目前液體鋰電池主要有磷酸鐵鋰和三元鋰兩種。磷酸鐵鋰的能量密度是150-210Wh/kg,續航和低溫性能有限,且冬季虧電明顯;三元鋰電池能量密度稍微高一些,但上限也只有350Wh/kg左右,同時缺乏安全性,在劇烈沖擊或針刺下容易引發事故。
固態電池可以一勞永逸的補齊這些短板。
首先,全固態電池不含液體電解液,可大大降低起火風險;全固態電池的能量密度可以達到500Wh/kg以上,循環使用壽命也在萬次以上,遙遙領先三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。安全性和續航一直是制約新能源車的兩大核心痛點,但只要固態電池能夠上車,一切就都不是事了。
固態電池相對液體電池并不是等量替代,而是增量替代。
舉一個簡單的例子,eVTOL垂直起飛所需的動力是地面行駛的10-15倍,對應電池的門檻是400Wh/kg,飛行過程中又需要經歷起飛、巡航、降落等階段,電池的瞬間充放電倍率必須在5C以上,關鍵是安全性要求也比地面高很多。如果是液體鋰電池,以上所有這些要求基本都無法實現,整個低空經濟產業自然也就無法發展。
而一旦固態電池開始大規模商用,不僅可以上天,還能入海,到時候應用場景的物理邊界就會被徹底打開,市場空間也會極大擴容。
還有,固態電池對上游也會形成拉動。
比如鋰,根據中信證券的測算,搭載金屬鋰負極的硫化物固態鋰電池對鋰的需求量為1455噸LCE/GWh,是傳統鋰電池的2.4倍,搭載鋰金屬負極的半固態鋰電池對鋰需求量為1088噸LCE/GWh,是傳統鋰電池的1.8倍。到2030年,固態電池對鋰需求量將達到55.2萬噸LCE,對比之下2024年全球鋰資源總需求量也不過只有約115萬噸。
再比如設備,單GWh液態、半固態、全固態電池設備投資額分別為1.2億、1.5億、2.5億,如果再考慮固態電池市場空間擴容帶來的設備數量增加,整個設備市場的遠期規??赡軘当队诋斚?。
2024年4月,寧德時代在CIBF上宣布2027年可實現全固態電池小批量生產;今年2月15日,比亞迪電池CTO孫華軍在CASIP年度會議上表示比亞迪的全固態電池將在2027年批量示范應用;十天后的2月25日,歐陽明高院士在電動汽車百人會上表示國內固態電池預計在2027年實現批量裝車,并于2030年大規模量產裝車。
固態電池的軍備競賽已經全面展開,這對行業來說是一次巨大的機遇。
過去兩年,國內鋰電池領域的投資預算高達3萬多億,20多家動力電池企業2025年的產能規劃合計已提升到6000GWh以上,而2024年全球鋰電池總體出貨量也不過才1500GWh左右。無論產能還是技術,中國都已將液體鋰電池做到了極致。
據SNE Research最新發布的2024年全球動力電池統計數據,2024年全球動力電池裝車量前十榜單中中國企業獨占六席,寧德時代、比亞迪、中創新航、國軒高科、億緯鋰能、欣旺達等本土勢力牢牢掌控全世界70%的動力電池產能并且還在擴大地盤,迫使日韓企業繼續交出市場。到2024年四季度,LG新能源、三星SDI和SK On已全部陷入虧損。
動力電池直到今天依然是新能源車最核心的零部件,占據整車成本的40%以上,遠期看這是一個幾萬億、甚至十萬億級別的賽道,巨量的就業、稅收、GDP均從中誕生,誰都想要,誰都也輸不起。最廣闊的市場,最完備的產業鏈,最強大的工程師隊伍,最充裕的資本,和最有為的政府,這些都決定了中國企業依然掌握戰略主動。必須打起精神,拒絕彎道超車。