【編輯視角】動力電池產業如何實現從“有”到“好”的巨大變革？

動力電池正經歷著從“有”到“好”的巨大變革。

近年來，隨著新能源汽車的快速發展，我國在新能源汽車賽道不斷實現著彎道超越。如今，我國已經占據全球新能源汽車市場的大半壁江山，“中國制造”成為新能源汽車界的金字招牌。但縱觀全產業鏈，仍有重重壁障在阻礙技術的進步。而動力電池作為新能源汽車的核心，其產業也正經歷著從“有”到“好”的巨大變革。

為探索產業新路徑，領航動力電池產業高質量發展，主題為“綠色新動力·世界新動能”的2023世界動力電池大會于6月8日—11日在四川宜賓舉行。此次大會由四川省人民政府與工業和信息化部主辦，宜賓市人民政府、四川省經濟和信息化廳、四川省發展改革委、四川省經濟合作局、工業和信息化部裝備工業發展中心共同承辦。

本屆大會上，來自動力電池產業不同領域的專家們為產業發展建言獻策，在技術方面共同提出有兩大亟待突破的重點方向：

第一，技術創新是重中之重；

第二，新型儲能為產業發展保駕護航。

技術創新是重中之重

在動力電池產業的上半程中，我們圓滿完成了“有”的目標。2022年，我國新能源汽車銷售688.7萬輛，同比增長93.4%，占到全球銷量的61.2%，動力電池產業裝機量達294.6 GWh，占全球60.4%。但是，我國動力電池產業仍然有著不少技術難關亟待突破。

現階段量產動力電池仍然以液態電池為主。其中，三元鋰電池難以兼顧能量密度和安全性，磷酸鐵鋰電池的能量密度已經接近于瓶頸，難以再次突破。而對于即將實現量產的半固態電池而言，其實稱其為“半液體電池”更為合適。半固態路線仍然會使用隔膜與液態電解液，制備方法大部分沿用傳統鋰離子電池工藝與裝備技術，性能距離固態電池仍有相當遠的距離，但是成本卻大幅提高。以即將上市的搭載150 kWh半固態電池的全新蔚來ES6（參數丨圖片）為例，蔚來董事長李斌曾表示，該電池的成本達到一輛蔚來ET5的價格，即超過30萬元。毫無疑問，此等價格難以得到市場的認可和接受。

在此基礎上，要推動動力電池產業向“好”發展，必須要在現有的技術上實現顛覆性的創新。現階段，最熱點的創新方向便是固態電池技術路線的突破。那么，為什么產業內對固態電池有如此高的期望呢？相比液態電池，固態電池有哪些優勢呢？

第一，固態電池本質上比現有的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池更安全。由于其使用固體電解質，可以防止金屬形成樹突，從而避免電池短路、過熱和故障等問題。此外，固態電解質不易燃，能夠在更高的溫度范圍工作。在提高安全性的同時可以有效提高新能源汽車在極端天氣下的續航能力。

第二，固態電池的能量密度更高。固態電解質密度更高、結構更堅固，可以容納更多的帶電離子，從而傳導更大的電流，提高電池的能量密度。

第三，固態電池結構簡單和生產成本低。固態電解質同時起到電解質和隔膜的作用，使得電池結構更簡單，生產成本更低。

第四，固態電池的理論壽命更長。固態電池主要使用聚合物、氧化物、硫化物等材料作為固態電解質，這些材料具有更高的化學穩定性、熱穩定性和離子導電率，對電池的壽命是很大的提升。

但是，目前固態電池在技術上仍有不少的難點。在“新一代動力電池與前瞻技術主題論壇”上，中國工程院外籍院士、加拿大皇家科學院院士、加拿大國家工程院院士孫學良先生表示，固態電池目前主要面臨兩大挑戰。一是固態電解質與正極材料間的界面問題，包括應力、擴散、反應等界面的控制、界面的離子傳輸和它的各種性能等。二是固態電池電解質本身有著非常大的挑戰性。目前采用的聚合物、氧化物和硫化物，要滿足離子傳導、空氣穩定性和正負極的匹配性，都是有挑戰的。比如說聚合物的離子電導率相對較低，需要在相對高的溫度操作，氧化物陶瓷的界面控制是需要解決的重點。

中國工程院外籍院士、加拿大皇家科學院院士、加拿大國家工程院院士孫學良

此外，盡管我國在液態電池的技術上領先全球，但是固態電池的研發進度卻并未實現很大幅度的領先，目前，豐田、三星等海外公司在固態電池的研發上同樣成績斐然。

因此，要解決固態電池研發路徑上的挑戰，同時保持我國動力電池產業在全球的領先地位，必須要在技術創新方面加大力度，盡快實現半固態電池——準固態電池——全固態電池的產業升級。

新型儲能為產業發展保駕護航

目前無論是在動力電池產業還是在新能源汽車產業，更多的關注點都是在電池技術的突破上，但同時，新型儲能技術的研發同樣至關重要。

截至2022年底，全球已投運了電力儲能項目累計裝機規模達到237 GWh，其中新型儲能累計裝機規模達45 GWh。近年來，國家發改委、國家能源局先后制發《十四五新型儲能發展實施方案和強制配儲》等政策，產業鏈上下游企業如雨后春筍般涌現，2022年全國新成立儲能企業超3.8萬家，新增投運的儲能裝機項目規模突破1 5GWh。

此外，儲能產業鏈圍繞源網荷儲與動力電池產業鏈高度重合，預計“十四五”儲能鋰電池總突破量年負荷增長率將超過50%，到2025年全球儲能出貨量將逼近500 GWh，2030年全球儲能電池市場規模將達到2萬億元。

那么新型儲能為何如此重要呢？

在“儲能發展高峰論壇”上，國家能源局總工程師向海平先生表示，儲能技術的產生使電能根據需要在時間和空間維度上規?；D移成為可能，深刻地改變了傳統電力系統急發急用的格局，隨著電力需求和電力消費在能源消費中的比重不斷提升，特別是隨著碳達峰、碳中和目標的提出，可再生能源占比逐漸提高的新型電力系統將加快構建，需要通過發揮新型儲能的調峰填谷調頻等多種調節功能，彌補新能源的隨機性、間歇性、波動性等缺陷，維護和促進電力系統平衡穩定。新型儲能還可以配合火電等常規電源，有效提供電力輔助服務，提升機組性能和電力系統靈活性、穩定性。儲能技術的發展，將深刻改變未來電力系統的發展模式和電力格局。

國家能源局總工程師向海平

因此，新型儲能不但對動力電池產業起到至關重要的作用，更是全新能源汽車上下游產業乃至維持我國電力系統平穩、健康運行的根基。在動力電池產業變革的同時，一定離不開新型儲能為其保駕護航。

結語

正如全球動力電池企業龍頭——寧德時代的董事長曾毓群先生在大會第一天所講那般，動力電池產業已經從有沒有邁入了好不好的新階段。而在全新的階段中，我國近年來在全球動力電池產業中積攢的優勢蕩然無存，此時需要全產業上下游緊密融合，共同推動技術研發、標準制定、產業規劃等方面的深入發展，在轉型的關鍵節點上，助力我國動力電池產業繼續領跑全球。

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