新能源汽車市場在2021年爆發式增長激發了相關技術領域的活力，作為新能源汽車三大核心技術之一，動力電池産業在2021年同步進入了爆發期，世界主要經濟強國都開始将動力電池産業視為戰略産業。不過另一方面以目前提是技術水準而言，動力電池依舊存在諸多痛點，而這也成為新電池、新技術層出不窮的曆史時刻，對于智能電動汽車，動力電池是根本，甚至比晶片更為重要。
文丨智駕網 張鑫
今天将動力電池稱為汽車産業新的戰略資源并不為過，智駕網特别策劃《回望2021》今天我們聚焦動力電池産業與動力電池技術。
——01——
動力電池産業一超多強
2021年，動力電池産業在全球範圍内呈現出一超多強态勢，甯德時代稱霸全球，但LG新能源、比亞迪緊随其後。
而衆多車企也已滲透進動力電池産業，中國的長城汽車、廣汽集團、上汽集團都自建了動力電池産業鍊，并推出了自研産品。
電池密度和安全性在2021年獲得了更大的進步，半固态電池，固态電池都有了量産産品。
有資料顯示，2021年國内動力電池裝機達到140GWh，同比增長165%。
其中，乘用車市場2021年動力電池裝機同比增長164%。
按照月度來看，2021年各月度同比增速都超過了95%，而2月份受2020年疫情低基數的影響，增速更是高達622%。
以動力電池種類來分，三元電池裝機74.3GWh，同比增長91%，占比53%；磷酸鐵锂裝機65.4GWh，同比增長192%，占比47%。
二者的份額差距相比2020年有所縮小，幾乎呈現平分秋色的态勢。
在2021年各品牌動力電池的市場佔有率占比方面，甯德時代裝機量（不含合資）位居第一，同比增長132%。其中，甯德時代配套特斯拉電池裝機量最高，占比為20%，這自然與特斯拉在華的高銷量密切相關。
緊随其後的是比亞迪、中創新航、國軒高科、LG新能源和時代上汽。
比亞迪動力電池主要配套比亞迪汽車，同時還供應一汽、金康、東風等車企；
中創新航配套廣汽集團與長安汽車最多，其中廣汽集團電池裝機量占比為65%；
國軒高科配套上汽集團最多，占比為29%；
LG新能源配套特斯拉電池裝機量最高；
時代上汽配套上汽集團最高，占比為94%。
在乘用車領域，裝機量前三位的車企依次為比亞迪、特斯拉、上汽集團。
其中，比亞迪電池裝機量為21.34GWh，主要供應商為比亞迪（100%）；特斯拉電池裝機量為19.98GWh，主要供應商為甯德時代（70%）、LG化學（30%）；上汽集團電池裝機量為13.63GWh，主要供應商為甯德時代（33%）、時代上汽（27%）、國軒高科（14%）。
今年1月27日，動力電池行業領域又有了新動向——LG新能源正式在韓交所上市，募集680億人民币，這是南韓史上規模最大的IPO。
上市首日，LG新能源暴漲99%，市值一度達7500億人民币，成為僅次于三星電子的南韓第二大上市公司。
LG新能源脫胎于LG集團，是甯德時代最強勁的對手，與福特、大衆、奧迪、戴姆勒、雷諾、捷豹、保時捷等車企都建立了供應關系。
從2020年開始，LG新能源成為特斯拉的動力電池供應商，使得其實力和影響力得到了提升。
LG新能源CEO權英壽表示，其目标是超越甯德時代成為全球第一。
然而就市值而言，甯德時代目前市值為1.4萬億元，是LG新能源的兩倍左右。
而據調研機構SNE公布的資料，甯德時代在2021年的動力電池市場占有率為32.5%，位居第一，LG新能源的市場占有率為21.5%，位居第二。
兩者之間相差11個百分點，差距還是比較大的。
根據官方公布的資訊，甯德時代2025年前的規劃産能接近600GWh，LG新能源則為430GWh，二者的體量差距也依舊明顯。
有消息稱，2022年1月12日，LG新能源與澳洲锂礦商Liontown Resources簽署了為期5年的采購訂單。
按照雙方簽署的合同，從2024年開始，Liontown将給LG新能源供應10萬幹噸/年的锂輝石精礦，最終總供應量為70萬幹噸，可滿足250萬輛電動汽車的動力電池生産需求。
今天甯德時代在中國股市收獲了“甯王”之名，但其地位并不穩固，國内國外都有強勁的對手，稍有不甚，就會交出首席之位，處在風口浪尖的甯德時代近日來股價動蕩，皆因其已被美國相關部門注意，有陷入被制裁風險。
動力電池正成為超越石油地位的戰略産業。
——02——
國内車企深度布局動力電池産業
在資本市場，大陸動力電池産業的後續力量同樣勢頭迅猛。
這其中中國車企已開始主動在動力電池領域布局，建立自己的護城河。
從2021年2月開始，蜂巢能源已經連續完成了5輪融資。
其中，2月下旬蜂巢能源獲得35億元A輪融資，一個月後獲得A+輪；
7月，蜂巢能源獲得102.8億元的B輪融資；
12月，B+輪融資完成；
2022年1月17日，海亮股份以3.22億元增資蜂巢能源，占比0.7%。
至此，蜂巢能源的估值達到了460億元。
此外，2021年值得一提的融資還包括：中航锂電在9月份完成了120億股權融資；宣稱研發出全球第一款固态锂陶瓷電池的輝能科技完成了3.26億美元融資；主攻高性能磷酸鐵材料産業化開發的林立新能源也獲投。
據統計，過去一年中，包括紅杉中國、深創投、IDG資本、高瓴創投、君聯資本、春華資本、凱輝基金、光速中國、軟銀中國等在内的數十家VC/PE機構，以及甯德時代、長城汽車、小米長江産業基金、廣投資本等産業基金都邁進了動力電池産業的大門。
而在技術層面，2021年也堪稱動力電池的技術大年，尤其是整車企業，推出了不少值得關注的新技術，廣汽埃安推出了彈匣電池、比亞迪的刀片電池、長城汽車在202年推出無钴電池和果凍電池之後，2021年又推出了大禹電池。
2021年3月10日，廣汽埃安釋出了新一代動力電池安全技術——彈匣電池，首次實作了三元锂電池整包針刺不起火，在電池安全性能上實作了突破。
彈匣電池基于防止電芯内短路、短路後防止熱失控，以及熱失控後防止熱蔓延的設計思路，采用類似安全艙的設計，可有效阻隔熱失控電芯的蔓延。當偵測到電芯電壓或溫度等出現異常時，可以自動啟動電池速冷降溫系統為電池降溫。
據介紹，彈匣電池具備四大核心技術：超高耐熱穩定的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統、全時管控的第五代電池管理系統。
其中，超高耐熱穩定的電芯通過正極材料的納米級包覆及摻雜技術的應用，有效提升了熱穩定性，防止熱失控；電解液新型添加劑的應用實作了SEI膜的自修複，改善了電芯壽命，降低電芯短路風險；高安全電解液通過特殊電解液添加劑，在加熱至120℃以上時，在活性材料表面自發聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低了熱失控反應産熱。
超強隔熱的電池安全艙擁有網狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，為電池構築了超強隔熱的安全艙，最終實作三元锂電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯。電池包上殼體能耐溫1400℃以上，可有效保護電池整包。
極速降溫的速冷系統通過全貼合液冷系統、高速散熱通道、高精準的導熱路徑的設計，實作了散熱面積提升40%、散熱效率提升30%。
全時管控的第五代電池管理系統通過采用車規級最新一代電池管理系統晶片，可實作每秒10次全天候資料采集，比前代系統提升100倍，以24小時全覆寫的全時巡邏模式，對電池狀态進行監測。發現異常時，立即啟動電池速冷系統為電池降溫。
此外，彈匣電池在冷卻系統、電芯設計、整包布置等方面也進行了全面優化，能量密度相對于同類普通電池包體積能量密度提升9.4%，重量能量密度提升5.7%，成本下降了10%。
時隔半個多月，比亞迪在2021年3月29日正式推出了刀片電池，再一次通過了最嚴酷的針刺測試。
傳統磷酸鐵锂電池包含三層結構——電芯、模組、電池包，電芯和模組的支撐固定結構件會占據很大一部分空間。
刀片電池對電池包的結構實作了重塑，省去了模組和大部分結構件，由電芯直接成包，使機關體積能量密度提升50%。同時，更長的極耳距離減小了内部短路的風險和熱量的産生，更薄的厚度也進一步降低了穿刺過程中的熱量累積，提升了電池包的強度和安全。
在刀片電池的釋出會上，比亞迪公布了電池安全性對比測試的視訊。
測試中，三元锂電池在發生熱失控時直接爆燃，放在電池上的雞蛋被炸飛；傳統磷酸鐵锂塊狀電池的表面溫度則達到200-400℃，雞蛋被烤焦；刀片電池的表面溫度卻僅為60℃，雞蛋完好如初。
比亞迪集團董事長兼總裁王傳福表示：“‘刀片電池’展現了比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心，更有信心把‘自燃’這個詞從新能源汽車的字典裡徹底抹掉。”
同時，比亞迪對外宣布：刀片電池技術将向整個新能源汽車行業開放共享。
2021年6月29日，長城汽車正式釋出大禹電池，其核心優勢在于安全性能突出，其三元811大容量高鎳電芯可以在電池包内任意位置、單個或多個電芯觸發熱失控的情況下，均能實作不起火、不爆炸。
這在出現了多起新能源汽車電池起火事故的2021年，同樣頗具關注度，成為有望徹底解決電池安全痛點的又一項新突破。
大禹電池的技術核心在于八大全新設計，包括：熱源隔斷、雙向換流、熱流配置設定、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智能冷卻，并已獲得數十項核心技術專利，覆寫了熱源抑制、隔離、冷卻、排出等技術領域。
根據官方介紹，測試實驗的最高溫度達1037℃，瞬時最高氣壓約16KPa，大禹電池也沒有出現明火外溢和爆炸，并且排出的煙氣溫度也低于100攝氏度。
此外，長城汽車也宣布：将大禹電池作為一項開放性系列技術，向全社會免費開放。
根據規劃，大禹電池将成為長城汽車旗下全新車型的動力電池，在2022年全面投入應用。
對于長城汽車而言，在電池領域還有兩項新技術同樣值得一提，那就是無钴電池和果凍電池，它們是在更早些時候的2020年底就已經釋出。
其中，無钴電池是長城旗下的蜂巢能源率先量産的技術，實作了電池的無钴化，有效提升了安全性。據長城官方介紹，無钴電池已經向國内外衆多車企送檢，回報效果很好。
技術方面，蜂巢能源采用的是單晶無钴材料。相比811低钴電池，無钴電池的能量密度能做到與811電池相同，甚至略高，但安全性則優于811電池。
而在電芯技術領域，蜂巢能源的果凍電池則是一種應用了新型果凍狀電解質的锂電池，具有高導電、自愈合和阻燃等特點，可以在幾乎不降低電性能的基礎上阻止熱擴散。
官方資料顯示，果凍電池的電導率為6*10 s/cm，耐熱溫度可達150℃，滿電針刺測試中實作了不起火、不冒煙、自愈合。
——03——
展望2022：4680進入量産階段
動力電池産業的2022年更加充滿希望。
其中最受關注的一方面是固态電池是不是來到臨界點，其二是馬斯克心心念念的4680電池能否量産，進一步降低電池成本。
而在中國市場，也有諸多新技術将在2022年迎來落地的時刻，首先是蔚來ET7将在今年3月28日上市傳遞，這将是半固态電池首次在量産車上搭載。
而據今年1月22日東風汽車釋出消息稱其與贛鋒锂業合作開發的首批50輛東風-贛鋒高比能固态電池車在江西省新餘市完成傳遞，成為全球首個固态電池車示範營運項目。
不過雖然是固态電池，但其性能有限，最大的進步主要展現在安全性方面。
可以明确的說，2022年真正的突破性的固态電池不會量産，但市場最期待的是特斯拉在2020年釋出的4680電池已經有望真正落地。
據海外媒體報道，2月2日松下首席财務官梅田博和（Hirokazu Umeda）在公司季度财報會議上表示，松下将于今年年初在松下大阪總部附近的和歌山縣工廠開始試生産4680電池，但量産的具體時間和地點尚未公布。
據悉，梅田博和表示：“經過各種測試後，我們将安裝一條新的4680電池量産線，可能也在和歌山縣。一旦能夠傳遞4680電池，松下将首先供應特斯拉。”
這在時間節點上，與自動駕駛、車聯網領域的新一輪技術疊代相吻合，是以也意味着新能源智能汽車有望在2022年迎來新一輪的技術爆發，實作綜合實力的整體提升。
電動汽車能否在2022年突破續航困境，動力電池正被世界各國深度聚焦，它的每一點進步，都意味着汽車産業在全面電動化的道路上向前邁進了一大步。
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