻发布会尚未召开，奇瑞也生产成熟的产品，可能是方形和圆柱形。由于大圆柱形目前的工艺难度，笔者认为磷酸铁锂方形电池的概率很大，可能采用绕组工艺。

大多数决定自己制造电池的汽车公司都对自己的销售有信心。毕竟，作为一个制造业，他们需要大规模摊销成本，提高良率。

04

碳酸锂跳水，钠离子哑火

观察今年的动力电池行业，我们会发现钠离子电池在行业内的频率明显下降。

这就需要从锂离子电池的上游重要原料碳酸锂中找到原因。

在过去的两年里，碳酸锂的价格就像坐过山车一样。2022年最高价格达到60万元/吨，目前价格接近10万元/吨。

碳酸锂价格从2021年下半年开始上涨，导致下游汽车公司和电池公司抱怨。钠离子电池已成为电池公司和汽车公司衡量碳酸锂价格的重要手段。

宁德时代于2021年7月29日发布了第一代钠离子电池，并宣布已启动钠离子电池产业化布局，2023年将形成基本产业链。

此后，电池企业和汽车企业生产和配备钠离子电池的消息不断变化。碳酸锂的高价使得钠离子电池汽车成为可能。

钠离子电池的许多优点也被移除，如优异的安全性和低温性能。然而，钠离子的离子半径为97PM，远大于锂离子半径为68PM。这将导致钠离子的嵌入性不如锂离子好。当它很大时，它在电解质中运动时会受到很大的阻力。反映在钠离子电池电压平台上的比容量和循环性能不如现阶段的锂离子电池。

为了解决这个问题，宁德时代发布了AB电池系统。去年11月29日，宁德时代研究院副院长黄启森在钠离子电池产业链和标准发展论坛上表示，宁德时代通过第一个AB电池系统集成技术，实现了钠锂混合，互补优势，提高了电池系统的能量密度，预计钠离子电池的应用将扩展到500公里。

自2022年11月以来，碳酸锂价格开始大幅下跌，4月份一度跌至20万元/吨以内，后期小幅反弹后再次下跌。

而且钠离子电池的最新消息，也停留在4月份，宁德时代的钠离子配备了奇瑞车型。

事实上，除了钠离子电池本身的性能问题外，其能量密度过低，导致生产线的单位产值经济性不足，产品的大规模生产能力不足。特别是在碳酸锂电池急剧下降的情况下，这种情况进一步加剧。

在业内人士看来，钠离子电池用于稳定碳酸锂的价格。就目前的产品性能而言，大规模生产没有意义。

年底，沉默了很久的半固态电池再次被曝光。12月17日，蔚来汽车创始人兼首席执行官李斌举行了一场比赛。“电动汽车1000公里真实续航挑战”直播中，他驾驶威来ET7，配备150kWh电池包，从上海出发进行续航测量。

据悉，这款150kWh电池包是蔚来的“鸽”半固态电池已经使用了很长时间。

蔚来一年一度的NIO 在DAY上，随着ET7的发布，150kWh半固态电池组同步正式公布。

从 2022 年度第三季度交付，今年夏天上线，今年 7 月的“仍需稍等”。时间到了今天，事情似乎取得了更重要的进展。

公开信息显示，这种半固态电池材料系统是NCM，能量密度为360Wh/hkg，循环≥600周，单体容量为111Ah。

目前，这款电池的明显缺点是无法快速充电。

当然，这款半固态电池大概会在12月23日NIO。 更多消息在DAY上发布。

对于全固态电池，目前行业预测仍在2027年推出，2030年左右达到量产水平。

在另一条液态锂金属电池路线上， 以麻省固能SES为代表的企业仍在推广，电池从4Ah到50Ah再到100Ah不断发展。目前，SES锂金属电池预计将率先应用于城市空中交通（Urban Air Mobility）领域。

纵观电池技术的发展，经过20年的发展，产品从消费品演变为汽车规模。现阶段产品迭代迅速，但材料体系水平没有革命性改进。如今，电池技术再次放缓。作为下一代电池的代表，人类仍然期待着汽车锂金属电池的实施。