시장에는 "비아디 전 고체 리튬 배터리가 충칭에서 생산되어 곧 로딩 테스트를 실시할 것" 과 "비아디 나트륨 배터리가 배터리 상태 테스트 단계에 들어섰다" 는 보도가 있었던 것으로 알려졌다. 모두 헛소문으로 밝혀졌지만, 이들의 유포는 최근 시장의' 리튬 배터리 불안' 을 반영한 것으로 보인다.
최근 중국 (수녕) 국제 리튬 배터리 산업대회 (International 리튬 배터리 산업 대회) 와 신에너지 자동차 및 전력 배터리 국제교류회에서 중과원 원사, 샤먼대 교수 손세강 교수는 우리나라의 기존 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 이론적 한계에 다다랐다고 밝혔다.
리튬 배터리의 에너지 밀도가 천장에 가깝다는 맥락에서 시장은 고체 배터리, 나트륨 이온 배터리, 수소 에너지 등과 같은 새로운 이야기가 필요하다. 앞으로 누가' 주인공' 이 될 수 있을까?
인산 철 리튬은 성장이 강하지만 에너지 밀도가 한계에 육박합니까?
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최근 몇 년 동안 신에너지 자동차 보조금의 하락과 인산 철리튬 배터리 기술의 발전으로 비용이 저렴한 인산 철리튬 배터리가 점차 삼원 리튬 배터리를 따라잡아 시장 점유율이 가장 높은 배터리 기술 노선이 되었다.
중국 자동차 전력 배터리 산업 혁신 연맹 자료에 따르면 1 부터 10 년, 전국 전력 배터리 적재량은 224.2GWh 로 전년 대비 108.7% 증가했다. 이 중 삼원 배터리 적재 용량은 88GWh 로 차량 전체의 39.2% 를 차지하며 전년 대비 62.8% 증가했다. 인산 철 리튬 배터리 적재 용량 1.36 GWh 는 차량 60.6% 를 차지하며 전년 대비 1.55.6% 증가하여 빠른 성장세를 보이고 있다.
기자에 따르면 20 18 년 인산 철리튬 배터리 시장 점유율이 삼원 리튬 이온 배터리에 의해 추월되면서 한동안 시장 하락이 있었던 것으로 알려졌다. 하지만 2020 년 3 월부터 보조금 정책 하락으로 인해 시장은 인산철 리튬 배터리에 대한 관심을 새롭게 불러일으켜 인산철 리튬 배터리의 비용 우위와 인산철 리튬 배터리의 안전성을 강조했다. 202 1 년 5 월 인산철 리튬 배터리 생산량은 3 원 리튬 배터리를 초과했고, 같은 해 7 월에는 인산철 리튬 배터리 적재량 시장 점유율이 50% 를 넘었다.
인산 철 리튬 배터리의 높은 번영도 이 기술 노선을 전문으로 하는 비아디에게 시장 점유율 확대를 가져왔다. 이 협회와 코루이 컨설팅이 공동 발표한 보고서에 따르면 2022 년 6 월 중국 시장 당대 암페어 기술유한공사의 배터리 설치 용량은 9.655GWh 로 시장 점유율은 45.2%, 링비는 4.2% 포인트 하락했고 비아디포디 배터리는 설치 용량이 6.2 16GWh 로 시장 점유율은
게다가, 비아디 판매의 강한 성장은 또한 배터리 시장 점유율을 높이는 데 도움이 된다. 165438+ 10 월 16 일 비아디 신에너지 자동차 총 판매량이 공식적으로 300 만 대를 돌파했다. 2022 년 1- 10 월 비아디는 1397900 대를 판매해 전년 대비 233.92% 증가했다.
그러나 배터리 적재량과 시장 점유율이 급속히 증가하는 상황에서 인산철 리튬 배터리는' 에너지 밀도가 천장에 접근하는' 상황에 직면해 있다. 동해증권연구에 따르면 인산철 리튬 배터리의 에너지 밀도는 이미 이론적 한계인 약 160Wh/kg 에 도달했다.
재신증권연구도 설계가 끊임없이 최적화됨에 따라 인산 철리튬은 현재 가장 인기 있는 배터리 정극재료로 용량 대비 기본적으로 재료 한계에 도달했으며 배터리 및 시스템 설계 최적화도 한계에 다다르고 있다고 보고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
현재 시장에서는 인산 리튬 배터리가 인산 철 리튬 배터리의 업그레이드 경로가 될 것으로 널리 알려져 있다.
재신증권은 동등한 조건 하에서 인산 철망간 리튬의 이론적 에너지 밀도가 인산 철리튬보다 15% 높다고 지적했다. 20%, 비용면에서 LiMn-Fe-P 의 비용은 인산 철 리튬과 동등하며 좋은 경제성을 가지고 있습니다. 인산 철망간 리튬은 삼원 재료보다 안전성이 높고 비용이 저렴합니다.
하지만 더 큰 관점에서 볼 때, 전체 리튬 배터리 업계는 현재 에너지 밀도가 한계에 가까운' 불안' 에 직면해 있다. 손세강은 배터리의 에너지 밀도가 배터리의 원리와 관련이 있다고 말했다. 예를 들어 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도는 반응 전자빔과 활성 물질의 무게와 밀도와 관련이 있습니다. 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도는 이미 상한선에 가깝다.
솔리드 스테이트 배터리가 미래의 방향일까요? 나트륨 배터리의' 주전장' 은 자동차에 없다.
베이징특일햇빛 신에너지총재 제해 _, 인터뷰에서 리튬 배터리 에너지 밀도가' 천장에 가깝다' 는 주장은 현재 전해질을 사용하고 있는 리튬 이온 배터리를 겨냥한 것이라고 밝혔다. 최근 몇 년 동안 리튬 배터리의 에너지 밀도는 재료 특성, 배터리 기술 및 구조 면에서 크게 향상되었습니다.
"향후 리튬 이온 배터리는 고체 혼합 노선으로 전환되어 결국 전 고체 리튬 배터리로 발전할 것입니다. 솔리드 스테이트 배터리의 안전성이 훨씬 높아지고 에너지 밀도가 더욱 높아지지만 재료, 공예, 설비의 문제를 극복해야 하기 때문이다. 이 방면에서 일본은 더욱 진보했고, 중국도 연구개발을 늘리고 있다. " 제해 _ 는 말했다.
최근 미국 항공우주국 (NASA) 은 항공용 솔리드 스테이트 배터리 개발에 큰 돌파구를 마련했다고 밝혔다. NASA 공식 홈페이지에 따르면 NASA 가 개발한 솔리드 스테이트 배터리 에너지 밀도는 현재 최고의 전동차 배터리의 거의 두 배에 달하는 500Wh/kg 에 달했다. 테슬라의 4680 리튬 배터리 에너지 밀도는 약 300Wh/kg 이다.
현재 많은 회사들이, 예를 들면, 강봉 리튬 산업, 창신항공, 당대 앰프 기술유한회사, 하이브 에너지 등이다. 솔리드 스테이트 배터리 분야에 배치되어 있습니다. 업계 주류에 따르면 반고체 배터리는 2025 년' 규모' 로 대규모로 양산될 예정이며 순수 솔리드 스테이트 배터리는 더 오래 발전해야 한다. 도요타의 계획에 따르면, 2030 년에는 전 고체 배터리를 안정적으로 생산할 것이다.
특허 조사 분석 기관인 PatentResult 에 따르면 일본 기업들은 현재 전 솔리드 스테이트 배터리 특허 수에서 선두를 달리고 있다. 2000 년부터 2022 년 3 월까지 전 세계 전 고체 배터리 특허 출원량 상위 5 개 회사는 도요타, 파나소닉 지주, 샘정공, 삼성전자, 무라타 제작소였다. 삼성전자를 제외한 4 개 회사는 모두 일본 회사였다. 이 가운데 도요타의 특허 수는 1 위, 133 1 으로 2 위의 3 배에 달했다.
화안증권연구보에 따르면 솔리드 스테이트 배터리 개발은 거의 반세기 동안 대규모 상용화는 아직 멀었으며, 주로 기술 미성숙, 제조 비용, 산업 체인에 대한 시너지 요구가 높은 문제에 직면해 있다.
그리고 나트륨 배터리는 솔리드 스테이트 배터리보다 일찍 올 것이다. 165438+ 10 월 22 일, 가와이 기술은 상호 작용 플랫폼이 투자자의 질문에 답변할 때 회사 나트륨 이온 배터리 프로젝트 시험선이 이미 가동되었다고 밝혔다. 당대 암페어 테크놀로지유한공사는 앞서 투자자들의 질문에 답하면서 나트륨 이온 배터리가 2023 년 산업화를 추진하기 위해 노력하고 있다고 밝혔다.
제해 _ 리튬 배터리의 에너지 밀도가 한계에 다다르면 나트륨 이온 배터리에 약간의 기회를 줄 수 있다고 생각한다. 미래의 나트륨 배터리는 중저에너지 밀도 시나리오 (예: 에너지 저장) 에 광범위하게 적용될 것이다. 그러나 아직 비용이 많이 드는 문제 (기술이 미성숙하고 규모가 부족해서 발생하는 문제) 가 있어 2 ~ 3 년이 더 걸릴 수 있습니다.
중앙유럽협회 스마트인터넷 자동차 사무총장인 석림도 기자에게 나트륨 이온 배터리의 열세가 뚜렷하다고 말했다. 첫째, 에너지 밀도가 낮다. 동등한 무게로 수명이 삼원 리튬 배터리의 약 60% 에 불과하며 수명이 짧습니다. 후속 배터리 교체 비용은 더 높으며, 향후 더 저렴한 제품을 사용하게 될 것입니다.
이에 따라 나트륨 이온 배터리의 출현은 에너지 저장 분야에서 리튬 배터리와 경쟁할 것으로 예상되지만, 새로운 에너지 자동차 분야에서는 에너지 밀도가 낮기 때문에 리튬 배터리의 지위를 뒤흔들기가 어렵다는 것을 알 수 있다.
수소 연료 전지는요? 제해 _ 는 수소에너지와 수소연료자동차는 산업 추진과 정책 지원이 필요하며 장기적인 발전도 필요하다고 밝혔다.
최초의 연료 전지 네트워크 자동차가 이미 상해에서 운영에 돌입했고, 상하이는 전국 최초로 정기적으로 연료 전지 네트워크를 운영하는 도시가 된 것으로 알려졌다. 하지만 에리컨설팅에 따르면 현재 수소에너지 발전은 여전히 고비용 딜레마에 직면해 있고, 가격, 저장 어려움, 수소역 비용이 높으면 산업 발전을 제약하고 있다고 한다.
종합적으로 볼 때, 현재 전해질을 사용하고 있는 리튬 배터리의 에너지 밀도가 이미' 천장' 에 가까워졌음에도 불구하고 앞으로 몇 년 안에 새로운 에너지 자동차의 주류 배터리 기술이 될 것이다. 투보연구원에 따르면 2025 년까지 전 세계 리튬 배터리 시장 규모는 65,438+0,528GWH 로 3 년 후 CAGR (연간 복합 성장률) 이 34.4% 에 이를 것으로 전망된다.