随着国内电动汽车市场的持续繁荣,中国电池制造商迅速崛起成为行业巨头。据市场研究机构SNE Research的数据显示,在今年前四个月,宁德时代与比亚迪这两家企业便已占据全球电动汽车电池市场超过半数的份额。更重要的是,中国制造商还牢牢控制着电池材料供应链的关键环节。国际能源署(IEA)的数据显示,中国占据了全球近九成的阴极活性材料产能和超过97%的阳极产能。
对于意图削弱中国在未来汽车及动力技术领域主导地位的国家而言,唯一的希望是取得科技突破,以全新材料与组件重构电池供应链。但值得注意的是,这些新技术并非旨在替代已有半个世纪历史的锂离子电池,而是提供多元化、创新性的选择。
在众多潜在选项中,钠离子电池看起来是最可行的替代方案。然而,宁德时代与比亚迪等中国企业也已未雨绸缪,大规模增加了钠电池产能。据基准矿物情报公司(Benchmark Mineral Intelligence)预测,到2030年,新增的钠离子电池供应中,超过九成将源自中国,尽管目前钠电池工厂的产能利用率还相对较低。
钠相较于锂的一大优势在于,前者的储量要丰富得多。当两年前锂电池价格飙升之际,钠电池似乎成为了一种成本更为低廉的替代方案。然而,随着锂价逐渐回落,钠电池的成本优势或许已不再显著,但它仍作为一个潜在选项,为市场提供了对冲锂价波动的策略。
不过,钠电池的能量密度相对较低,这在一定程度上限制了其在长途电动汽车领域的应用,而更可能成为储能系统或经济型电动汽车的理想选择。对于中国而言,这一特点尤为重要,因为市场上一直对续航里程适中、价格亲民的小型电动汽车保持着高度需求。
为了进一步提升电池的能量密度,采用硅替代石墨作为阳极材料成为了一个研究热点。这种转变不仅能使电池更加轻量化,还能显著提升其储能能力。然而,这一趋势也可能对中国在石墨材料领域的领先地位构成挑战。
例如,日本松下公司去年宣布,将从英国初创企业Nexeon采购硅阳极材料。而微软与保时捷支持的美国创业公司Group 14也与韩国SK集团携手成立了专注于硅阳极技术的合资企业。据基准矿物情报公司预测,今年硅阳极的产能将实现三倍以上的增长。
但谈及电池技术的终极追求,固态电池无疑是最众人瞩目的焦点,尽管其商业化应用尚需数年时间。固态电池以固体电解质取代传统液态电解质,不仅提升了电池的安全性,还加快了充电速度,并有望超越锂电池的能量存储极限。
尽管固态电池技术尚需完善,但其距离投入实际应用已经越来越近。初创企业如QuantumScape与Solid Power已着手与汽车制造商展开资格认证流程,这一过程预计耗时四至六年。几年前,这些公司在资本市场曾引起轰动性上市,但随后股价经历剧烈波动,从巅峰时期滑落逾九成。尽管固态电池相较于锂电池展现出诸多显著优势,但在初期阶段,其成本可能会明显高于后者。
中国并未错失这一机遇。据透露,中国政府已向包括宁德时代、比亚迪在内的多家企业注资60亿元人民币(约合8.3亿美元),专项用于固态电池的研发工作。此外,电动汽车制造商蔚来亦宣布,其计划采用半固态电池技术来组装汽车,尽管其技术可能仍保留部分液态电解质。
目前,中国在电池行业的领先地位看似稳固,但新兴技术可能为试图赶上的西方公司提供机会。