導讀：長坡盈積厚雪、紅海市場滑翔，隨著新能源汽車市場力量的顯著提高，動力電池賽道逐漸迎來全面爆發(fā)的時刻。電化學產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展，材料升級和技術革新也在不斷提升動力電池的能量密度及其他核心指標。優(yōu)異的一致性、高能量密度、高倍率性能、長循環(huán)壽命、更加安全穩(wěn)定——動力電池下一站發(fā)展的目標與錨點；而對全固態(tài)電池的深邃冀望，正推動越來越多的科研院所、企業(yè)機構登攀銳進。

 

       「太藍研析」是太藍新能源開設的太藍研究院、生產(chǎn)制造基地鋰電方向科研專家/資深工程師人物采訪欄目，通過信息化訪談有效認知鋰電池技術動態(tài)和相關市場領域。深耕于先進固態(tài)鋰電產(chǎn)業(yè)研發(fā)，太藍力量正當時，并且將不斷發(fā)榮滋長。

 

       本次訪談對象是太藍研究院電芯研發(fā)中心負責人，我們與其探討了動力電池的兩大主力類型、半固態(tài)電池產(chǎn)品市場意義、動力電池及儲能方向的發(fā)展前景，時下熱議的上游材料價格問題、新能源汽車動力電池安全性等內容。

 

       Q：目前市場上新能源汽車常見的兩個電池種類是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，它們各自的優(yōu)缺點都有哪些，哪一種電池的發(fā)展前景會更好呢？

 

       A：實際上這兩種選擇也是一個材料本身特性和市場發(fā)展形成的過程。

 

       第一個方面是關于二者的材料特性，市場之前是以三元正極材料這種動力電池為主，因為它的能量密度、充放電倍率和低溫性能等方面比磷酸鐵鋰要有優(yōu)勢，循環(huán)壽命表現(xiàn)也不錯，能達到1000次以上。

 

       但是磷酸鐵鋰材料也有自身優(yōu)勢：安全性、循環(huán)壽命和單位Wh成本都比三元鋰電池更有優(yōu)勢。在很多應用領域如儲能電池產(chǎn)品上，磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命能達到5000次、6000次，甚至上萬次，目前三元鋰電池還無法達到這樣的性能。

 

       磷酸鐵鋰材料有兩方面缺點：一方面就能量密度而言，磷酸鐵鋰電池會比三元鋰電池低；另一方面是低溫性能差，比如溫度在0℃、-5℃，以及低至-20℃低溫環(huán)境的充放電，它的性能不如三元材料，這是由于磷酸鐵鋰材料本身的結構決定的。

 

       另外一個重要的因素是政策導向，例如2021年12月10日，工信部正式發(fā)布《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2021年本)》和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范公告管理辦法（2021年本）》。值得注意的是與意見稿相比，相關標準要求降低了，動力電池方面，正式稿取消了“能量型動力電池項目單體能量密度應≥180Wh/kg，電池組能量密度應≥120Wh/kg”的要求，并對磷酸鐵鋰和三元電池分別提出限制，三元單體電池能量密度≥210Wh/kg，電池組能量密度≥150Wh/kg；磷酸鐵鋰單體電池能量密度≥160Wh/kg，電池組能量密度≥115Wh/kg。這意味著對磷酸鐵鋰要求降低。反映到市場上，2022年6月份動力電池月度數(shù)據(jù)顯示：6月，國內動力電池裝機總量中，三元電池產(chǎn)量18.3GWh，占總產(chǎn)量44.3%，同比增長148.9%，環(huán)比增長12.5%；磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量22.9GWh，占總產(chǎn)量55.5%，同比增長194.8%，環(huán)比增長19.2%。這是磷酸鐵鋰電池首次在動力市場份額中超過三元電池。

 

       同時，2021年我國磷酸鐵鋰產(chǎn)量總計為41萬噸，同比上漲179%，相較往年大幅提高，主要因為磷酸鐵鋰材料在電池端應用占比持續(xù)提升。所以政策調整對動力電池能量密度影響巨大，既而也會影響產(chǎn)業(yè)化道路的選擇。

 

       從長期發(fā)展來看，針對于不同的應用場景區(qū)別討論，例如磷酸鐵鋰電池在中低端電動車市場具有競爭力，而三元電池在高端電動車市場具有競爭力。而在追求安全、使用壽命和成本等儲能應用方面，已將三元電池排除在外，磷酸鐵鋰電池的地位無可替代。

 

       簡而言之，兩種材料各有優(yōu)缺點，兩種材料會長期并存，具體要看用戶領域如何細分。

 

       Q：就目前市場情況而言，半固態(tài)電池產(chǎn)品的實際意義和市場價值有什么樣的體現(xiàn)？

 

       A：在產(chǎn)業(yè)層面，太藍新能源布局于氧化物領域，太藍研究院主要的技術方向是全固態(tài)電池。但目前全固態(tài)產(chǎn)品就生產(chǎn)工藝和電池系統(tǒng)、以及市場接受度來講，暫時還沒有實現(xiàn)100%全部量產(chǎn)。

 

       在液態(tài)到全固態(tài)中間有一個過渡階段，就是逐漸導入半固態(tài)產(chǎn)品。半固態(tài)電池理論上使用半固態(tài)電解質，那么它所使用的液態(tài)電解質數(shù)量會相對減少，從安全的角度來看，半固態(tài)電池產(chǎn)品會比液態(tài)電池的安全性有大幅提升，這也是技術進步的一個必經(jīng)過程。聚焦整個產(chǎn)業(yè)，很難實現(xiàn)一個全新的固態(tài)電池產(chǎn)品瞬時取代液態(tài)電池產(chǎn)品，那么從液態(tài)延伸至半固態(tài)再過渡到全固態(tài)，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場的接受度來講，個人理解這會是一個比較合理的成長階段。相當于半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化落地是一個過渡過程，銜接液態(tài)電池到全固態(tài)電池的演變。

 

       太藍的核心技術優(yōu)勢著重于全固態(tài)電池產(chǎn)品，利用不易燃的固態(tài)電解質替代易燃的液態(tài)電解質，其安全優(yōu)勢已得到廣泛認可。但是這個量產(chǎn)的目標不可能一蹴而就，我們可以在發(fā)展過程中利用半固態(tài)電池生產(chǎn)模式去檢驗自己的材料和電池配方、設備及生產(chǎn)工藝，這也是一個必要步驟。

 

       一個全新的技術體系去替代現(xiàn)有的成熟體系，無論從電池的技術研發(fā)或是其他材料、設備的升級，如果沒有顛覆性的技術出現(xiàn)，難以快速鋪疊占據(jù)市場。半固態(tài)電池產(chǎn)品從中試到量產(chǎn)，經(jīng)歷的相應環(huán)節(jié)也是在幫助我們累積經(jīng)驗，為后續(xù)制備固態(tài)電池做一個先行準備。從目前測試數(shù)據(jù)看，太藍半固態(tài)電池產(chǎn)品在電性能方面不輸液態(tài)電池，在安全性能方面具有明顯優(yōu)勢。

 

       Q：最近的熱議話題——原材料價格上漲，從整個市場環(huán)境來說，企業(yè)如何處理與上游供應鏈的關系。

 

       A：由價格走勢可知，2020年6月磷酸鐵鋰原材料價格約37000元/噸，2021年6月價格漲至約50000元/噸；到今年6月，磷酸鐵鋰價格攀升至約150000元/噸，漲幅達幾倍之多。鋰礦及各類原材料價格普漲，這些都是和電池材料直接相關的，包括一些電解液材料價格也都在上漲。

 

       原材料價格的上漲，我個人目前的理解也并不完全是因為國內新能源行業(yè)的快速發(fā)展，而是因為全球整體的市場活動影響，經(jīng)濟貿易類活動受到疫情影響，部分工廠生產(chǎn)效率偏低，產(chǎn)能擴張滯后，以及市場主動調節(jié)等多種因素疊加作用。

 

       第二個方面從原材料漲價或者工業(yè)化方面來講，實際上國內市場應對這些問題也有一些自己的戰(zhàn)略，例如企業(yè)去持股鋰礦、鈷礦，或是開發(fā)一些新的技術進行鹽湖提鋰。雖然國內鋰輝石礦數(shù)量不多，但鹽湖數(shù)量較多，關于鹽湖提鋰的相關技術，行業(yè)一直都在重視發(fā)展。

 

       第三個方面，解決材料問題的方法——目前各大電池和原材料廠商都在投資建立原材料回收企業(yè)，利用廢舊電池回收鋰、鎳、鈷、錳等元素。政府也在扶持相關行業(yè)，工信部在近期表示，“為加強動力電池回收利用體系建設，將研究制定《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》和行業(yè)急需標準，健全動力電池回收利用體系。”從投資市場的反饋來看，很多機構都在瞄準電池回收行業(yè)；因為回收廢舊電池的成本較低，接近于全面報廢后的價格，但是從中可以提取出鋰、鈷、鎳、錳等，還有銅箔、鋁箔，可以獲取一定的利潤差值。這也是一個解決原材料供應鏈問題的有效途徑。

 

       最后一方面可能是通過技術進步去解決原材料用量問題，比如說提高電池的能量密度，這樣可以用更少的原材料。由于鈷的價格過高使得電芯成本居高不下，因為鈷的主要產(chǎn)地政局不穩(wěn)，且當?shù)叵拗柒挼V石出口。于是發(fā)展高鎳電池，因為高鎳電池使用的鈷相對較少。簡而言之，可以通過技術進步來逐步解決原材料價格這個公共問題。