在近日国新办举行的新闻发布会上,工业和信息化部部长肖亚庆介绍,我国新能源汽车发展实现技术、产品、市场“三个突破”。其中,动力电池技术全球领先。与2012年相比,单体能量密度提高2.2倍,同时成本下降85%左右。新能源汽车续航里程在原有基础上大幅提升,很多车达到500公里以上,虽然实际运行中还有一些问题,但总里程提升幅度比较大。

  我国新能源汽车连续六年产销量全球第一。截至上月底,累计推广已经超过了700万辆。今年1至8月份,完成新能源汽车产销量分别是181.3万辆、179.9万辆,同比分别增长将近2倍,今年汽车市场整体销售有些压力,但新能源汽车却逆势而上。在新能源汽车市场快速增长的驱动下,新能源电池产业同样发展迅速,身为新能源汽车的“心脏”,电池技术的突破必将成为在新能源领域胜出的关键。

  目前市场上的主流电池分为两种:磷酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸铁锂电池优点是价格便宜,稳定性好;缺点为电池能量密度不够高,也就是我们常说的不耐用。而三元锂电池与它恰恰相反,这种电池密度高、容量大,但稳定性不好,新闻报道常出现的新能源汽车着火现象多源于此。

  然而除了这兄弟俩再也没其他电池了吗?答案肯定是否定的,那么究竟还有哪些呢?为了一探究竟,本文将从电池出发,为大家盘点新能源市场上竞争激烈的另一面。

  石墨烯电池

  今年1月,广汽旗下高端电动车品牌埃安发布电池预告,“石墨烯超级电池”将进入量产阶段。随后,科学院院士欧阳明高的一段发言虽然没有指名道姓,但也让埃安的石墨烯电池成为舆论的焦点。

  其实埃安所谓的“石墨烯电池”是以石墨烯作为新的硅基负极材料,本质上仍属于锂电池。这样做的目的是提升原有电池的总容量和电池的充电速度。尽管埃安的“石墨烯电池”并不是新技术,但是在工艺上有较大的突破。

  无钴电池

  在中国市场上,特斯拉选择与中国磷酸铁锂电池行业的老大—宁德时代合作,并且大范围地在国产Model 3上使用。然而磷酸铁锂电池能量密度低的特征,完全不能实现马斯克高续航的梦想。因此,在后来的产品上,特斯拉开始慢慢使用三元锂电池。

  目前,在三元锂电池的构造中,属于稀缺金属资源的钴常常作为正极材料。供应了全球近百分之七十金属钴的刚果金,由于长时间政局动乱,导致钴储量严重不足,价格也水涨船高。为了将“降本增效”达到极致,如今的马斯克看准了新能源电池的上游产业,此时去钴化的高镍三元锂电池就显示出它的独特意义。

  固态电池

  “2020年对于蔚来来说是劫后重生的一年”。从去年的半截入土到如今的生龙活虎,用李斌这句话来概括2020年的蔚来再合适不过。抛却过去的经历,今年蔚来最重磅的惊喜便是那150kWh固态电池。

  与液态锂电池不同,蔚来的固态电池因为没有电解液,所以就不存在电解液泄漏的风险,也不会出现短路问题,安全性较好。除此之外,固态电池可以轻松突破主流电池单体能量密度300Wh/kg的上限,而且在未来还有希望达到400Wh/kg以上。然而固态电池的缺点也是显而易见的:导电效果差,原材料成本较高,实现商业化困难。

  刀片电池

  尽管比亚迪在高端品牌市场一直止步不前,但在技术方面,可谓是高歌猛进。2020年3月,比亚迪发布的“刀片电池”在新能源电池领域引起热议。“刀片电池”属于磷酸铁锂电池的一种,比亚迪利用独有的技术将其构造进行了重组,在保留安全性的同时,电池的体积利用率大幅度提高,能量密度可以达到与三元电池同种水平。“刀片电池”技术点燃了国内外的资本市场,比亚迪股价只涨不跌,市值一跃成为国内新能源汽车龙头。

  钠离子电池

  宁德时代于2021年7月29日发布第一代钠离子电池,单体能量密度达到160Wh/kg,与现有磷酸铁锂电池的水平相比较低,但是在低温性能和快充方面,具有明显的优势,特别是在高寒地区高功率应用场景。宁德时代称,下一代钠离子电池能量密度可达到200Wh/kg。按照宁德时代的规划,公司已经开始进行钠离子电池的产业化布局,计划于2023年形成基本产业链。

  钠离子电池的工作原理及结构与锂离子电池十分相似,因此发展钠离子电池技术的关键同样在于探寻合适的正、负极材料以及电解液。

  无论是国家层面的政策引导与支持,还是产业细节方面的完善,新能源汽车为大势所趋已是恒定的主题。虽然续航仍是新能源汽车的痛点,但是一味地追求电池里程的高低,必然会导致成本的增加,推广的难度也大大提升。所以要解决续航问题,不仅要在电池技术上做文章,还需要在电池售后服务与管理上下功夫。这场技术革命中,希望未来的车企们能有革命性的突破,降低续航焦虑。王增益