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(資料圖片僅供參考)

固態電池即將裝車試驗、鈉離子電池“也在路上”？近期比亞迪(行情002594,診股)電池業務的傳聞四起，而比亞迪官方對此進行了辟謠，稱對固態電池、鈉離子電池的傳言，經公司確認后均為不實信息。

據了解，此前市場上曾傳出“比亞迪全固態鋰電池在重慶生產，即將裝車試驗”和“比亞迪鈉電池進入電池工況測試階段”等消息，盡管均被證實為謠言，但它們的流傳似乎也體現了市場近期的“鋰電池焦慮”。

近日，在中國（遂寧）國際鋰電產業大會暨新能源汽車及動力電池國際交流會上，中國科學院院士、廈門大學教授孫世剛表示，我國現有鋰離子電池能量密度已經接近理論極限。

在鋰電池能量密度接近“天花板”的背景下，市場需要新的故事，固態電池、鈉離子電池以及氫能源，誰能成為未來的“主角”？

磷酸鐵鋰強勢增長，但能量密度逼近極限？

11月16日，在比亞迪第300萬輛新能源汽車下線發布會上，比亞迪董事長兼總裁王傳福曾表示，比亞迪堅持混動與電動“兩條腿走路”，堅持原材料安全和產品安全的磷酸鐵鋰電池路線。

近年來，由于新能源汽車補貼退坡以及磷酸鐵鋰電池技術發展等原因，成本更低的磷酸鐵鋰電池逐步“反超”了三元鋰電池，成為了市場份額最高的電池技術路線。

據中國汽車動力電池產業創新聯盟數據，1-10月我國動力電池裝車量224.2GWh， 同比增長108.7%。其中三元電池裝車量88GWh，占總裝車量39.2%，同比增長62.8%；磷酸鐵鋰電池裝車量136GWh，占總裝車量60.6%，同比增長155.6%，呈現快速增長勢頭。

據記者梳理，在2018年磷酸鐵鋰電池市占率被三元鋰電池超越之后，曾出現一段時間的市場下滑，但從2020年3月開始，由于補貼政策的退坡凸顯了磷酸鐵鋰電池的成本優勢以及磷酸鐵鋰電池具有更高安全性等原因，市場重燃對磷酸鐵鋰電池的興趣。在2021年5月，磷酸鐵鋰電池產量反超了三元鋰電池，同年7月，磷酸鐵鋰電池裝車量市場份額突破了50%。

磷酸鐵鋰電池的高度景氣，也為專精此技術路線的比亞迪帶來了市場份額的擴張。據乘聯會和科瑞咨詢聯合發布的報告，2022年10月，中國市場寧德時代(行情300750,診股)電池裝機量9.655GWh，市場份額為45.2%，環比減少4.2個百分點，而比亞迪的弗迪電池實現裝機量6.216GWh，市場份額為29.1%，環比增加5.4個百分點。

除此之外，比亞迪銷量的強勢增長也為其電池市場份額的提升提供助力。11月16日，比亞迪新能源汽車總銷量正式突破300萬大關。2022年1-10月，比亞迪實現銷量139.79萬輛，同比增長233.92%。

不過在電池裝車量和市場份額飛速提升的背景下，磷酸鐵鋰電池正面臨著“能量密度逼近天花板”的情況。據東海證券研報，目前磷酸鐵鋰電池的能量密度已達理論極限，約160Wh/kg。

財信證券研報也認為，隨著設計上的持續優化，磷酸鐵鋰作為當前最受歡迎的電池正極材料，其比容量基本已經到達了材料極限，電芯和系統的設計優化也已經逐步接近極限。

目前，市場上普遍認為磷酸錳鐵鋰電池將成為磷酸鐵鋰電池的升級路線。

財信證券指出，在相同條件下磷酸錳鐵鋰理論能量密度比磷酸鐵鋰高15%‑20%，在成本方面，磷酸錳鐵鋰的成本與磷酸鐵鋰相當，具備較好的經濟性。與三元材料相比，磷酸錳鐵鋰安全性更高，成本更低。

不過從更大的視角來看，目前整個鋰電池行業都面臨著能量密度接近極限的“焦慮”。孫世剛表示，電池的能量密度與電池的原理有關，比如鋰離子電池的能量密度跟反應電子束、活性物質的重量和密度都有關系，目前鋰離子電池的能量密度接近了天花板。

固態電池將成未來方向？鈉電池“主戰場”不在汽車

北京特億陽光新能源總裁祁海珅接受記者采訪時表示，鋰電池能量密度“接近天花板”的說法，主要是針對目前采用電解液的鋰離子電池。近年從材料的特性、電池工藝和結構等方面來看，鋰電池的能量密度已經出現較大提升。

“未來鋰離子電池會向固液混合路線過渡，最終還是要向全固態鋰電池發展。因為固態電池安全性會提高很多，能量密度會進一步提升，只不過需要攻克一些材料、工藝、設備等方面的難題，在這方面日本比較先進，而我國也在加大研發。” 祁海珅說。

近日，美國航空航天局（NASA）表示其研發的航空用固態電池取得了重大突破。NASA在其官方網站介紹，NASA目前所研發成功的固態電池的能量密度達到了500Wh/kg，幾乎是目前最好的電動汽車電池能量密度的兩倍——特斯拉公司的4680鋰電池的能量密度約為300Wh/kg。

而目前，贛鋒鋰業(行情002460,診股)、中創新航、寧德時代、蜂巢能源等多家公司均在固態電池領域有所布局。據行業的主流觀點，半固體電池或將在2025年實現“上量”，進行較大規模量產，而純固態電池還需要更長的發展時間，按豐田的規劃，將在2030年實現全固態電池的穩定生產。

專利調查和分析機構Patent Result數據顯示，目前日本企業在全固態電池的專利數上處于領先地位。2000年到2022年3月，全球全固態電池專利申請數前五的企業分別為豐田、松下控股、出光興產、三星電子、村田制作所，除了三星電子，其余4家均為日本企業。其中，豐田專利數居第一，專利數達1331件，是第二名的三倍。

華安證券(行情600909,診股)研報認為，固態電池的研發至今已有近半個世紀，大規模商用仍然遙遠，主要面臨技術工藝尚不成熟、制造成本偏高、產業鏈協同配合要求更高等難題。

而鈉電池會比固態電池來得更早。11月22日，傳藝科技(行情002866,診股)在互動平臺回答投資者提問時表示，公司鈉離子電池項目中試線已經投產。寧德時代此前回復投資者提問時也曾表示，公司正致力推進鈉離子電池在2023年實現產業化。

祁海珅認為，鋰電池能量密度接近極限后，會給鈉離子電池帶來一些機會，未來鈉電池將會在中低能量密度的場景實現廣泛應用，如儲能等。但目前鈉離子電池還存在成本偏高（技術不成熟、規模化不足導致）等問題，想有較好的市場應用或許要等兩三年之后。

中歐協會智能網聯汽車秘書長林示也向記者表示，鈉離子電池缺點也較為明顯，首先是能量密度低，同樣重量的情況下，它的續航里程只有三元鋰電池的6成左右，并且壽命較短，后續更換電池的成本偏高，今后會用到價格較為低廉的產品上。

可以看出，鈉離子電池的出現，會在儲能領域與鋰電池形成競爭，但在新能源汽車領域，因為能量密度更低的緣故，難以動搖鋰電池地位。

那么氫燃料電池呢？祁海珅表示，氫能源和氫燃料汽車，需要產業的推動和政策的支持，還需要長期的發展。

據了解，首批燃料電池網約車已在上海投入運營，上海成為了我國首批常態化運營燃料電池網約車落地的城市。但艾瑞咨詢研報表示，氫能目前發展仍面臨高成本困境，制價高、儲運難、加氫站成本高都制約著行業發展。

整體來看，即便目前采用電解液的鋰電池能量密度已經逼近“天花板”，但仍將在未來數年內保持新能源汽車主流電池技術的地位。據頭豹研究院測算，到2025年，全球鋰電池市場規模將達到1528GWh，三年CAGR（復合年均增長率）將達34.4%。