0、 动力电池
"YOU NEED POWER!"
心脏咚咚咚不停地泵血，使得人体内的血液可以循环流动，将氧气和营养物质带给各个器官。对于车车来说，也需要这样一个可以持续输出能量的存在，对于油车来说是发动机，对于电车来说是电动机。而能让电机持续不停的旋转做功，需要动力电池持续不断为其输入电能。
动力电池的研究最早可以追溯到十九世纪的铅酸电池，这一阶段整个EV未得到推广和电池自身重量大、密度低、价格高和加工工艺不完善有关系，后因EV整车重量和续航问题未能实现量产，油车得以实现了第一个百年发展。
后继者锂电池在上世纪70年代首次经M先生在研发领域得到了拓展、美国的J先生提出了钴酸锂电池的概念、日本的A先生引入了锂离子做正极碳材料做负极构建了锂电池的基础框架，三者的杰出贡献也在2019年获得了诺贝尔化学奖。J先生于97年开发了更具性价比的磷酸铁锂电池，其出行的充放电性能和安全特质在20世纪末让锂电池一局击败了铅酸和镍氢电池，开启了往后20年的商业化革命。
1、锂电双雄
对于锂电池来说，充放电过程的基本逻辑趋于相似，锂离子在正负极间往返。在充电过程中，锂离子从正极脱出，经电解质传递到负极材料之中，另外正极释放出电子；在放电过程中，锂离子从负极材料中脱出，经电解质到达正极，负极始放电子，为外界提供能量。对于磷酸铁锂和三元理两大双雄来说，他们区别主要在于正极材料，前者采用磷酸铁锂、后者采用镍钴铝（NCA）或镍钴锰（NCM）。
磷酸铁锂电池由于其稳定性好、价格有优势以及较好的充放电周期，被最早投入到市场之中。受限于自身的能量密度低，东风风神E30、雪佛兰Volt的续航里程都不是特别久，普遍在100km~150km左右，起初在小型车市场上取得了较好的成绩表现。
对于三元锂电池来说，更高的能量密度有着极具的优势，且在“十二五”期间在三元锂电池的研发上给到了更多的研发支持，而先行者宁德显然快速分到了一杯羹。更高的能量密度以及更好的低温适用性在中高端EV市场得到了很好的应用，Model S和Model X也树立了其标杆地位。国内红旗E-HS9和极氪001匹配的三元理电池能量密度分别达到176.6Wh/kg和206Wh/kg，分别可实现690km和712km的续航里程。
磷酸铁锂电池被广泛大众知道还是依靠特斯拉在Model 3和Model Y的国产标准续航版车型进行了推广，这也是这两款车的价格在2020年可以获得显著下降的显著原因；国外版本的Model3目前采用LG提供的三元理电池，而三元理电池受限于钴元素的产量低，短短五年价格持续攀升，三元理电池的整体成本一直很难下压。
2、新进者的努力
作为动力电池的先行者BYD一直深耕磷酸铁锂电池，通过优化电芯排布、冷却模组等结构以及总成封装技术推出了刀片电池，目前已比亚迪汉EV车型上进行了投入，整体续航可高达600km。虽然刀片电池对于低温耐久性没有很好解决，但是在安全性方面有效缓解了异物刺穿以及冲击变形导致的电池变形问题。纵观整个EV市场，目前三元锂电池的成本价格接近0.85元/Wh，磷酸酸铁锂电池的成本价格接近0.65元/Wh，而比亚迪的刀片电池可降至0.5元/Wh。在稳定压倒一切、安全至上的大前提下，更优的价格在15w以下的纯电市场中将会有更多的优势。
2020年全年天朝动力电池产量累计为65.9GWh，同比下降12.9%。但磷酸铁锂电池产量逆势增长，累计销售30.8GWh，同比增长49.2%，成为销量唯一同比增长的动力电池类型。一个不争的事实是，锂电池的能量密度开发已逐渐达到上限。面对BYD的刀片电池，宁德时代推出了接近300Wh/kg的NCM811三元锂电池。但如之前的数据来看，当政策补贴逐步取消后，两者在市场上1V1 battle时主机厂不得不将价格考虑其中且三元理电池未能换来整车更久的续航里程，想来上半年董事长曾毓群甚至在未来3~4年间将逐渐增加磷酸铁锂电池的产能占比并未无道理。
3、新的纳赛道
宁德时代在2021年7月由董事长曾毓群推出的第一代钠离子电池，单体能量密度达到160Wh/kg，相较刀片电池的140Wh/kg极具优势，且下一代纳离子电池将达到200Wh/kg。此次新产品登台，从供应链层面来说可逐渐缓解对于澳大利亚的依赖，逐步实现自产自销；从储能角度来说，钠离子的安全性有着自己的独特优势，且储能系统的毛利率远高于动力电池系统，高附加值产品的销量是企业保持长期高利润的基础。
对于纳离子电池的研究始于20世纪70年代，但由于性能表现不及锂电池，在之后的30年几乎处于停滞状态。据《中国汽车报》记载，胡老师在钠离子电池研发上已坚守10余年，首次于2018年发表了研究结果，这为后面产品的商业化打下了基础。无论是欧洲还是天朝，开发钠离子电池都被纳入了新型电池的未来重点发展的电池体系，且在《加快推动新型储能发展的指导意见》中更加强调以需求为导向，快速推动商业化，在这十年实现规模化发展。
根据目前已报道的信息来看，钠离子电池的优点如下：1、资源广泛，国内可自取自用，就此摆脱锂资源80%依赖进口（澳大利亚和智利）；2、价格优势，无论是正极的铜基钠离子还是负极的软碳材料初步分析可降低30%-40%的物料成本；3、低温性能好，钠离子电池的工作温度为-30℃～55℃；4、安全度好，在针刺时不冒烟、不起火、不爆炸；5、适应性强，经受短路、过充、过放、挤压等试验，也不起火燃烧。
对于未来，在七月的发布会中宁德时代还提出一个有趣的观点，未来会存在AB电池解决方案，用以实现钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。因此，在未来并不会存在钠离子会完全取代锂离子产品，这也确保了现有产品可以继续稳定生产，而不是在未来五年称为淘汰品。
而对于钠离子电池的开发，一些电池专家并不是非常看好，其循环使用次数低是主要诟病的点以及后续的量产价格能否比锂离子电池低仍处于未知数。
总的来说，在整个动力电池市场来说一个好的材料补充，最终主机厂可以有更广泛的选择机会。钠离子电池后续如果顺利开发对于中低端EV将会起到很好的补充，也印证了车车说1中15w以下的EV将会是未来五年的竞争市场红海。对于目前高密度的三元理电池在未来如能有进一步突破，将会在1000km+续航里程的EV市场上进行很好的扩充，更高的续航里程会增加消费者对于最终采购电车的信心。
2020年放眼全球电池市场，LG和宁德时代共同占据了全球90%以上的份额呈现双寡头趋势，对于更残酷的竞争，期待下个十年期待宁德时代和比亚迪能带领天朝电池产业有更好的破局之举。
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