编者按：由于新冠病毒疫情对汽车行业造成重大冲击，行业对可充电电池的需求今年将首次下滑。但人们对锂离子电池的长期前景依然保持乐观。电池制造商在电池寿命等关键领域取得了快速进展。目前一个有待突破的技术是在电池阳极中加入硅代替石墨。另一个重要的进展可能通过固态电池的商业化实现。


三十年前,锂离子电池还在为索尼便携式摄像机供电;三十年后,锂离子电池已经能驱动流行的特斯拉电动车。不过,这一快速进步正面临COVID-19疫情带来的重大考验。

电池行业的短期压力与长期需求

根据彭博新能源财经(BloombergNEF)的预测,由于新冠病毒疫情对汽车行业造成重大冲击,电动汽车的销量随之下滑,行业对可充电电池的需求今年也将首次下滑。

包括韩国LG化学在内的主要电池生产商已经下调了年度销量预期。分析人士预计,动力电池行业原定大幅扩大生产能力的计划将减缓。那些在潜在突破性技术上烧钱的初创企业为了获得资金,将面临更艰难的环境。

然而,困难是暂时的。从电池生产商到汽车制造商,人们对锂离子电池的长期前景依然保持乐观态度。宁德时代董事长曾毓群表示,“从长远来看,我们充满信心。”在不到十年的时间里,宁德时代已经成为行业领导者。据彭博社报道,宁德时代的销售额在2019年暴增90%。而6月16日,大众汽车也表示,已向斯坦福大学研发固态电池的衍生企业QuantumScape追加投资2亿美元。5月份,大众还成为中国电池生产商国轩高科的最大股东。

为应对疫情危机,一些国家(包括德国和法国)已推出一系列刺激措施,帮助汽车行业加速转向电气化。法国将向其汽车行业提供约80亿欧元(约90亿美元),以加强对电动汽车的支持;德国的经济刺激方案包括向汽车行业提供56亿欧元资金,并要求加油站安装电动车充电设施。鼓励电动汽车发展一定程度上也刺激了对电池的需求。自2015年以来,锂离子电池的需求增长了一倍以上,从去年到2020年,锂离子电池的需求仍将增长约9倍。

电池成本降低 寿命更长

电池制造商和公用事业公司表示,电池在乘用车及其他车辆运输方式、消费电子产品和大规模能源储存领域仍有望变得更强大、便宜和普及。据BNEF新能源财经称,更先进的电池技术和电池产能的快速增长已经使得锂离子电池的价格暴跌,从每千瓦时1000多美元降至2019年底的156美元。到2024年,电池的平均价格应达到100美元/千瓦时,这将使电动车的价格与内燃机车均等。到2030年,电池的成本或将进一步降低。

电池制造商还在电池寿命等关键领域取得了快速进展。宁德时代最近宣布,将很快开始生产可运行200万公里(120万英里)或持续使用约16年的电池,该功能将远远领先于市面上的所有电池,这些电池的保修期通常在15万英里。

特斯拉和通用目前也都在研发百万英里电池,不过两家公司都还没有明确表示何时准备就绪。通用汽车执行副总裁Doug Parks表示,该公司在延长电池寿命方面几乎已经做到了这一点。

特斯拉在6月8日的一份报告中表示,内燃机汽车一般行驶约20万英里在美国就报废了,这意味着寿命更长的电池组可以显著延长汽车的寿命,尤其是对出租车和货车来说。更重要的是,消费者可以转售百万英里电池,以将其部署在第二辆汽车上,从而抵消最初购买价格的一部分。

电池技术更先进 续航更长

每个电池都有三个关键部件:两个电极(阴极和阳极)和一个电解质(通常为液体,允许电池充电和放电)。目前一个有待突破的技术是在电池阳极中加入硅代替石墨。加州初创企业Sila Nanotechnology表示,硅材料可以帮助电池将单次充电的续航时间至少延长20%。

Sila首席执行官Gene Berdichevsky称,该项技术将首先应用于明年上市的消费设备,最早在2023年左右也可能应用于一些超级跑车或豪华车,之后将应用于大部分主流汽车。

在2030年前,另一个重要的进展可能通过固态电池的商业化实现。固态电池组所占的空间更小,能力密度更高,在提高续航里程的同时还能降低安全事故的风险。固态电池技术的领头羊丰田汽车公司表示,该公司有望在2025年前实现固态电池的商业化。

总部位于科罗拉多的Solid Power 已经开始向汽车行业的潜在客户配送固态电池进行测试。不过,这家初创公司很可能在资金方面面临挑战,因为其产品要经过多年的验证过程。

根据BNEF的数据,那些能够承受短期资金压力的公司将能够从电动车浪潮中受益。到2040年,全球大约有31%的乘用车(约5亿辆)将由电池驱动。


 原标题：2020年电池需求将首次下滑 长期前景依然乐观