CATL：靠三元鋰崛起但缺陷逐漸顯現(xiàn)

在CATL成立時(shí)，在三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池兩種技術(shù)路線中果斷選擇了前者，并依靠該技術(shù)優(yōu)勢迅速發(fā)展起來。

表現(xiàn)優(yōu)異的三元鋰離子電池很快就成了市場主流電池。在動(dòng)力鋰電池市場，三元鋰離子電池的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了電池市場60％，這為選擇三元鋰離子電池的CATL，領(lǐng)跑電池市場帶來了極大的優(yōu)勢。

CATL推出的NCM811鋰離子電池，電芯能量密度可達(dá)240Wh／kg，電池pack能量密度達(dá)到170Wh／kg，搭載這款電池的AionS可以持續(xù)行駛超過500公里。

而這樣優(yōu)越的續(xù)航能力，讓NCM811動(dòng)力鋰電池很快就得到了蔚來、TSLA這些新能源汽車車企的青睞。

在技術(shù)方面，盡管三元鋰離子電池有高能量密度的優(yōu)勢，但它也因?yàn)椴环€(wěn)定的問題，飽受市場詬病。

所以在比亞迪推出刀片電池后，新能源汽車公司又把目光轉(zhuǎn)向了安全性更高的磷酸鐵鋰離子電池。

而CATL研究的全固態(tài)電池是一種在工作溫度區(qū)間內(nèi)所使用的電極和電解質(zhì)材料均是固態(tài)的鋰離子電池，可以說是電池的最終目標(biāo)。

目前，CATL雖然已制作固態(tài)電池樣品，但是實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)恐怕還要等到2030年。

比亞迪：刀片電池重走來時(shí)路

2020年三月，比亞迪高調(diào)公布了自主研發(fā)的刀片電池，而這其中也并沒有讓電池化學(xué)材料上的巨大革新。

刀片電池同樣也是大幅優(yōu)化了電芯單體和模組結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰離子電池，能量密度較傳統(tǒng)磷酸鐵鋰離子電池提高50％以上。

從比亞迪漢EV到宋pLUSEV、2021款唐EV，再到不久后將升級的秦proEV、e系統(tǒng)等車型，磷酸鐵鋰離子電池在比亞迪產(chǎn)品陣列的覆蓋將越來越全面。

比亞迪開發(fā)的新型磷酸鐵鋰"刀片電池"，之所以這么取名，是由于這款電池較傳統(tǒng)方形電池更加呈現(xiàn)"扁平"和"長條"形狀。

該電池體積比能量密度"比傳統(tǒng)鐵鋰離子電池提升了50％，成本能下降20％－30％，放電倍率將大幅提升，壽命長達(dá)8年120萬公里。

比亞迪推出的刀片電池，也意味著將重新回歸磷酸鐵鋰。

和CATL的技術(shù)路線相比，比亞迪在三元鋰離子電池的路上，依然堅(jiān)持走截然不同的磷酸鐵鋰技術(shù)路線。

隨著三元鋰離子電池在安全上的不穩(wěn)定性逐步暴露，市場正表現(xiàn)出從三元鋰離子電池向磷酸鐵鋰離子電池回歸的趨勢，而磷酸鐵鋰離子電池正是比亞迪的優(yōu)勢領(lǐng)域。

TSLA：反復(fù)橫跳又自行研發(fā)

從今年年初開始，TSLA便上演了一波反復(fù)橫跳的好戲，截至目前Model3年內(nèi)瘋狂的3次降價(jià)，印證了TSLA年初換用磷酸鐵鋰離子電池的構(gòu)想。

其目的無非是進(jìn)一步降低成本，從而打造更低的入門價(jià)格，假如僅站在消費(fèi)者角度，偏向成本考慮的磷酸鐵鋰車型，也在售價(jià)上極具吸引力。

但降價(jià)歸降價(jià)，TSLA在暗地中的選擇實(shí)則舉棋不定。今年六月，TSLA和松下的電池制造協(xié)議條款延續(xù)至2023年，至此，TSLA將手握松下NMC和CATLLFp。

然而，新供應(yīng)商的加入能夠緩解電池產(chǎn)量的問題，但成本問題依然沒有得到很好解決，而且相比起競爭對手，目前TSLA車型的電池技術(shù)優(yōu)勢也越來越小。

所以TSLA決定自己造成本更低、容量更大、性能更強(qiáng)的全新電池。

從TSLA最近5年在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域的布局來看，其自造的電池有可能是集成了改進(jìn)型鎳鈷錳三元鋰離子電池＋超級電容，可以在不同的工況下充分發(fā)揮兩種儲能元件的優(yōu)勢，提升電池放電功率和放電能力。

其中的改進(jìn)型三元鋰離子電池或采用干電極技術(shù)以及改進(jìn)型電解液，可在容量以及循環(huán)壽命上得到顯著提升。

相比起目前國內(nèi)常見的NCM811三元鋰離子電池電芯最高約300Wh／kg的能量密度，TSLA的新電池技術(shù)能量密度提升潛力更大。這在未來或?qū)⒋俪杉冸妱?dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的一次飛躍。

三國殺：電池技術(shù)的演化

就電池技術(shù)的發(fā)展情況而言，動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線仍在高速地迭代中。每兩年就調(diào)轉(zhuǎn)了一個(gè)船頭，或者每年都在變更技術(shù)方向。

目前，在新能源電池中，主流應(yīng)用是鋰離子電池，即使在鋰離子電池中，都存在著技術(shù)之爭。

目前的主流技術(shù)路線分為三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池這兩大方向，其中以2016年作為分界線，此前磷酸鐵鋰為重要路線，此后三元鋰離子電池上位。

但技術(shù)進(jìn)步使得磷酸鐵鋰離子電池和三元電池體積能量密度的差距縮小，成本差距降低，用戶又逐漸傾向于選擇搭載磷酸鐵鋰離子電池的電動(dòng)汽車。

技術(shù)路線的分化都是加速電動(dòng)化，同時(shí)也意味著行業(yè)格局可能面對重塑。

關(guān)于CATL來說，811系列電池作為拳頭產(chǎn)品，必須要重新贏取市場的信任以及消費(fèi)者的信任才可以。

不過，給三元鋰離子電池判還為時(shí)尚早。

隨著不斷攻堅(jiān)，四元鋰離子電池、無鈷電池、固態(tài)電池等新的電池都量產(chǎn)不遠(yuǎn)了，在下一階段的競爭中，三元鋰離子電池的變體們還有可能會引領(lǐng)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

現(xiàn)實(shí)情況來看，三元鋰離子電池可能仍然是出貨量最高的電池類型；磷酸鐵鋰離子電池會因?yàn)榘踩远@得一定的市場，但也無法完全顛覆三元鋰離子電池。

更何況，目前三元鋰離子電池的玩家都還在研究升級三元鋰離子電池，隨著更多安全性更高、成本更低、能量密度更高的三元鋰離子電池變種的出現(xiàn)，三元鋰離子電池還將會繼續(xù)繁榮。

未來的答案：固態(tài)電池解決現(xiàn)有電池頑疾

傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池不會成為動(dòng)力鋰電池的終點(diǎn)，而全固態(tài)電池取代液態(tài)電池成為主流是大勢所趨。

目前市場公認(rèn)的答案是，現(xiàn)有電動(dòng)汽車的電池系統(tǒng)能量密度翻一倍半，從普遍的160wh／kg，到400wh／kg，才是電動(dòng)汽車徹底取代燃油車的開始。

最終要解決電池的能量密度問題，消滅里程焦慮，最后的方法一定是固態(tài)電池。

和液態(tài)電池相比，固態(tài)電池具有明顯的優(yōu)勢，其安全、穩(wěn)定，且固態(tài)電解質(zhì)耐高溫，損壞后不易爆炸起火。

近幾年電動(dòng)汽車起火事件頻發(fā)，讓社會各界關(guān)注其安全問題的同時(shí)，更催促著固態(tài)電池商業(yè)化加速落地。

固態(tài)電池自身擁有高能量密度、小體積的優(yōu)勢特點(diǎn)，代表著應(yīng)用該技術(shù)的新一代車型將擁有更長的續(xù)航、更低的車型能耗、更好的空間體驗(yàn)，并且還支持快速充電，同時(shí)更加安全。

固態(tài)電池是動(dòng)力鋰電池液態(tài)邁向全固態(tài)的必經(jīng)之路，傳統(tǒng)液態(tài)電池將在發(fā)展過程中漸漸減少液體的含量，從半固態(tài)電池到準(zhǔn)固態(tài)電池，最終邁向無液體的全固態(tài)電池。

固態(tài)電池在國內(nèi)應(yīng)用進(jìn)度

從發(fā)展趨勢看，真正高水平的固態(tài)電池將在2020年前后，以先行落地少量試制產(chǎn)品的方式，將逐步開始商用化，并在2025年左右，真正在全球范圍內(nèi)普及開來。

而根據(jù)這兩大勢力的技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃，可將固態(tài)電池在國內(nèi)應(yīng)用劃分為三個(gè)時(shí)期。

①目前到2021年，為固態(tài)電池市場孕育期，各方均未投放產(chǎn)品，只進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)劃和研發(fā)，市場仍是三元系電池的天下。

②在2021—2025年，進(jìn)入固態(tài)電池應(yīng)用初期，電池能量密度達(dá)到300－500Wh／kg，屆時(shí)搭載固態(tài)電池的車型將成為電動(dòng)汽車市場中的"高端品"。

③在2025—2030年左右，甚至在未來更長時(shí)間里，才能真正迎來市場的成熟期，到時(shí)固態(tài)電池能量密度才能突破500Wh／kg的天花板，真正在市場中普及開來。