固态锂电池和氢燃料电池，究竟谁才是未来新能源汽车主流

新型固态锂金属电池的优势就类似于手机快充，新型固态锂金属电池能够在短短的3分钟内充满电并且这一类的固态锂电池的使用寿命能够长达20年，所谓的新型固态锂金属电池与传统电动汽车市场上的锂电池有所区别，最大的区别就是储备电量多少的区别，其次就是设计结构的改变，新型固态锂金属电池采用的多层结构叠加，锂金属阳极叠加石墨涂层，再叠加不同固体电解质，最后再叠加锂金属阴极，这种结构的新型固态锂金属电池依托于固体电极及多层固体电解质，能在短时间能吸收大量电能并且循环使用的次数能够高达接近一万次。

所以新型固态锂金属电池能够很好的改善传统锂金属电池充电时间长使用寿命差的问题。而之所以不断的在研发新的锂金属电池，最终目的就是想要尽快改变全球当下以原油为驱动力的汽车，减少全球温室气体排放，能够最大限度的改变全球的能源使用结构，想要实现这一目标就需要改善传统新能源汽车市场上的锂金属电池的安全问题，截止到2022年9月份，半年左右的时间内新能源汽车自燃事件高达27起。

其中汽车动力电池引起自燃成为了主要事故原因，而造成汽车自燃的最大因素就是新能源技术并未完全成熟发展，近几年为了提倡环保减少碳排放，当地很多先关优惠政策频频出现，这就导致很多企业并非专业公司而为了获取优惠政策开始跨界生产，在加之当下部分违法企业为了尽快完成生产减少甚至简化了检验电池的相关措施。汽车市场上的新能源电动汽车销量依旧未呈下降趋势，所以为了避免后期汽车自燃伤亡事故的高频发生，需要不断的研发更加高性能、高安全度的锂金属电池，来满足汽车使用的能源结构。

目下最大的赛道，无疑是新能源 汽车 。有人甚至说，新能源 汽车 在未来十年也仍会是最大的风口。当然，这其中包含的意思，除了产业本身的发展之外，也同样体现了技术层面可能出现的重要迭代乃至革命。

在整个新能源赛赛道中，“整车”无疑是最光鲜和最吸引眼球的。但当前整车市场的竞争堪称惨烈。国内被戏称为“PPT造车”的“造车新势力”，企业数量近500家，目前脱颖而出的也不过蔚来、小鹏、理想、零跑、威马、哪吒等屈指可数的几家。

同时在新能源 汽车 “全球老大”特斯拉持续降价、销量暴增之后，尚未盈利的“蔚来”们，又将面临怎样的剧烈冲击和未来？

所以说，当前的整车赛道已经拥挤不堪且危机重重，对于整车企业个体而言，未来的发展充满着不确定性。

而新能源领域具备较大确定性的环节在哪？毫无疑问是动力电池。一个朴素的道理：无论谁在造车，都离不开或者说希望获取高能量密度、高安全性又低成本的电池配备。

因而，背靠日益膨胀的新能源 汽车 市场，动力电池领域无论在效率、成本、安全等维度上的重大突破，无疑都将是一个具备高度确定性的“超级风口”，甚至具有划时代的意义。

动力电池领域公认的标准是：如果电动车的电池能量密度能从当前主流的160wh/kg，提升至400wh/kg，那么电动车足以完全取代传统的燃油车。

面对这一创造 历史 的机遇和巨大的市场前景，国内外一众电池生厂商也已开足马力投身于下一代动力电池的研发。这其中，“固态电池”则是当下最火热、最被寄予厚望的“超级电池”研发技术路径。

动力电池：新能源 汽车 的生命线

这两年特斯拉持续降价，最新的拳头产品“Model Y 标准续航版”税后报价27.6万元，较之其此前推出的“Model Y 长续航版”降价7万元有余，由此引发热销。

而促使特斯拉可以大幅降价的底气就来自于换装 “磷酸铁锂电池”后成本骤降。

目前新能源 汽车 搭载的动力电池主要是“三元锂电池”和“磷酸铁锂电池”两种，我们来简单介绍下这两种电池。

“三元锂电池”电池正极添加了镍、钴、锰等三种贵金属，因而能量密度和充电效率较高。

但也正因为添加了这三种贵金属，三元电池成本较高。同时也导致电池内部高温状态下化学反应剧烈（200 左右会发生分解），容易引发燃爆，为提升安全性能则需要增加更多成本。

另一种“磷酸铁锂电池”，则不含有贵金属成分，因而成本较低。同时“磷酸铁锂”化学性质稳定（500 左右结构依然稳定），不易燃爆，使用寿命较长。主要缺点是能量密度、充电效率不及三元电池，同时在低温状态下性能较差。

但近年来宁德时代的“CTP模式”（将电芯直接集成到电池包）、比亚迪的“刀片结构”（单体电池通过阵列方式排布插入电池包）等技术突破，已使得磷酸铁锂的能量密度基本达到了主流的160Wh/kg，充电效率也大幅提升。由此，磷酸铁锂电池低成本的优势也就更加凸显。

而此次特斯拉“国产Model Y标准续航版”，正是由原先松下的三元电池“换装”成了宁德时代的CTP模式“磷酸铁锂电池”，由此成本大降，也搅动了国内新能源 汽车 市场的大潮。

动力电池之于新能源 汽车 的重要性也可见一斑。

固态电池：群雄逐鹿的下一个战场

20世纪90年代以来，包含液态电解质的锂离子电池（包括前述磷酸铁锂电池和三元锂电池）已成为当前最成熟、应用最广泛的电池技术路线。

而随着市场对电池能量密度、安全性、经济性等方面的要求日益提升，传统锂离子电池已逐渐不能满足需求。于是采用固体电极和固体电解液，并具备更高能量密度和安全性的“固态电池”便应运而生。

固态电池为什么能具备更高的能量密度和安全性？

首先是其固态电解质（主要采用有机或无机陶瓷材料）的结构和密度，可以聚集更多带电离子、传导更大电流，同时采用金属锂等材料做负极，从而有效提升单位体积的电池容量和续航能力。

据分析，一辆全固态电池 汽车 续航里程可达约1,000公里，同时电池性能可长期保持稳定；

第二是固态电解质封存简易，可以显著节省成本，以及减轻电池重量、减小电池体积；

第三是固态电解质化学结构稳定，较之液态电解质，减小了电池在高温下发生化学反应和燃爆的风险，使用寿命稳定。

有机构预测，到2030年，全球固态电池需求预计达500GWh，市场规模在3,000亿元以上。

巨大的市场需求和应用前景，也让固态电池的研发成为国家战略。

目前，中国、美国、日本、德国等世界主要经济体均制定了各自的固态电池发展规划。总体计划是：在2020-2025年期间致力于提升电池能量密度并逐步向固态电池转变；2030年前后研发出商业化运用的全固态电池。

当前，日本丰田、松下、本田，韩国LG，德国宝马、大众，以及国内的宁德时代、比亚迪等动力电池巨头，均已布局固态电池领域。

在时代潮流的强势推动下，固态电池技术也在逐步取得重大突破。美国休斯敦大学研究团队日前发布成果显示：通过溶剂辅助过程改变电池的电极微结构，可将有机基固态锂电池的能量密度翻倍。

在固态电池的材料方面，国内企业也已具备批量生产能力。赣锋锂业日前宣布：公司生产的第二代固态锂电池基于高镍三元正极、含金属锂负极材料，能量密度超350Wh/kg，循环寿命近400次。

固态电池商业化之路：任重道远

市场渴求、政策支持，业界各路大神不惜重金倾力投入，固态电池的研发看起来一切都很美好，但事实并非如此。固态电池在技术上还存在大量需要攻关的难点，距离真正实现商业化还存有较长距离。

目前固态电池量产和商业化的主要瓶颈包括：

一是固态电解质的离子电导率较低，导致充电效率较低；

二是材料体系不完善。固态电池固态电解质可以选择有机或无机陶瓷材料，负极可以选择预锂化、富锂复合和金属锂等材料，但总体尚无较为成熟的材料体系。固态电池的用材，或许也是人类材料科学的一个巅峰；

三是制备工艺技术难度高。作为固态电池电解质的氧化物和硫化物电解质，制备难度较高，以目前的工艺水平难以保证成品的合格率；

四是固态电池的内部结构和性能平衡问题尚待解决。固体电池是一个全新的体系，颠覆了液态锂电池系统，很多架构和系统问题需要重新设计，以目前的技术水平尚不能完全驾驭；

五是产业链配套不完善。作为主体尚处于或刚走出实验室的固态电池，自然无法形成完整的配套产业链；

六是生产效率低下、制造成本居高不下。目前普通液态锂电池成本不过200-300美元/千瓦时，而若以现有技术制造车用全固态电池，成本据说高达数千万美元。

这其中，成本问题应该是制约固态电池大规模商业化的最大瓶颈。

一个值得玩味的细节是：作为全球最大的新能源车企，特斯拉一直对固态电池问题保持缄默，反而仍然着力于传统锂电池的改进。

2020年12月，特斯拉发布4680动力电池，展示其CTP无模组电池方案：取消电池模组设计，将960个4680电芯直接按照40x24的排列置入动力电池结构体中，再结合正负极材料的改进，这套电池系统的能量密度或将达到300Wh/kg。

或许特斯拉在证明：类似固态电池这样过于先进的技术并不一定适合于商业化；而“在商言商”，能够大规模商业化的，必然是技术成熟、成本低廉的路径。

固态电池之外，还有其他技术路径吗？

固态电池无疑是追逐下一代动力电池最火爆的技术路线，但未必是唯一选择。因为我们的最终取向是高效能和低成本的平衡，如果其他技术路线在与固态电池的推进过程中，在这两方面的平衡较之后者更优、发展更快，那鹿死谁手还真不好说。

固态电池之外，还有哪些可以选择的动力电池技术路径？业内较为看好的包括燃料电池、镁电池、铝空气电池、超级电容器等路线。

“燃料电池”的基本原理，是将燃料的化学能直接转换成电能，具有转换效率高、环境污染少等优点。

但燃料电池的发展同样是问题重重。以当下燃料电池领域最火热的“氢燃料电池”为例，就面临制氢储氢和催化剂成本高昂、关键零部件技术瓶颈等问题。

“镁电池”是以镁为负极，某些金属或非金属氧化物为正极的原电池。由于镁的熔点（约650 ）远高于锂（约180 ），同时镁的储量也远高于锂，因而镁电池较之锂电池，在安全性和经济性方面具备优势。

但镁电池的障碍在于缺少合适的正极材料与镁负极组合、充放电不稳定等。

“铝空气电池”以高纯度铝为负极、氧为正极，以氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）水溶液为电解质，铝摄取空气中的氧，在电池放电时产生化学反应。

铝空气电池的理论比能量可达8,100Wh/kg，同时重量轻、环保无污染，但其比功率较低、充放电速度较慢且容易过热。

“超级电容器”是一种通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的装置，同时具备传统电容器的充放电和电池的储能特性，而且具有充电速度快、循环使用寿命长、绿色环保等优点。

但其缺点同样十分明显，包括电极材料能量密度较低、电解质容易泄漏、耐压性能较差等。

综合而言，以固态电池为代表的下一代动力电池的各条技术路径各有利弊，目前尚有不少技术瓶颈亟待突破，同时在有效性、经济性、安全性的平衡方面，也存在诸多问题，大规模商业化之路均任重道远。

而可以确定的一点是，假以时日，在市场需求的引致和国内外广泛持续研发的推动下，下一代能量密度和充放电效率更高，同时兼顾成本、安全等多方面因素平衡的某种划时代“超级电池”，终将取代目前主流的液态锂电池。

只不过这其中，固态电池应该是目前各方投入最多、最被寄予厚望的技术路径。但最终哪条技术成为“天命之选”，还是要看谁能尽早实现技术的根本性突破，以及更好地实现效率、成本等方面的完美平衡。

电动化成为汽车未来发展的主要方向之一，而电动化最重要的问题就在于电池，当前绝大多数新能源车采用的三元锂电池也好，磷酸铁锂电池也罢，都是液态电解质锂电池，这种电池虽然成本不高，但是弊端也不少。

比如，储能少，或者说能量密度小，纯电动车要想获得更高的续航里程，就必须增加电池的容量，通过搭载更多的电池才能实现。同时，稳定性差，在环境温度过高或过低时，这种液态锂电池的表现都不是很好，温度过低，续航里程减少，温度过高，又容易起火。另外，充电速度慢，如今的纯电动车都在尽量缩短充电时间，但这都是通过快充实现的，而真正的慢充在时间上并没有什么进步。也就是快充并不是电池的充电效率进步，而是充电设备的效率提升了。

液态电池诞生这一百多年，在这些方向的进步并不大，但是电池技术并不是到此就终止了，而是如果能找到更适合的材料，避免以上液态电池这些弊端，那么，这种电池的应用前景势必更加广泛，其不光是电动汽车，还可以应用在各行各业，因此，研发这种电池的意义非常重大。目前除了氢燃料电池外，新能源领域最主要的研究对象就是固态电池。

固态电池，顾名思义，与液态电池的电解质呈液态形态不同，固态电池的电解质是固态的，不过，我们今天不用大篇幅来说明固态电池与液态电池的区别，只需要明白，固态电池与液态电池最大的不同之处就是电解质的形态不同就可以了，电解质不同，也就意味着导电率、储能性以及安全性、稳定性等各个方面有着巨大的区别。

固态电池之所以成为最主要的研发方向，皆是因为相对于液态电池而方，固态电池能量密度高，能量储备大，安全可靠稳定性强，充电效率更快，而且可实现柔性、微型化等特点，而且，固态电池的电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液，即使在高温情况下，也不会着火，安全性更高。由此来看，固态电池可以说是正好解决了液态电池的所有“痛点”。

也就是说，如果现在的纯电动车将现用的液态锂电池换成了相同体积的固态锂电池，续航里程会大大增加（至少一倍以上）；充电的速度也会更快，相比如今的液态电池会有很大提升；而且发生自燃的概率也会大大降低；这样的话，用户在使用这类纯电动车时将不再会有那么多的纠结。

但是，既然固态电池性能如此优异，为何迟迟没有量产呢？原因就是成本！固态电池的成本有多高？目前手机用全固态电池的成本高达高6万元，那么可想而知，一辆汽车如果用固态电池的话，成本会有多高了。但是，随着研发进步，或许，在不久的将来，固态电池也会真正实现商业化。

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（运营人员：凌萧风）

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

据相关媒体报道，美国哈佛大学在固态锂电金属电池领域的研究有了新的技术突破。据介绍在技术突破后，新电池可实现三分钟内完全充电，生命周期内可循环超1万次，可连续使用20年。有公司宣布已取得独家技术许可，将对该技术商业化进行推动，其目的是将电池缩小为手掌大小的软包电池。

该消息在网络上引发热议，大家纷纷表示对此表示期待，甚至有很多消费者认为这会带来电动汽车行业的春天。

电动汽车行业现在面对的最大问题，表现在安全性及续航里程和充电速度几个方面。哈佛大学该技术的突破，能够对电动汽车行业进行有效负，能能对相关问题解决起到极大作用。如果电动汽车行业真的能够解决续航里程、充电速度及安全性问题，那燃油车被取代会非常迅速。

这对于电动汽车行业而言可以说是颠覆性的技术突破，在其真正商业化之后，电动汽车行业将迎来新的春天。

固态锂电池技术突破后，不仅能够对电动汽车行业进行更强赋能，同样对于人类在其他方面的研究有极大意义。相关前沿技术的突破，能够对其他技术研究提供更多支持，能对其他技术突破起到一定推动作用。

在该技术真正实现商业化之后，整个社会都会因此发生巨大改变。对于普通人而言，我们应对此持期待心态，我更希望国内相关技术同样能得到突破性进展，以在该领域内实现弯道超车。

哈佛大学工程师开发出新型固态电池，最快3分钟充满电，这将带来的改变：新能源汽车发展趋势也许是时下最火爆，由于新能源车有可能是将来一个新的市场风口，当然这新能源汽车充电电池，有可能是目前最急迫，必须自主创新，假如新式动力电池能实行出去并鉴别到新能源车上那新能源汽车发展趋势会很有飞速发展效果，终究新能源车主要依靠充电电池才能维持驱动力，所以很多人都期待有一个新型充电电池推动新能源发展。

防止了短路故障的影响因素，因此可以大电流电池充电，实际上是给车辆增强了机械能，推动正离子互通的速率，那样充电效率便会大大增加，与此同时短路故障状况及时解决，那样电池使用寿命也提升了因此新闻中这样的充电电池能够实现。就现在这类科技的水平来说，这立马就可以推动新能源车市场的发展，现阶段限定新能源车持续发展的大约有三个难点，在其中之一就是充电充得比较慢难题。

虽然大家可以看到许多汽车制造商都是在想着如何能够冲更快一些，但实际上几小时的充电效率还是有一些比较慢，这根本便与燃油车的给油速率有着非常大的差别。伴随着三分钟就能充斥着新型电池的面世，这类技术性不但会为这个专家产生极大权益，并且也确实能够带动新能源车领域往前迈进一步。

新能源技术遭受持续发展的局限性实际上有很大一部分是因为充电时间太长。汽油车一会儿就可加好油跑几百公里，可是新能源技术却要充电三四个小时才能够跑几百公里，乃至要是在行程安排的路上吹空调，听音乐等这些耗电量的举动造成，电池续航还会受到影响。

目前商用的锂离子电池，主要问题在于使用液态/胶状电解质，电化学窗口有限，难以兼容金属锂负极和新研发的高电势正极材料，从而使能量密度上升存在瓶颈。而在安全层面，这样的架构还会造成短路引燃、离子浓度差增大电池内阻、电极材料持续消耗等问题。同时固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题、无需隔膜隔开正负极、阻止锂枝晶的生长，从根本上避免了电池的短路现象，能够应用更多的负极材料，正因为它具有高的离子电导率和机械强度、宽的电化学稳定窗口和工作温度区间，能够实现高能量密度、高功率密度和高安全。

这样看来，固态电池是不是就完美了呢？事实上远非如此。目前具有潜力的固态电解质材料可以分为聚合物、硫化物和氧化物，然而不同的材质与不同的排列组合化学性能差异很大，有的充电速度快，有的能量密度高，各有所长又各有所短，很难做到一种材料解决所有的问题。氢燃料电池作为另一个发展分支同样深受业界推崇。氢燃料电池具有重量轻、寿命长、能量密度高、补给时间短、续航里程更长以及不受环境影响等特点。但其关键部件质子交换膜、催化剂、双极板等核心技术长期被国外垄断，严重制约产业发展，而且国内尚未形成制氢、储氢、加氢充分配套的氢能生态链，氢能基础设施建设不足，短期内难以大范围推广。

理论上来说，氢拥有比电和油高得多的能量密度，当然这是指利用氢气发电而非直接燃烧氢气。而且一次加氢只需要几分钟，续驶里程达到500-700km，在使用过程中只排放水，没有其它任何废气，是完全的零排放。

然而看起来无比美好的燃料电池汽车要真正大规模商业化普及，有三个关键问题需要解决：燃料电池的寿命、燃料电池的成本、氢气的成本。概括起来就是要有一套能够使产业链上各个环节都能够实现盈利的商业模式。

(1)002091江苏国泰：锂电池电解液。主要控股子公司国泰华荣化工新材料有限公司主要产生产锂电池电解液和硅烷偶联剂，锂电池电解液国内市场占有率超过30%。占上市公司营业利润的30%，公司有望凭借锂离子动力电池的大规模应用迎来新的发展机遇。

(2)000839中信国安：锂电池正极材料。公司子公司——中信国安盟固利电源技术有限公司是目前国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。奥运期间以盟固利公司锰酸锂产品作正极材料的动力电池装配于50辆纯电动大客车。

(3)000973佛塑股份：锂电池隔膜。生产锂电池隔膜产品。

(4)600884杉杉股份：生产锂电池材料，为国内排名第一供应商。

(5)000100TCL集团：子公司生产锂电池，目前无汽车锂电池项目。

(6)000049德赛电池：子公司生产锂电池，目前无汽车锂电池项目。

(7)600478科力远：镍氢电池。正谋求从丰田HEV镍氢电池材料供应商向镍氢动力电池组的成品供应商的转变。目前科力远与它们的合作仅处于谈判阶段。与科力远有初步合作的仅是日本丰田和南车集团，其中南车集团的纯电动客车项目已对科力远镍氢电池组方案较为认可。

(9)600846同济科技：燃料电池。参股上海中科同力化工材料有限公司36.23%的股份。该公司从事质子交换膜燃料电池关键材料与部件的研发，包括具有创新化学结构的质子交换树脂和质子交换膜的研制。

(10)600196复星医药：燃料电池。参股上海神力科技有限公司36.26%的股权。该公司是专门从事质子交换膜燃料电池产品的研发与产业化的高科技民营企业，目前开发了5个系列的燃料电池产品，建立了全套的中小功率(0.1kW-30kW)与大功率(30kW-150kW)的质子交换膜燃料电池及其动力系统、燃料电池发动机集成制造技术及批量生产的能力与设施。

(11)600104上海汽车：燃料电池。大股东上海汽车工业(集团)总公司是“大连新源动力股份有限公司”第一大股东。该公司是中国第一家致力于燃料电池产业化的股份制企业，“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”和“博士后科研工作站”获国家认可，在中国工程院院士衣宝廉先生带领下主要研究质子交换膜燃料电池技术。上海汽车工业(集团)总公司是新源动力的第一大股东，长城电工参股11%，新大洲A参股3.42%。

(12)600192长城电工：参股“大连新源动力股份有限公司”，持股11%，同上。

(13)000571新大洲A：参股“大连新源动力股份有限公司”，持股3.42%，同上。

(14)600872中炬高新：公司涉及动力电池行业，其与国家高技术绿色材料发展中心共同设立的中炬森莱高技术有限公司就是一家专门从事镍氢电池、镍镉电池、锂电电池、动力电池、手机电池的研发、生产、销售为一体的企业，在十五期间一直承担国家863项目——动力电池产业化开发项目的研究工作。目前公司已向多家汽车生产厂家提供动力电池样品，未来在国家政策及汽车企业动力电车实现量产的推动下，该业务有望成为企业新的利润增长点。

(15)中国宝安：

(1)在锂电池正负极材料上拥有绝对的行业话语权。(2)控股75%的天骄公司主营的三元正极材料08年销量居国内第一，市占率30-40%，08年三元正极材料产量805吨，销量665吨09年保守产能是1400吨，负极材料钛酸锂180吨，正极材料磷酸铁锂09年6月达产，年产能是150吨。(3)控股55%的贝特瑞公司是锂电池碳负极材料和磷酸铁锂正极材料的龙头，前者国内第一，市占率80%，全球第二后者国内第一。贝特瑞公司是国内唯一的锂电池碳负极材料标准制定者也是国内唯一的锂电池磷酸铁锂正极材料标准制定者。贝特瑞09年碳负极材料产能是6000吨/年，磷酸铁锂正极材料产能是1500吨/年。(4)磷酸铁锂正极材料采用固相法、火热合成法，每吨成本降低到13万，大幅下降后成本只有国际上的一半。毛利率在60%以上。(5)通过哈尔滨宝安公司贝特瑞拥有近10亿吨适合于锂离子二次电池用的优质石墨矿产资源，可确保原料的稳定供给。

(16)金瑞科技(600390)

公司未来发展主要集中在锰资源、电解锰、四氧化三锰的锰系列和镍氢电池的球形氢氧化亚镍、锂离子电池正极材料的电源材料系列。

央企整合或将在2009 年完成。金瑞新材料科技股份有限公司第一大股东是中央直属大型科技企业长沙矿冶研究院，作为在国资委排名靠后的长沙矿冶研究院而言，或许

并购成了其更好的选择。

公司球形氢氧化镍是镍氢电池的关键原材料，技术优势突出。公司是镍氢电池正极材料球形氢氧化亚镍的主要供应商之一。其强大的研发实力保证了公司产品的一致性和性能稳定性居于国内前列，产品主要销售及给比亚迪和日本汤浅，其中日本汤浅用于生产镍氢动力电池。

公司子公司长远锂科生产锂离子电池材料。长远锂科有限公司是生产锂离子电池的高新技术企业。长远锂科有限公司为金瑞科技大股东长沙矿冶研究院持股84%，金瑞科技持股16%，不排除金瑞科技公司向锂离子电池正极材料进一步扩展的可能。锰资源优势明显，锰产业链完善。公司在贵州省铜仁地区的两座锰矿的建成投产，正在进行销售许可证的申请，一旦得到销售许可将满足公司电解锰所需原料的50%左右。公司是国内最大的四氧化三锰供应商，公司还是国内主要的电解金属锰生产基地之一，预计2009 年公司电解锰产能将达到3.5 万吨，锰产业链完善。

(17)尖峰集团600668

公司投资2000万元持有博信电池(上海)有限公司15%的股份，成为介入动力电池的潜力品种。2008年9月4日，科学技术委员会信息报道，上海锌空能源发展有限公司承担的锌空气电池替代车用燃料产业化项目获得国际财团认可，正式进入融资尽职调查阶段。上海博信锌空电池有限公司研发的锌空气燃料电池技术能得到浦东区政府的支持，属国家鼓励类产业，其技术性已达到国际先进水平。博信电池(上海)有限公司目前为电动自行车、电动摩托车等生产商提供高性能、无污染的 DQFC 锌空气燃料电池，同时为DQFC 使用者提供高质量的换电服务。

(18)南方汇通

(000920)南方汇通,公司控股56.43%的子公司贵州航天电源科技公司是从事锂二次电池生产的高新技术企业，是贵州省西部开发的重点工程及中国航天科工集团的名品“标志工程”,公司依托我国航天电源开发技术，采用新设备、新工艺生产的拥有自主知识产权的高新技术产品锂离子二次电池，具有容量大、安全性能好、循环寿命长、一致性好等优点，产品部分技术指标达到国际先进水平。公司目前锂离子电池生产能力为日产10万只水平，规格多达数十种公司与梅岭化工厂共同组建的“贵州航天电源技术研究开发中心”，拥有国内最先进的电源研究开发与检测设备。一支实力雄厚的设计开发队伍是公司保持技术领先与快速发展的坚强后盾。目前锂聚合物电池、大容量离电子电池和锰酸锂电池已成功开发，并将逐步实现产业化。

新能源 汽车 产业发展火热，也带动动力电池行业迎来了新的发展高潮。然而新能源动力锂电池的极限在哪里呢？有报道指出，2030年前锂电池仍会占据新能源市场的主导地位。

01

我们要一直用锂电池吗？会不会有其他电池取代锂电池？这是动力电池技术可持续发展问题。

锂动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。大容量锂电池已在电动 汽车 中试用，将成为21世纪电动 汽车 的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

动力锂电池中，现阶段销售市场上大家看到数最多的关键动力锂电池有磷酸铁锂离子电池、锰酸锂离子电池、钴酸锂离子电池和三元锂离子电池。特斯拉 汽车 应用的动力锂电池便是三元锂电池，它是在其中特性最好是的一种，可是它的安全性并不稳定。

从电池产业可持续发展角度看， 锂电池在2030年之前仍占主导地位。粗略预测，第一代全固态电池（产业化后）占市场比例接近1%的时间点约在2030年。 2035年之后，新一代固态电池及钾、镁、钠、锂—硫等各类电池会进入市场。到2050年，液态锂离子电池或将减少至约20%。

02

人们对电动 汽车 仍不太满意的是充电不如加油快。 去年国庆假期，很多用户抱怨电动车变成了“电动爹”。其实高功率型动力电池可以像加油一样超快充电，但其比能量低，无法满足长续航要求。

现在长续航的电动 汽车 越来越多，装的都是强调高比能量的能量型动力电池，快充就不太容易了。比如350千瓦超快充电，5分钟充接近30度电，还要解决很多问题：充电倍率太大，电池受不了；充电电流太大，车受不了；充电功率太大，电网受不了。

为此，电池本身要具备快充能力，即较高的峰值充电倍率；车载电气系统的电压要提高，如增加到800伏以便在超大功率充电时减小总充电电流；最好采用储能电池放电以达到350千瓦的高功率从而减轻电网负荷。这样才能便于超快充电。

这其中最难的还是动力电池本身快充潜力的发挥。充电过程最易发生安全事故，主要原因是快充导致析锂形成锂枝晶，造成内短路。 为此，除了需要开发无析锂的快充技术外，还要选择超快充电区间和幅度。

研究表明，在电量一半以下，5分钟充1/3的电量较为适宜；充满电会遇到安全、寿命、发热等很多问题，得不偿失。

03

动力电池继续走锂电方向还是向着其他方向发展，根据电动 汽车 “十二五”专项规划可以窥见一斑。

国家第一阶段发展HEV、PHEV，第二阶段发展BEV，第三阶段发展FCV，按照湖北省城市客车工程技术研究中心雷洪钧博士所说，“混合动力阶段的基本任务是，解决 汽车 节能问题，其节能极限是节能是50%纯电动力的基本任务是，解决 汽车 尾气排放(PM2.5)问题，其极限是0燃料电池车的基本任务是，提高纯电动 汽车 的续驶里程，基本目标要达到250公里，理想目标达到5000公里。”

面对诸多瓶颈和缺陷，中国动力电池企业应该加大对动力电池核心技术的研发，提升自主创新能力，攻克技术难点，做大做强企业品牌。企业不仅仅需要销售业绩，也需要技术投入。只有加大研发力度，后期才能做大做强。

与此同时，面对着产能过剩，企业又不断扩张产能的同时，电池厂商更应该加大技术研发。因为既然所有企业都在盲目扩张，如果你的产品够拔尖，产品质量高、续驶里程大、安全可靠，车场更愿意买你的电池，用户也用得放心，售量自然上去。

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合理布局产能是必经之路 。

目前，中国的产能并不落后于其他国家，但是如何建立优质产能，并让这些产能更合理的发挥效用是当下企业需要考虑的问题。动力电池在保证品质的基础上，已经具备大规模商业化基础，而接下来为应对大规模商业化发展及市场需求的激增，虽不应盲目扩张，但是生产企业也应做好产能储备。

根据中汽协公布最新产销数据，今年首月新能源汽车下滑较为严重，产销分别为4.0万辆和4.4万辆，同比分别下滑55.4%和54.4%，这是自2019年7月份补贴退坡后，我国新能源汽车销量连续第7个月同比下滑。

尽管近期销量表现不佳，但对于未来新能源汽车市场的走向，很多人还是看好的。在特斯拉股价一路上涨的带动下，无论是供应商宁德时代，还是整车企业，与新能源汽车相关的股票基本都经历了一波涨停。

同时在接下来的一年中，将有不少车企的新能源产品陆续进入市场。但不得不提的是，目前新能源汽车的发展进入了一个瓶颈期，产品差异化优势并不明显，趋于同质化。很多企业想尽量缩短这一瓶颈期，于是他们瞄准了固态电池。

重金落子固态电

近日，戴姆勒牵手加拿大魁北克水电公司，共同开发固态电池技术，加速固态电池量产应用。戴姆勒表示，电池是电动汽车的关键零部件，固态电池将是下一个关键技术，在近年有可能看到乘用车固态电池原型产品。

同时，魁北克水电公司在1月31日曾宣布，公司将帮助约翰·古迪纳夫和玛丽亚·海伦娜·布拉加的创新型固体玻璃电解质获得专利许可，并在此基础上，通过戴姆勒公司的帮助开发固态电池技术，一旦该固态电池达到量产状态，将在戴姆勒旗下电动汽车上使用。

丰田也掩饰不住要加大马力进军电动化市场的决心，近日宣布与松下合作成立新公司，开发和生产方形锂离子电池、固态电池以及研发“下一代”电池，新公司命名为泰星能源解决方案有限公司，成立时间拟定于2020年4月1日。

其实，戴姆勒和丰田并不算最早入局固态电池的车企，在2018年，现代宣布投资位于马萨诸塞州的Ionic Materials公司，进行固态电池研发工作，并计划将于2025年实现固态电池量产。同样是在2018年，大众投资1亿美元与QuantumScape公司建立一个新的合资公司,计划在2025年前建立固态电池生产线，并表示两家公司将共同努力,在固态电池领域发力,最终计划是实现固态电池的产业化生产。

此外，宝马除了自建电芯研发中心,研发固态电池技术外，还于Solid Power在固态电池方面达成深度合作,有望于2026年实现固态电池量产。知难而退的戴森在放弃造车之后并没有放弃对固态电池的研究，戴森曾在声明中表示将继续将专注于制造固态电池这一艰巨任务。除了国外车企，上汽、长城、比亚迪等国内车企也在默默研发，车企纷纷入局固态电池，难道是锂离子电池不够“香”吗？

锂离子电池的终结者

科学界普遍认为，锂离子电池已经达到了极限，而采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质的固态锂电池技术则被一致看成是锂离子电池的替代品。

几年前，新能源汽车作为乘用车市场的闯入者，有着很明显的一个短板——续航里程短。而续航里程又是消费者选购时最在意的一项产品参数，得“长续航”者得天下，于是车企纷纷提高续航。于是几年的时间续航里程很快从最初的160公里，提高到现在的超500公里。

无论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池，车企对于动力电池的宣传主要为两方面，一方面是电池容量，另一方面是能量密度。在能量密度方面，据《中国制造2025》中明确的动力电池发展规划：到2020年，中国动力电池单体能量密度要达到300Wh/kg；到2025年，单体能量密度达到400Wh/kg。

但从目前来看，无论是国内动力电池独角兽宁德时代还是全球动力电池佼佼者松下，目前能量产装车的最高能量密度电芯大约在260～280Wh/kg，主流车型采用的量产电池水平都在180～220Wh/kg左右，距离规划中提到的300Wh/kg还有一定的距离。此外，在综合到安全等各类指标后，行业专家预测锂离子电池的单体能量密度极限为300Wh/kg。

固态电池则不同，目前有些公司研发的双电解液半固态电池就已经达到了350Wh/kg单体能量密度；中科院多个研究所也已经研发出300Wh/kg的动力电池，并与合作单位推进产业化；SF Motors旗下部门TeraWatt Technology在2019年8月份宣布推出4.5Ah固态电池设计原型,该电池的能量密度达432Wh/kg，这种能量密度可以直接达到规划中2025年的目标。搭载固态动力电池的新能源汽车的续航也将突破新的高度，可能超过800公里，甚至是达到1000公里。

提振新能源行业

除了在能量密度上超越锂离子电池，固态电池还有很多其他优秀品质，如安全性。据不完全统计,至今与动力电池相关的电动汽车自燃事故至少有40余起，仅在2019年国内发生自燃事件就涉及蔚来、特斯拉、比亚迪、吉利、北汽、江淮、云度等品牌。

锂离子电池如果过充或遭到撞击，很有可能损坏隔膜，进而导致发生短路，引起火灾。而固态电解质具有不可燃、不腐蚀、不挥发、不漏液等优势，此外，作为动力电池还能省掉电池包外壳、冷却等系统，节约空间、减轻重量、减少内阻力，提高循环寿命。

尽管有着不少优点，但是固态电池的规模化生产到应用并不是没有面临困难，固态电池在固态电解质的导电率、内阻界面阻抗及相容性上存在着问题，导致短时间内尚不能量产应用于市场；生产成本昂贵，仅生产满足智能手机需要固态电池成本就需要约为1.5万美元。鉴于此，很多企业持观望态度，特斯拉CEO马斯克便是代表，“固态电池有一定前景，但是距离技术成熟还需要时间，目前也不足以改变特斯拉的战略。”

确实如此，目前固态电池还仅限于实验室阶段，距离要实现量产还需要相当长一段时间。但股市却早早对固态电池敏感起来，赣锋锂业最近一个月上涨33.10%，上榜深股通3次，外资累计净买入6.19亿；近两个月上涨101.04%，上榜深股通3次，外资累计净买入6.19亿，可谓是十分活跃。

今年1月由于春节假期较往年提前，当月有效销售时间减少，导致新能源销量下滑。在接下来的几个月中，受疫情影响，车市复苏仍需一段时间，新能源汽车行业将受到很大程度的打击。而此时不断传来与固态电池相关的消息，对于新能源汽车行业来说确实是一剂有提振疗效的良药。

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