业内激辩：动力电池产能已过剩？下一代电池技术路在何方？
“现在新能源的发展太快，保守估计可能到2025年，新能车的市场渗透率就能达到50%。”2023年3月16日，在第七届锂电池及电动汽车产业年会上，谈及新能车市场未来发展趋势，加拿大皇家工程院院士、福州大学材料科学与工程学院院长张久俊如是说。
从行业宏观情况来看，根据乘联会发布数据，3月1—12日，全国新能源车市场零售13.1万辆，同比去年增长9%，较上月同期增长15%。今年以来累计零售90.1万辆，同比去年增长21%；而对比之下，同期全国乘用车市场零售总数为41.4万辆，较去年反倒同比下降17%。
全国乘用车联合会秘书长崔东树在论坛中表示，新能源汽车当前已在5万元以下至40万元以上的各个价格段全面占据主力地位。
他认为，近年来，新能源汽车呈现爆发性增长态势的主要原因，在于新能车成本的降低，展望未来，过去几年间持续高烧的锂矿价格，或将进入下降区间，对新能车产品的持续降价会起到重要的推动作用，动力电池的市场需求也仍将继续保持良好的增长态势。
“长期来看，车市增量的核心动力在于新能源车降成本和规模提升。”崔东树表示。
电池新技术
作为新能车最关键的部件之一，动力电池直接影响着新能车诸如续航、安全及寿命等许多关键指标。
据崔东树介绍，2022年动力电池累计装机量261.8GWh，同比增长84.3%。从材料方面来看，低成本的磷酸铁锂电池在短期内依然保持快速增长，2022年市场份额已超越三元达到55.6%，市场占比较高。
在崔东树看来，纯电动将是汽车行业发展的唯一趋势，而近年来低成本电池的快速普及，有效促进了电动车性价比提升，对于市场增长起到关键作用。
但同时，崔东树也指出，“总体来说，我们认为（动力）电池需要一个高端化的趋势，中国产品低成本的特征过于明显，但现在来看，磷酸铁锂的低端化对行业发展带来了一定的风险。”
就目前动力电池存在的主要问题，张久俊亦表示，磷酸铁锂电池当下面临十大挑战，其除日历寿命及循环寿命两项性能指标能满足行业需求外，在能量密度、功率密度、安全特性及成本等方面均有不少的提高空间。
“能量密度是锂电池研发最关注的指标，是技术更新换代的标志。”张久俊指出。
据了解，目前市场中主流技术路径的动力电池密度均已超过300Wh/kg，而500Wh/kg则普遍被行业内认为是下一代锂电池应达到的标准。
张久俊表示，锂硫电池及全固态锂电池在未来有望实现500Wh/kg能量密度目标，其中，锂硫电池以其所具有的高能量密度、高功率密度、低成本及环境友好等特性，成为产业及学界重点关注方向。
“锂硫电池的总体结构与锂电池相似，主要利用硫复合物作为正极材料，单质硫在地球储量丰富，锂硫电池的能量密度能达到350-600Wh/kg，功率密度有望达到3000w/kg。”张久俊在分享中介绍。
不过虽然锂硫电池被认为是下一代锂电池的主流研发路径，但张久俊也指出当前该类电池技术还存在循环寿命差、锂负极安全性不足等问题。
张久俊表示，“提高电池能量密度和寿命是电池开发的研究重点，探索低成本高性能电池电解质材料是关键因素，安全性依然是电池技术的重中之重，尽管锂硫电池技术还存在一些问题，但技术已有可期的成熟度，可以进行产业化的初试。”
除锂硫电池这一技术路径外，中国科学院物理所博导、中国科学院大学教授吴凡还在现场介绍了全固态锂离子电池的研发进展，他指出，目前在中国、日韩及欧美等世界最发达的国家或地区，都已对固态电池的发展制定了明确的指标和国家级的规划。
“固态电池从安全性、能量密度、长循环寿命等角度，都可以引发下一代的电池革命。我们预判从2026年开始，逐渐会有全固态电池的中试线开始落地，现在固液混合电池已经开始实施中试，往产业化迈进，所以从整个发展趋势来看，电池技术将会（逐步）被全固态电池所取代。”吴凡表示。
从技术角度看，不考虑薄膜固态电池的情况下，全固态电池当下主要有硫化物、氧化物及聚合物三条技术路线，其中硫化物固体电解质由于拥有最高的锂离子电导率和良好的机械性能，而成为最有潜力的技术方向之一。
吴凡指出，固态电池的优点和缺点均非常明显，从优点来看，全固态电池通过把液态电解液，即可燃、易渗漏、易流动且燃点非常低的电解液替换为固态电解质，从而在根本上提升了电池安全性。另外，在能量密度方面，固态电池无论在单体还是模组态，其能量密度都得到了提升。
同时，吴凡也表示，全固态电池当前在界面接触和界面的离子传输还存在问题，容易出现离子传输受阻，制约电池性能。此外，由于全固态电池尚未形成产业化态势，对于企业来说，从原材料、设备到制备工艺，均需从零开始，这导致了全固态电池的成本和价格当下远高于液态电池。
据吴凡介绍，目前在全世界范围内，已经投入固态电池研发的企业约有60多家，主要分布在中、日、韩、欧、美五个国家或地区，其中，欧美政府和多家企业寄希望于通过固态电池改变现有动力和储能电池格局，竞争日趋激烈。在技术路线及进度方面，中国因产业链成熟，通过深耕混合固液电解质路线而率先实现规模量产。
瑞浦兰钧项目总监白雪君指出，结构高度集成化，化学体系高比能将成为动力电池的主要发展趋势。
据其介绍，中国动力电池装机量持续保持高速增长势态，预计2022—2026年复合增长率达到41%。此外，全球储能系统的普及也在快速推动储能电池需求增长，预计未来3年年均增长率达54%，到2025年新能源电池需求将超过1TWh。
产能已过剩
记者注意到，针对近来市场传言动力电池产能将出现过剩的情况，与会专家也均发表了各自的见解。
张久俊指出，从机构预测数据来看，到2025年，新能车所需要的动力电池产能将达到1200GWh，但动力电池目前的产能规划就已经超过了5000GWh，超出预期太多。他表示，在2023年或2024年，动力电池产能就将出现过剩。
“（电池企业）不要再盲目的增产，低头拉车的同时也要抬头看路，产能都已经过剩了还投产，不是往坑里跳吗，此外，国内电池厂商也要开发国际市场，国际市场仍有很大的市场空间。”张久俊说。
对于用储能来消化锂电池产能的思路，张久俊认为，将宝贵的锂资源放到储能中是一种浪费，储能上更合适发展钠离子电池或铅炭电池。
而吉利汽车研究院动力电池系统总师贾宏涛则认为，眼下新能车叠加储能的高速增长，将使得锂电池市场需求在长期依旧保持在高位区间，同时，随着行业的发展，电池产能、产线也将进行升级迭代，也会不断出现淘汰，产能的变化是动态和结构性的；所以，从产能角度来看，貌似已经出现过剩，但站在需求来看，永远是不够的。
“高端的产能永远是不够的，低端产能会不断被淘汰，所以动力电池市场的供需是动态变化，具有结构性的特点。”贾宏涛说。
白雪君也认为，有效的、优质的产能永远是不够的。她表示，眼下市场技术迭代不断加速，企业对产能布局应当乐观且谨慎，根据市场动态一步步进行研判，同时，行业内不应只着眼于国内市场，也需重点关注东南亚新兴市场及欧美地区。
在崔东树看来，动力电池产业盲目扩产所导致的恶果，在历史上已有前车之鉴。
他表示，回顾近年来对动力电池产业的跟踪，其感觉行业投资极其盲目。“基本上就属于看天吃饭，看着今天说两年之后的事，所以就出现了2020年大量电池企业及矿产企业倒闭的现象。”崔东树说。
在他看来，2017年—2019年新能车市场的爆发性增长，导致大量电池项目盲目进行高投入，结果在疫情及宏观经济下行压力增大等多重影响下，当2020年新能车终端市场增长停滞时，需求低迷和供给过剩共同导致了电池行业在当年出现危机。
“最近连续两年（新能车）爆发式的增长，实际上又导致所有的（电池）领域投资又进入一个狂热阶段，近万亿的钱进入了电池领域，但趋势不看周期，我们认为2023年电池就已经过剩了，行业将会进入惨烈的竞争。”崔东树说。
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