固態(tài)電池技術(shù)的突破能否給電池行業(yè)帶來福音？

提到電池，大家并不陌生，日常所用的手機(jī)、平板等各種消費電子產(chǎn)品以及工業(yè)級電子產(chǎn)品、電力發(fā)電裝置等需要用到電池以為其儲能并實現(xiàn)供電功能。即便有這么大的功用，電池依然是那些光鮮亮麗產(chǎn)品背后的那個默默無聞?wù)撸姵厥袌鲆彩且慌娠L(fēng)平浪靜的景象。直到2017年11月16日，菲斯克公司發(fā)布了一條消息稱"公司已于本周申請了一項固態(tài)電池專利"，據(jù)悉，該款固態(tài)電池可使電動汽車的續(xù)航能力提升至駭人聽聞的804公里，而且充電時間僅需要1分鐘！公司并聲稱將在2018年1月份推出該項電池技術(shù)。相比于目前電動汽車電池最大續(xù)航里程300余公里而充電則需幾十分鐘甚至幾個小時的時間，菲斯克公司固態(tài)電池技術(shù)的問世確實如"平地驚雷"讓人震驚！

現(xiàn)有鋰電池技術(shù)短板嚴(yán)重，電池企業(yè)業(yè)績受挫

目前市面上使用規(guī)模最大的電池是鋰電池，該種電池不僅可以用于受眾巨大的小型消費電子產(chǎn)品，如手機(jī)、PC等，還可以用來為汽車提供動力，也就是俗稱的動力鋰電池。對于絕大多數(shù)手機(jī)消費者來說，電池的續(xù)航能力是其購買手機(jī)考慮的主要問題之一，即使續(xù)航能力不夠強(qiáng)也可以用充電寶來彌補(bǔ)其不足，尤其是目前"充電五分鐘，通話兩小時"的技術(shù)基本可以滿足消費者的需求。但在汽車領(lǐng)域則不同，充電時間長、續(xù)航里程短一直都是電動汽車市場高速擴(kuò)展的阻礙，沒有消費者可以忍受行駛兩小時充電50分鐘的煎熬。

菲斯克公司研發(fā)出的固態(tài)電池技術(shù)能夠引起轟動絕非偶然。菲斯克公司的技術(shù)公告稱"由于材料和制造方面的進(jìn)步，固態(tài)電池技術(shù)的成本僅為常規(guī)鋰電池2020年預(yù)計成本的1/3。"，這才是市場人士關(guān)注的重點所在，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2022年中國動力鋰電池行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，2017年以來我國動力鋰電池企業(yè)正遭遇著業(yè)績的"寒冬"，大部分企業(yè)營收雖在增長但利潤卻在下降，還有一部分企業(yè)營收和利潤雙下降！

圖表1：國內(nèi)領(lǐng)先動力鋰電池企業(yè)業(yè)績表現(xiàn)（單位：億元，萬元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

眾所周知，動力鋰電池的正極材料為鋰離子，而鋰離子則來源于鋰礦，目前世界上鋰礦儲量有限且不可再生。在鋰電池產(chǎn)能不斷擴(kuò)展而鋰礦資源供給一定的形勢下，鋰電池材料價格一路猛漲；反觀鋰電池產(chǎn)業(yè)的下游新能源汽車方面，國家對電動汽車的補(bǔ)貼以及企業(yè)主體的促銷等因素帶動新能源汽車銷量逐年走高，而銷量走高的趨勢卻倒逼汽車產(chǎn)品價格的下降，進(jìn)而鋰電池成品價格也隨著下降。處于材料成本提升--成品價格下降夾縫中的企業(yè)則面臨著如上窘境--利潤規(guī)模不斷縮小！正是動力鋰電池一手造就了這樣的業(yè)績寒冬！

破局之路勢在必行

為了打破鋰離子電池本身具有的資源有限性以及材料高成本桎梏，各國電池研究機(jī)構(gòu)、專家、學(xué)者以及企業(yè)主體都在尋求新的能夠在材料成本以及性能上對現(xiàn)有鋰電池進(jìn)行替代的電池技術(shù)或產(chǎn)品，破局之路逐漸開啟。

太陽能電池應(yīng)用擴(kuò)展，商業(yè)化趨勢明朗

在純電動汽車進(jìn)入公眾視野之前，太陽能汽車一度被認(rèn)為是未來最具有前景的汽車類型之一。不過目前的太陽能電池技術(shù)仍然達(dá)不到汽車的使用需求。主要受制于太陽能容易受到日照條件、地理位置以及角度等的影響而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的效率較低，提供的儲能無法滿足大功率運行的電動汽車的動力需求。但太陽能電池目前已經(jīng)可以應(yīng)用在汽車電氣設(shè)備的儲能以及充電領(lǐng)域。2017年8月，阿爾塔設(shè)備公司與奧迪公司在太陽能電池領(lǐng)域展開合作，雙方將開發(fā)奧迪/漢能薄膜太陽能電池研發(fā)項目。

鈉離子電池技術(shù)問世

2017年10月9日，由著名華裔材料科學(xué)家鮑哲南和崔屹領(lǐng)銜的材料科學(xué)研究團(tuán)隊，成功研發(fā)出了一種新型鈉離子電池陰極材料。該材料擁有極高的電池容量且循環(huán)壽命大幅增加，有望取代因礦產(chǎn)資源儲量有限而價格高昂的鋰離子電池。據(jù)悉，在電池容量以及材料成本方面，該鈉離子電池均完勝鋰離子電池。

圖表2：鋰離子電池與鈉離子電池性能比較分析

注：以鋰離子電池整體成本為基礎(chǔ)，鈉離子電池整體成本僅為鋰離子電池的80%左右。

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

但據(jù)該研究團(tuán)隊介紹，目前鈉離子電池技術(shù)仍處于實驗室階段，仍有許多技術(shù)性難題需要繼續(xù)破解以及完善，離真正走向市場進(jìn)行商業(yè)化仍有一大段距離。不管怎樣，未來鈉離子電池依然有替代鋰離子電池的可能性。

固態(tài)電池技術(shù)取得突破，商業(yè)化前景可期

如前所述，雖然我們已經(jīng)初步掌握了太陽能電池的技術(shù)，然而太陽能電池仍具有太多不確定因素；我們雖然已經(jīng)掌握了鈉離子電池技術(shù)也知道它具有比鋰離子電池完美的多的性能，但它仍離商業(yè)化運作太遠(yuǎn)。而隨著固態(tài)電池技術(shù)取得突破，它具有更高的可行性，也因此受到市場青睞。菲斯克公司申請固態(tài)電池技術(shù)專利也標(biāo)志著菲斯克在動力電池領(lǐng)域走在世界的前沿，然而處在電池技術(shù)巔峰的菲斯克并不孤單，根據(jù)客觀資料顯示，目前國際上已有眾多機(jī)構(gòu)或者市場主體都在固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)上有所布局。

圖表3：國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)主體固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)布局

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

任何一項技術(shù)的落地都需要國家以及市場主要參與者--企業(yè)的積極布局。固態(tài)電池技術(shù)相比現(xiàn)有鋰電池技術(shù)具有較大的續(xù)航、充電以及成本優(yōu)勢，也就意味著它具有更大的商業(yè)前景。在國家研究機(jī)構(gòu)以及企業(yè)主體的帶動下，固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化前景值得期待！