2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會現場
全球新能源汽車動力電池的市場高地，顯然已被中國占領。
根據研究機構EVTank聯合中國電池產業研究院共同發布的《中國鋰離子電池行業發展白皮書（2021年）》數據顯示，2020年，全球鋰離子電池出貨量達到294.5GWh，其中，中國市場為158.5GWh，占全球總量的53.8%。
細分到新能源汽車動力電池，2020年，全球車用動力電池（EV Lib）出貨量為158.2GWh。其中，中國市場車用動力電池（EV Lib）出貨量為84.5GWh，占全球車用動力電池的53.4%。
市場需求正在形成井噴態勢，尤其在中國市場，隨著近十年來新能源汽車產業的快速發展，國家政策導向更加清晰。2020年10月，國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》，明確要求2025年新能源汽車銷售市場規模占比達到20%左右，2035年純電動汽車成為新銷售車輛的主流。
在政策和市場的雙重助推下，車用動力電池的發展迎來又一撥高歌猛進的浪潮。目前，液態鋰離子電池的市場應用和技術發展均已趨于成熟。而市場顯然無法滿足于此，對更高效能、更安全、更經濟性的動力電池的追求，已吸引大批相關企事業單位、科研機構，以及地方政府，向固態電池、氫燃料電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、鋅電池等下一代電池，不斷探索。
2021年4月15日，由山東棗莊國家高新技術產業開發區、電池網，聯合舉辦的“2021第二屆下一代電池技術與市場應用研討會”在棗莊拉開帷幕。
會議云集了全國100多位鋰電產業的知名技術專家和企業代表，就下一代電池的技術疑點、難點、解決方案，及量產應用、產業投資等話題，展開了一場深入探討。
液態電池將被拋棄？固態電池時代全面來臨？
經過近十年快速發展，目前，液態鋰離子電池已經成為全球車用動力電池首選。同時，鋰離子電池在成本和能量密度上均實現了大幅度改善，十年來，能量密度提升了近3倍，價格下降了85%。
但是，寧德萬和投資集團有限公司投資部總監喻軍認為，液態電池的特征，有其無法達到本征安全的天然缺陷，和終究難再提升的能量效率門檻。這些劣勢，終將使得液態電池被市場拋棄，進而被兼顧高能量密度和高安全性的固態電池所取代，尤其是具備本征安全特征的全固態電池。
寧德萬和投資集團有限公司投資部總監喻軍
且這一時間不會太遠，喻軍預測5年內將實現液態電池到全固態電池的過渡和替代。公開數據顯示，目前，包括寧德時代在內，全球已有40多家固態電池生產廠家。
從市場反應來看，今年以來，固態電池的呼聲和熱度確實正在升高。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。3月15日，大眾汽車在其首屆“Power Day”上表示，未來汽車動力電池的終極形態將是固態電池。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。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。4月14日，蜂巢能源與中科院共建固態電池技術研究中心。
可以看到，車企、電池廠商以及原材料供應商、科研機構等，紛紛下場開始布局固態電池市場和技術領域，固態電池的序幕已經開啟。
固態電池將迅速取代液態電池嗎？
中國電池產業研究院院長吳輝對此并不認同。吳輝認為，液態鋰離子電池走過了數十年發展之路，尤其是經過了近十年的完善和提升，達到了目前能效和經濟性的最佳狀態。盡管依然存在能量密度與安全性等方面的諸多問題，但在市場應用方面，液態電池是最具經濟性的選擇，而經濟性決定了產品規模化量產的程度。
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
固態電池雖然理論上安全性和能量密度都有優勢，但目前存在很多技術問題尚未解決。最突出的是固態電解質和電極之間的界面問題，導致電導率低，界面阻抗大。而產品商業化的首要條件是要解決技術瓶頸，固態電池目前面臨的技術瓶頸還需要時日以待解決。
另外，固態電池的優勢就是利用固態電解質的穩定性，來提升電壓或者負極更活潑的金屬鋰負極。但如果還存在電解液，也就是半固態電池，就不可能使用金屬鋰，高能量密度也就無法實現。
這一點來看，看似完美解決方案的半固態電池也并非具備比現有液態鋰離子電池強得多的優勢，尤其是在不具備經濟性的前提下，半固態電池只能算是一種過渡方案。且目前來看，這一過渡方案并未具備大批量商業化的前提和優勢。
歸根結底，固態電池能否迅速取代液態電池，成為車用動力電池的主角，在于其技術瓶頸的突破。
氫燃料電池會大規模應用于汽車領域嗎？
除了固態電池，另一個處于風口浪尖的則是氫燃料電池。眼下，氫燃料電池的全球商業化進程正在加速。
在中國，“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。同樣在國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中，明確提出到2035年，燃料電池汽車實現商業化應用的目標。
政策加持下，上燃動力、億華通、東方電氣、上汽集團、雄韜股份等在氫燃料電池領域深耕多年的企業領銜，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。
國家新能源汽車創新科技中心總經理原誠寅
此外，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。
事實上，氫能的應用由來已久，最早應用于航天航空領域。氫能作為燃料電池應用于汽車，也已歷經了韓日主流車企半個世紀的研究。總的來說，氫燃料電池車已經走過了可行性和可靠性驗證階段，目前正處于市場導入階段。
國家新能源汽車創新科技中心總經理原誠寅認為，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。
但受限于氫氣制、儲、運等環節相關法律法規的掣肘，氫燃料電池車目前依然只是少量應用于商用車領域。一方面，國內氫燃料電池在膜電極、雙極板等核心配件的技術，較國外領先水平還存在3-5年的差距。氫燃料電池車真正大規模上量，預計將在2030年以后。
廣東省武理工氫能產業技術研究院執行院長張銳明則認為，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。
廣東省武理工氫能產業技術研究院執行院長張銳明
氫燃料電池規模化應用之路要想走得穩，幾個條件必不可缺：一是要掌握核心技術，要占據產業制高點；同時，國家政策對于氫燃料電池車的引導和推動力度有多大，也將直接決定氫燃料電池車的商業化道路走多遠。而地方政府因地制宜，發揮當地優勢形成產業集群，是提升各地氫能產業商業競爭力的重要因素。
下一代電池的話題宏大而深遠，而在資本競相追逐、企業紛紛入場的新能源道路上，看似鮮花怒放蜜糖流淌，實則荊棘滿地，充滿了競爭的精彩和時間的考驗。
附：棗莊市是魯南經濟帶和淮海經濟區最具活力、最富潛力的城市之一，位于北京、上海的中心點，蘇魯豫皖四省交界處，具有良好的交通優勢，可實現企業價值與區域資源的最優空間耦合。今年，棗莊市委、市政府提出了“工業強市、產業興市”發展戰略，提出打造全國重要的鋰電產業基地目標，加快壯大國家鋰電池質檢中心、中財鋰模總部經濟，支持航天科工、天瀚新能源等企業做大做強的“123”發展發展規劃。目前，棗莊高新區正加速推動鋰電龍頭產業強勢崛起，不斷補鏈、強鏈、延鏈，加快樹立棗莊高新區鋰電品牌，為鋰電產業落地提供了良好的發展環境。
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