2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會現場 攝影/電池網張倩
電池百人會-電池網4月15日訊（陳語 林音 山東棗莊 圖文直播）從各級政府釋放的信號來看，我國“碳達峰、碳中和”目標堅定，而新能源技術是實現該目標的必然路徑。加速擁抱綠色新能源，電池行業乘風而起，市場需求將迎來快速擴容期。
去年底國務院辦公廳印發了《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》，規劃指出，要實施電池技術突破行動。開展正負極材料、電解液、隔膜、膜電極等關鍵核心技術研究，加強高強度、輕量化、高安全、低成本、長壽命的動力電池和燃料電池系統短板技術攻關，加快固態動力電池技術研發及產業化。
過去數十年里，液態鋰離子電池技術日漸成熟，市場應用加快滲透，但也存在諸多發展瓶頸，電池技術進步的速度與消費市場的期望存在一定差距。潛在需求龐大，亟待技術突破引爆各個細分應用市場，下一代電池技術被寄予厚望。
棗莊市委書記、市人大常委會主任陳平
棗莊高新區黨工委書記、管委會常務副主任王廣部
易事特集團股份有限公司董事長何思模
浙江天能新能源有限公司副總裁宋志新
寧德萬和投資集團有限公司投資部總監喻軍
4月15日，由棗莊國家高新技術產業開發區、電池網主辦的2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會順利召開，來自電池、新能源產業鏈各環節核心企業代表、科研院校專家、研究機構領軍人物、媒體代表等近150位嘉賓齊聚山東棗莊高新區，共議鋰電池產業的升級之路、固態電池的量產之路、燃料電池的商用之路、最具投資價值的下一代電池技術等，就下一代電池的產業技術現狀和未來發展方向進行探討。
目前，下一代電池的研究方向主要有燃料電池、固態電池、鋰金屬電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、鋅電池等等。除了目前主流液態鋰電池的升級之外，固態電池和燃料電池的呼聲也較高。
鋰電池產業的升級之路
伊維經濟研究院研究部總經理、中國電池產業研究院院長吳輝
在鋰電池技術方面，本次研討會上，伊維經濟研究院研究部總經理、中國電池產業研究院院長吳輝表示，目前鋰電池的兩大關鍵指標——成本和能量密度均實現了大幅度的改善，為電動汽車的產業化發展奠定了基礎。十年來，鋰離子電池價格下降了近85%，由2011年的3800元/Kwh下降到2020年的578元/Kwh；與之相反的是，鋰離子電池能量密度提升了近3倍，由2011年的80wh/kg上升到2020年的270wh/kg。
隨著成本與價格的改善，2020年，中國鋰離子電池出貨量由2014年的30.4Gwh增長到158.5Gwh，全球占比提升至53.8%。吳輝預計，2025年全球新能源汽車的銷量將達1640萬輛，整體滲透率將超過20%；2025年鋰離子電池全球需求量正式邁入TWH時代，其中汽車用動力電池的需求量將達到919.4Gwh。
除了規模的上量，在鋰電池技術方面，業內對于正極材料、負極材料、隔膜、電解液、銅箔、鋁箔等核心電池材料潛力的挖掘也日趨重視，持續加大材料體系和工藝的優化。
北京大學教授其魯
在北京大學教授其魯看來，我國鋰電池產業升級要解決現有鋰電池技術存在的一些問題、全固體鋰電池的過渡期問題等等，但目前其中很多技術問題難以逾越。
中南大學教授王海燕
“電性能、循環壽命、成本、比功率、比能量和安全性是評價鋰離子電池正極材料應用潛力的重要因素。”中南大學教授王海燕表示，高鎳三元正極材料的產能和市場占比正不斷提升，是未來幾年最具潛力的鋰離子電池高能量密度正極材料。高鎳三元材料優勢顯著，其中NCM811和NCA的單體能量密度能達到300Wh/kg以上，比較適合目前工業化體系，是目前設計高比能鋰離子電池的首選正極材料。而在高鎳三元正極材料的產業化發展趨勢方面，他認為，主要有單晶化方向和超高鎳方向。
長虹三杰新能源有限公司副總經理宋澤斌
長虹三杰新能源有限公司副總經理宋澤斌介紹說，高倍率國產電池技術技術在最近幾年有非常的明顯的進步，特別是在2500mAh以下型號方面，與日韓電池的性能基本沒有差異；同時國產電子廠在裝備引進方面力度不斷加強，更新的生產線意味著更高的效率，更精確的控制，更好的產品一致性；相比日韓大部分仍是早期設備，國產電池未來在產品一致性及生產效率上，反而會存在一定的優勢。關于高倍率電池的技術難點，宋澤斌認為，主要表現在功率與能量密度的同步提升、優異高低溫性能兼顧、高產品一致性要求上。
固態電池的量產之路
電池網注意到，近期，兼顧高能量密度和高安全性的固態電池領域，也在升溫：4月14日，蜂巢能源與中科院共建固態電池技術研究中心；4月9日，贛鋒鋰業宣布擬投資22億元建設高比能固態電池超薄鋰負極材料項目；3月31日，固態電池生產企業輝能科技被傳出將在今年上市；3月15日，大眾汽車在其首屆“Power Day”上表示，未來汽車的動力電池的終極目標形態將會是固態電池；1月9日，蔚來在Nio Day上公布總能量150kWh的固態電池，并宣稱將于2022年量產。
中俄新能源材料技術研究院院長王慶生
“新型電池技術很多都在發展，但都在路上，在預研和科研的路上。”中俄新能源材料技術研究院院長王慶生介紹說，固態電池從1972年研發到現在，歷時50多年，面臨著非常多的挑戰。在遠期的2030年，很多的電池形態是以全固態形式出現，包括金屬鋰、鋰硫和鋰空氣電池，這些路線在不斷修改中，但是大體是提高安全性的策略，就是固態化。固態電池的正極材料與液態電解質電池沒有太大差別，負極材料主要選用鋰金屬、鋰合金或石墨烯等，其發展主要還是依賴于固體電解質的材料的發展。
中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員/博士生導師/能源材料研究中心副主任張濤
“高能量密度是我們不懈的追求，但對于新型電池材料來說，安全也十分重要。”本次研討會上，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員/博士生導師/能源材料研究中心副主任張濤也表示，固態電池被認為是替代現有液態電池的最有可能的方案，全球已有40多家固態電池公司。張濤在中國科學院上海硅酸鹽研究所在高性能陶瓷和超微結構國家重點實驗室創建了“電化學儲能材料與器件”課題組，聚焦固態電解質、鋰金屬電池的研發等。實驗室在氧化物固體電解質制備技術路線為固相反應-熱壓燒結；硫化物固體電解質制備技術路線為溶液反應-固相反應-加壓成型；鹵化物固體電解質制備技術路線為溶液反應-固相反應-加壓成型。
天風證券股份有限公司研究所副所長楊誠笑
“固態電池不但是安全性問題的解決方案，也能通過提升續航帶來便利性的提升，如果在經濟性上可以與傳統電池平價，固態電池的時代可能加速來臨。”天風證券股份有限公司研究所副所長楊誠笑表示，“據我們測算，固態電池加工中沒有注液等工藝，加工成本比傳統鋰電池低4.6$/Kwh，即固態電解質的加工成本低于7.7$/Kwh時，固態電池的電池成本低于傳統電池。”在其看來，氧化物固態電池電解質物料價格低廉，且電芯易組裝，封裝成本低，只要解決氧化物電解質大規模量產的技術問題，固態電池的量產成本或可以與液態電池相媲美。
北京衛藍新能源科技有限公司副總經理向晉
北京衛藍新能源科技有限公司副總經理向晉預測，混合固液電池可兼顧液態電池和全固態電池的性能優勢，可以最大程度兼容現有的工藝、設備及材料，有望在5年內實現大規模量產；全固態電池技術還面臨著諸多技術挑戰，包括固固界面問題、高性能電池材料開發及工程化等，全固態電池預期在5-10內實現商業化應用。
另據《中國固態電池行業發展白皮書（2021年）》預測數據顯示，目前全球已經量產或正在中試的固態電池企業，包括Quantum Scape、Bollore、Sakti3、SES、24M、清陶能源、贛鋒鋰業、衛藍新能源、輝能科技、安瓦科技等。白皮書預測，2030年全球范圍內固態電池的出貨量或將達到276.8GWh，整體滲透率預計將保持10%左右。
燃料電池的商用之路
相對于固態電池，燃料電池的產業化之路走得更快一些，全球商業化進程正在加速，我國“以獎代補”的氫燃料電池汽車示范應用時代已開啟，從國家層面到各級地方政府的政策“紅包”頻頻發出，對于氫能產業的扶持力度不斷加強。億華通、東方電氣、上汽集團、雄韜股份等上市公司在燃料電池領域已深耕多年，濰柴動力、中化集團、寶武集團、國家能源集團、華能集團、國家電投集團、三峽集團、中核集團、中廣核集團等能源巨頭也在加速布局氫能業務。此外，還有中石化、中石油、中海油等國家能源企業也在逐漸主導加氫站建設，其中，中石化規劃“十四五”期間布局1000座加氫站或油氫合建站。
國家新能源汽車創新科技中心總經理原誠寅
國家新能源汽車創新科技中心總經理原誠寅介紹，燃料電池汽車已經歷主流車企半個世紀的研制，經歷了可行性和可靠性驗證階段，目前正進入市場導入階段。隨著國家政策的引導和燃料電池技術的發展，我國已逐漸形成了以車企為載體的京津冀/華東/華南/華中等多個區域產業集群，但燃料電池汽車真正大規模上量，預計會在2030年以后。并且，未來不僅僅在乘用車上，燃料電池在船舶、軌道交通上，甚至在電動飛機上也會有相應的應用。
廣東省武理工氫能產業技術研究院執行院長張銳明
廣東省武理工氫能產業技術研究院執行院長張銳明補充說，目前我國燃料電池產業剛剛由技術開發階段進入到市場導入階段，燃料電池電堆及系統初步滿足商用車需求，部分性能追趕國際水平，但在工程設計與驗證能力、關鍵零部件制造水平等方面仍存在一些明顯差距。同時，產業鏈不完善，材料差距較大，相關標準、法規及測試手段仍滯后也制約著我國氫能產業的發展。
在張銳明看來，氫能規模化應用之路要想走得穩，核心技術是支撐，需要有產業制高點；國家政策是根本；因地制宜發揮當地優勢才具有商業競爭力；需要行業間、企業間實質性合作與全正向開發。
2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會互動環節
研討會上，天風證券股份有限公司研究所副所長楊誠笑、長虹三杰新能源有限公司副總經理宋澤斌、多氟多新能源科技有限公司 副董事長趙永鋒、蜂巢能源科技有限公司總監/博士陳少杰等業內專家還就“下一代電池研發方興未艾，哪種路線最具投資價值？”這一話題進行了探討。
下一代電池技術已漸行漸近還是任重道遠？綜合與會專家的觀點來看，現有的鋰電池技術，沒有一種能兼顧高安全、低成本、長續航、長壽命、快充快放、耐高低溫、原材料易獲取等全部性能，各種電池技術路線將長期競合發展。而在下一代電池方面，業內呼聲較高的燃料電池大規模應用、全固態電池的量產，還至少需要5年以上，甚至還可能需要10年以上。
下一代電池技術路線的制高點還未明朗，電池顛覆性創新道阻且長，但行則將至。
（以上觀點根據研討會現場嘉賓發言整理，未經發言者本人審閱。）
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