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固态电池即将装车试验、钠离子电池“也在路上”？近期比亚迪电池业务的传闻四起，而比亚迪官方对此进行了辟谣，称对固态电池、钠离子电池的传言，经公司确认后均为不实信息。
据了解，此前市场上曾传出“比亚迪全固态锂电池在重庆生产，即将装车试验”和“比亚迪钠电池进入电池工况测试阶段”等消息，尽管均被证实为谣言，但它们的流传似乎也体现了市场近期的“锂电池焦虑”。
近日，在中国(遂宁)国际锂电产业大会暨新能源汽车及动力电池国际交流会上，中国科学院院士、厦门大学教授孙世刚表示，我国现有锂离子电池能量密度已经接近理论极限。
在锂电池能量密度接近“天花板”的背景下，市场需要新的故事，固态电池、钠离子电池以及氢能源，谁能成为未来的“主角”？
磷酸铁锂强势增长，但能量密度逼近极限？
11月16日，在比亚迪第300万辆新能源汽车下线发布会上，比亚迪董事长兼总裁王传福曾表示，比亚迪坚持混动与电动“两条腿走路”，坚持原材料安全和产品安全的磷酸铁锂电池路线。
近年来，由于新能源汽车补贴退坡以及磷酸铁锂电池技术发展等原因，成本更低的磷酸铁锂电池逐步“反超”了三元锂电池，成为了市场份额最高的电池技术路线。
据中国汽车动力电池产业创新联盟数据，1-10月我国动力电池装车量224.2GWh， 同比增长108.7%。其中三元电池装车量88GWh，占总装车量39.2%，同比增长62.8%；磷酸铁锂电池装车量136GWh，占总装车量60.6%，同比增长155.6%，呈现快速增长势头。
据记者梳理，在2018年磷酸铁锂电池市占率被三元锂电池超越之后，曾出现一段时间的市场下滑，但从2020年3月开始，由于补贴政策的退坡凸显了磷酸铁锂电池的成本优势以及磷酸铁锂电池具有更高安全性等原因，市场重燃对磷酸铁锂电池的兴趣。在2021年5月，磷酸铁锂电池产量反超了三元锂电池，同年7月，磷酸铁锂电池装车量市场份额突破了50%。
磷酸铁锂电池的高度景气，也为专精此技术路线的比亚迪带来了市场份额的扩张。据乘联会和科瑞咨询联合发布的报告，2022年10月，中国市场宁德时代电池装机量9.655GWh，市场份额为45.2%，环比减少4.2个百分点，而比亚迪的弗迪电池实现装机量6.216GWh，市场份额为29.1%，环比增加5.4个百分点。
除此之外，比亚迪销量的强势增长也为其电池市场份额的提升提供助力。11月16日，比亚迪新能源汽车总销量正式突破300万大关。2022年1-10月，比亚迪实现销量139.79万辆，同比增长233.92%。
不过在电池装车量和市场份额飞速提升的背景下，磷酸铁锂电池正面临着“能量密度逼近天花板”的情况。据东海证券研报，目前磷酸铁锂电池的能量密度已达理论极限，约160Wh/kg.
财信证券研报也认为，随着设计上的持续优化，磷酸铁锂作为当前最受欢迎的电池正极材料，其比容量基本已经到达了材料极限，电芯和系统的设计优化也已经逐步接近极限。
目前，市场上普遍认为磷酸锰铁锂电池将成为磷酸铁锂电池的升级路线。
财信证券指出，在相同条件下磷酸锰铁锂理论能量密度比磷酸铁锂高15%？20%，在成本方面，磷酸锰铁锂的成本与磷酸铁锂相当，具备较好的经济性。与三元材料相比，磷酸锰铁锂安全性更高，成本更低。
不过从更大的视角来看，目前整个锂电池行业都面临着能量密度接近极限的“焦虑”。孙世刚表示，电池的能量密度与电池的原理有关，比如锂离子电池的能量密度跟反应电子束、活性物质的重量和密度都有关系，目前锂离子电池的能量密度接近了天花板。
固态电池将成未来方向？钠电池“主战场”不在汽车
北京特亿阳光新能源总裁祁海珅接受记者采访时表示，锂电池能量密度“接近天花板”的说法，主要是针对目前采用电解液的锂离子电池。近年从材料的特性、电池工艺和结构等方面来看，锂电池的能量密度已经出现较大提升。
“未来锂离子电池会向固液混合路线过渡，最终还是要向全固态锂电池发展。因为固态电池安全性会提高很多，能量密度会进一步提升，只不过需要攻克一些材料、工艺、设备等方面的难题，在这方面日本比较先进，而我国也在加大研发。” 祁海珅说。
近日，美国航空航天局(NASA)表示其研发的航空用固态电池取得了重大突破。NASA在其官方网站介绍，NASA目前所研发成功的固态电池的能量密度达到了500Wh/kg，几乎是目前最好的电动汽车电池能量密度的两倍——特斯拉公司的4680锂电池的能量密度约为300Wh/kg。
而目前，赣锋锂业、中创新航、宁德时代、蜂巢能源等多家公司均在固态电池领域有所布局。据行业的主流观点，半固体电池或将在2025年实现“上量”，进行较大规模量产，而纯固态电池还需要更长的发展时间，按丰田的规划，将在2030年实现全固态电池的稳定生产。
专利调查和分析机构Patent Result数据显示，目前日本企业在全固态电池的专利数上处于领先地位。2000年到2022年3月，全球全固态电池专利申请数前五的企业分别为丰田、松下控股、出光兴产、三星电子、村田制作所，除了三星电子，其余4家均为日本企业。其中，丰田专利数居第一，专利数达1331件，是第二名的三倍。
华安证券研报认为，固态电池的研发至今已有近半个世纪，大规模商用仍然遥远，主要面临技术工艺尚不成熟、制造成本偏高、产业链协同配合要求更高等难题。
而钠电池会比固态电池来得更早。11月22日，传艺科技在互动平台回答投资者提问时表示，公司钠离子电池项目中试线已经投产。宁德时代此前回复投资者提问时也曾表示，公司正致力推进钠离子电池在2023年实现产业化。
祁海珅认为，锂电池能量密度接近极限后，会给钠离子电池带来一些机会，未来钠电池将会在中低能量密度的场景实现广泛应用，如储能等。但目前钠离子电池还存在成本偏高(技术不成熟、规模化不足导致)等问题，想有较好的市场应用或许要等两三年之后。
中欧协会智能网联汽车秘书长林示也向记者表示，钠离子电池缺点也较为明显，首先是能量密度低，同样重量的情况下，它的续航里程只有三元锂电池的6成左右，并且寿命较短，后续更换电池的成本偏高，今后会用到价格较为低廉的产品上。
可以看出，钠离子电池的出现，会在储能领域与锂电池形成竞争，但在新能源汽车领域，因为能量密度更低的缘故，难以动摇锂电池地位。
那么氢燃料电池呢？祁海珅表示，氢能源和氢燃料汽车，需要产业的推动和政策的支持，还需要长期的发展。
据了解，首批燃料电池网约车已在上海投入运营，上海成为了我国首批常态化运营燃料电池网约车落地的城市。但艾瑞咨询研报表示，氢能目前发展仍面临高成本困境，制价高、储运难、加氢站成本高都制约着行业发展。
整体来看，即便目前采用电解液的锂电池能量密度已经逼近“天花板”，但仍将在未来数年内保持新能源汽车主流电池技术的地位。据头豹研究院测算，到2025年，全球锂电池市场规模将达到1528GWh，三年CAGR(复合年均增长率)将达34.4%。
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