特斯拉三元锂长期不用（三元软包出走半生归来）
特斯拉三元锂长期不用（三元软包出走半生归来）在动力电池材料体系的路线之争中，因正极材料不同，有三元锂电池和磷酸铁锂电池两种最主流的技术路线。当下广为使用的锂离子动力电池，采用液态电解质，负极主要是石墨，正在向硅碳化发展。聚焦科研成果，9月19日，美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了新型固态锂金属电池，该电池有望实现3分钟内完全充电，可持续使用20年，并且在生命周期内可循环超过1万次。固态锂金属电池的优点，恰恰抓住了新能源汽车续航不足、充电时间过长等痛点。固态电池领域越来越多的技术突破，是否会改变动力电池行业现有“游戏规则”？材料之争：磷酸铁锂电池占阶段性优势
站在浪潮前的人，才能最先上岸。
中国已经成为全球最大新能源汽车市场，且高增长态势持续，乘联会已将今年的销量预期提升至600万辆以上。在“金九银十”的汽车销售旺季带动下，汽车产业链各环节纷纷迎来市场红利。
被视为新能源汽车“心脏”的动力电池领域，市场增速亮眼。今年上半年，全国锂离子电池产量超过280GWh，同比增长150%，全行业收入突破4800亿元。
另一方面，对于动力电池材料体系、电池形态、制造工艺的争论又尚未有定论。宁德时代、比亚迪、中航锂电、国轩高科、孚能科技等动力电池厂商纷纷布局前沿技术，深入研发探索，力求站在技术迭代的浪尖。
聚焦科研成果，9月19日，美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了新型固态锂金属电池，该电池有望实现3分钟内完全充电，可持续使用20年，并且在生命周期内可循环超过1万次。
固态锂金属电池的优点，恰恰抓住了新能源汽车续航不足、充电时间过长等痛点。固态电池领域越来越多的技术突破，是否会改变动力电池行业现有“游戏规则”？
材料之争：磷酸铁锂电池占阶段性优势
当下广为使用的锂离子动力电池，采用液态电解质，负极主要是石墨，正在向硅碳化发展。
在动力电池材料体系的路线之争中，因正极材料不同，有三元锂电池和磷酸铁锂电池两种最主流的技术路线。
中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示，2021年，三元电池和磷酸铁锂电池的装车量占总装车量比例超过99%。
2017年到2019年，在新能源政策补贴下，凭借耐低温、能量密度高等优势，三元锂电池一度主导着动力电池市场。
国内动力电池供应商中，宁德时代、中创新航、孚能科技等企业均生产销售三元锂电池。其中，孚能科技更是一直专注于三元软包电池的研发和落地。
2020年第一季度，三元锂电池的市占率提升至76%，有一家独大的趋势。
然而，一个问题不容忽视，三元锂电池正极材料由镍、钴、锰（铝）等元素组成，成本高于磷酸铁制造的磷酸铁锂电池正极。
随着2020年下半年上游大宗商品价格暴涨，整车厂成本端的压力与日俱增，三元锂电池成本问题凸显。根据华安证券2021年初的研报，磷酸铁锂的使用成本约为0.08元/Wh，相比三元正极材料可以节省0.15—0.21元/Wh，对应降低成本65%至72%。
来源：生意社
整车厂出于成本考虑，转向磷酸铁锂电池是大势所趋。
中汽协发布的最新数据显示，2022年1-8月，三元电池累计装车量66.0GWh，占总装车量40.7%，累计同比增长61.1%；磷酸铁锂电池累计装车量95.9GWh，占总装车量59.2%，累计同比增长172.2%。
磷酸铁锂电池在装车量和市场增速两个方面，都已经反超三元锂电池。
9月23日，中国新能源汽车发展高层论坛（2022）上，比亚迪股份董事长王传福也提出，要坚持磷酸铁锂作为动力电池的正确路线。
可以预见，短时间内，磷酸铁锂电池会继续主导中国新能源汽车大部分市场。
看起来，动力电池材料之争胜负已定。
然而，磷酸铁锂电池不耐低温、能量密度低、续航差的客观事实下，三元材料仍然有自己的独特魅力。
动力电池对高能量密度的电池材料的追求不会止步。2021年11月，工信部相关文件提出，新建设的动力电池项目，能量型动力电池项目单体能量密度应≥180Wh/kg，电池组能量密度应≥120Wh/kg。
在高端电动车领域，成本问题相对于中低端市场较小，且高端车型对续航里程的要求更高。逐渐让出中低端汽车市场的三元锂电池，向高端市场突破的空间广阔。
孚能科技2022年二季度实现了单季度盈利，在手订单饱满，持续扩产计划，佐证了三元电池仍然在市场占据一席之地。
与此同时，不仅占据高端市场优势，三元锂电池还将迎来双碳浪潮下的新机会。
乾坤未定：三元锂电池的“星辰大海”
随着新能源汽车行业的快速发展，动力电池产销量急剧上升。
同时，随着时间推移，退役动力电池市场规模也必然持续扩大。7月，2022世界动力电池大会发布了新能源汽车动力电池“退役”预测研究成果：未来5年动力电池平均每年退役16万吨，预计到2026年累计退役超过92.6万吨。
和石油不一样的地方在于，动力电池里面大部分材料都是可以重复利用的。
双碳目标下，探索动力电池回收技术，从而提升电池金属原料的循环利用，对缓解对源头矿产资源的依赖、减少环境污染意义重大。
另一方面，电池回收还有助于电池厂商提升企业经济效益，这是一条靠“双碳”挣钱的道路。
近期，锂矿价格再度超出了市场预期，澳洲Pilbara锂精矿第九次拍卖最终成交价6988美元/吨，再一次刷新历史记录。
锂的价格上涨，让所有动力电池回收价值都不断上行。加大整个动力电池体系的内循环，能帮助企业在不降低规模的情况下实现低碳发展。
同时，在锂离子电池主要两种体系中，因为磷酸铁锂中很多元素并不值钱，而镍、钴回收价值比较高，三元锂电池比磷酸铁锂电池的回收价值更大。
对此，相关动力电池生产企业的反应相当积极。
9月9日，孚能科技在2022孚能科技战略及新品发布会上宣布：孚能科技历时10余年开发和验证了锂电池的直接回收技术，可保留正极材料的晶体结构并再次利用，进一步降低成本和能耗，并将材料利用率提升至99%以上。
该公司还宣称，根据美国第三方实验室数据，掺入25%直接回收的正极材料制成的电芯与全新正极材料制成的电芯，在性能表现上无明显差异。
松果财经了解到，从技术上角度来讲，目前动力电池回收三大工艺均已成熟。
同时，据工信部透露，中国新能源汽车动力电池回收利用体系正在逐步完善，截至8月底，设立了10235个回收服务网点。
随着工信部强化标准引领支撑，孚能科技等电池厂家纷纷下场加强电池回收利用，三元锂电池的成本问题有望改善，其耐低温、能量密度高等优势必将日益凸显。
目前，除了孚能科技，已经有其他产业链上企业选择专注三元锂电池领域。比如，今年6月，“钴茅”华友钴业终止了磷酸铁锂材料领域的布局，表示将进一步集中优势资源，聚焦锂电三元材料产业链。
这一切变化的背后，其实暗示着三元锂电池，尤其是三元软包电池，站在了新时代的浪潮前。
风口浪尖：固态锂金属电池落地？
在传统锂电池领域二分天下的同时，固态电池也在悄悄崛起。
固态电池主要是指应用固态电解液的电池，其具备安全性更高、工作温度范围更宽、能量密度可更高等优点。
以锂金属作为负极材料，固态电池商业化落地的时间节点在当下逐渐清晰。
据中研普华研究报告显示，随着市场的逐步成熟和技术的稳定，预计2025-2030年固态电池市场出货量将以59.4%的年复合增长快速发展，到2030年出货量将超过250GKh。
最近，Adden Energy宣布，已获得哈佛大学技术发展办公室授予的独家技术许可，用于推进新型固态锂金属电池技术的商业化，其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”，其组件封装在铝涂层薄膜中。
中国电池企业也加大了固态锂电池方面的研究布局。根据公开资料，孚能科技计划330Wh/kg的半固态电池，2025年前量产；国轩高科预计将于今年底小批量装车三元半固态电池，单体能量密度达360Wh/kg。
事实上，固态电池、半固态电池量产加速落地也具备必然性。
一方面，车企和消费者对动力电池的性能要求不断提高，推动电池技术迭代加速。固态电解质的不可燃烧性可以解决锂电池的安全问题，且能量密度远高于液态电池。
另一方面，宁德时代和比亚迪要稳固龙头地位，引领行业进步；而二三线动力电池厂商希望“弯道超车”扩大市场份额，厂家纷纷发力新技术研发。
在激烈的市场竞争中，路线正确意义非凡。比亚迪董事长兼总裁王传福曾表示，电池的投入问题在于技术路线，三元还是磷酸铁、圆柱还是方形，走错方向可能导致100亿元打水漂，还会浪费三年时间。
松果财经了解到，固态锂电池的正极材料体系以三元材料为主，软包形态则是业内公认适配形态。
这对于部分走在“阳光大道”上的企业来说，无疑是一个好消息。比如，孚能科技、国轩高科、赣锋锂业、辉能科技、清陶能源等，提前布局半固态或者固态电池的公司。
其中，孚能科技董事长王瑀表示：“未来固态电池技术完全成熟了，我们可以马上推向市场。”
毫无疑问，续航长、充电时间短、安全性高等优点会让固态电池成为动力电池关键技术趋势，最适配的三元软包路线也将迎来新的春天。
问题是，新的变革中，中国电池厂商们能否继续站在舞台中央？
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