作者：知乎博主/发布于 2023-01 锂电池可以拆分为：化学部分和制造部分 2020年前电池行业的创新主要体现在智能制造技术上，麒麟电池，CTP技术，刀片电池技术，4680电池技术，高分子镀铜集流体技术，上述技术本质上均为智能制造技术的创新。 随着前半场智能制造部分的创新基本走到了极致，化学体系的创新逐渐走向舞台。新一代的正负极材料，固态电解质材料，电解液材料，半固态技术，钠离子电池技术。 目前没有看到在两个领域实力均超强的企业，这种企业一定是一家伟大的企业。电池的化学部分和智能制造部分实际上差异很大，因为化学部分涉及到的是以薛定额方程统治的微观世界，而制造部分是牛顿力学统治的宏观世界。两者研发和设计所涉及到的思维方式，知识结构均相差较大。 目前国际上的龙头宁德时代和比亚迪（智能制造技术的代表的典型企业），LG energy（化学技术为代表的典型企业）。 初创公司的基因基本上决定了这家企业的优势属性，对于传统主流电池行业的初创企业，如果以化学方面或者智能制造方面的优势切入锂电赛道，首先面临的一个问题就是补足自己另一块的短板，也就是自己在化学方面/智能制造方面的优势是否能弥补自己在另一块的劣势。 目前新兴的锂电领域的初创企业，财务报表好看的初创公司，大多都是市场型的公司，鉴于国内激烈的竞争，部分技术成熟但是在主流市场技术竞争力较弱的企业，企业普遍是面向海外市场进行扩展，如面向欧美和东南亚，某种角度上也是利用了逆全球化以及海外市场技术和产业链短期空白的市场机会来切入市场寻找机会，从某种程度上来讲对这类企业的投资逻辑偏向非硬科技领域的投资，找准客户需求，差异化的满足客户需求。 也有很多仅仅针对细分的痛点进行技术开发的企业，如：针对人造石墨的石墨一体化烧结等企业，还有您之前发我的墨砾新能源。这些企业发展的空间取决自身技术的壁垒和上游供应商和下游客户的垄断能力。这种企业在后期的扩展能力，技术迭代能力有明显短板。 对于化学体系创新的初创企业，一开始的发展速度并没有很快，相反需要在早期进行大量融资进行制造能力的建设，后期再通过讲产品投放市场进行不断的迭代才有可能达到与现有技术竞争的水平，相应的投资周期就会拉的更长一点，对创始团队的化学材料技术背景有极高的要求，同时对投资人对技术的理解提出了更高的要求。 新的商业模式呼之欲出。随着人们对化学体系和制造技术更加极致的追求，以及越来越多的智能制造企业例如各个车企切入锂电池赛道的强烈意愿，电池行业龙头除了面临本行业老的竞争，在制造部分将会受到车企的挑战，在化学部分将会受到以新兴材料和化学体系起家的新生力量的竞争，一旦上述两部分能产生很好的结合将会深刻影响目前电芯行业的发展格局，改变目前一超多强的局面。 未来发展的技术分析 未来锂离子电池发展的三大关键因素：高安全性，高能量密度，低成本。 未来五年内新的锂电技术所具备的特性均为上述三点，我们依次分为7个部分进行讨论。 1. 为提升安全性产生的现有技术 固态电解质涂覆隔膜技术 基本为半固态电池的衍生技术和核心技术之一，是半固态电池未来区别于传统电池厂的核心技术之一。目前半固态电池能解决高镍材料在高电压下的安全性问题，固态电解质涂覆隔膜的技术能提升高能量密度电池的安全性。 阻燃电解液添加技术 相对较为成熟，小规模企业或者后来创业者如果没有非常可靠的专利去保护产品，很难成功。 2. 为提升能量密度产生的现有技术 锂金属电池技术 锂金属电池技术一直是锂电领域的终极技术，采用锂金属作为负极的最关键问题并非制造技术而是如何解决金属锂的可控沉积（不可控时，锂金属容易产生枝晶刺穿隔膜和消耗电解液），从某种意义上讲从石墨到硅系列到金属锂到无负极，是锂金属电池技术的逐步演化，我们逐步使用更少的负极去提升电池的能量密度。其中CATL在锂金属电池技术涉及到的制造技术方面有常年的积累，目前该项技术被用在负极补锂方面。 高镍酸锂电池技术 高镍的进阶版，NCM和NCA的逐步发展。 硅碳/氧技术 提高负极能量密度的关键技术 硅锡合金技术 高容量超级快充的备选材料 正负极补锂技术 以宁德时代为代表的负极补锂技术，和目前各大电池厂正在试验的正极补锂技术，负极补锂技术的工艺复杂，对制造技术的要求很高。正极补锂技术的工艺简单，但是对材料和化学体系的要求极高。一般正极补锂剂为专门厂商制备，代表性的有研一的镍酸锂，德方纳米的铁酸锂，嘉锂科技的硅酸锂。 高速叠片技术 叠片电池理论上有更高的能量密度（更高的空间利用率，并且适合厚极片），更低的电阻，更高的安全性。缺点是制造效率低，技术要求高，对边缘毛刺要求苛刻。未来随着制造技术的进步高速叠片有望更加快速发展。 3. 为降低成本产生的现有技术 干法电极技术 干法电极的概念更像是从ESG角度上诞生的概念，因为省去了制浆过程中的有机溶剂，能够有效的节省成本，同时整个过程不使用NMP，更加绿色健康。 石墨一体化烧结技术 人工石墨降低成本的关键技术 现代智能化工厂建设 具有较高社会价值和资源整合能力的企业有很好的投资价值。 富锂电池技术 同属于层状材料，富锂由于体相结构和界面结构不稳定，很难满足主流动力和储能市场的应用，未来将会少量添加作为降本技术。在主流市场不具备较大的发展空间。 锂电池回收技术 未来大的锂电回收企业一定是具有深厚化学基础沉淀和材料基础的企业，锂电回收中如何将回收的化学材料用最简单节能的方式再生是企业的核心竞争力，需要高的研发能力和大量的知识储备积累。相应的也是正极龙头企业最应该涉及的行业，有丰富正极生产经验的个人或者企业孵化出来的企业有较高的投资价值。 刀片电池技术 磷酸铁锂刀片电池技术，本质上并不能提升整个行业能量密度的上限，但是降低了电池的成本。 超薄铜箔技术 对于铜箔企业来讲，保持高毛利率的关键技术，对制造能力和设备要求极高，竞争壁垒较高。 4. 同时兼顾高安全性和高能量密度 半固态电池技术 混合固液电池主流的是软包电池，形式也在逐渐丰富。 1、卫蓝：当前的动力和无人机全部采用软包，储能则是方形+软包，公司下一阶段的产品当中，圆柱、方形、软包都会涉猎。 2、清陶：清一色的软包电池 3、浙江锋锂，动力和户外电源都是软包电池 4、恩力动力：针对EV、无人机、EVTOL领域开发的主要是软包电池，也有圆柱18650电池。 实际上目前的半固态电池企业大部分的钱都是用在建设产线追赶现有技术，目前的半固态电池与传统的液态电池生产流程及其相似，电池的差别也不大，而自身储备的特有技术为固态电解质材料和凝胶电解液材料及其应用技术，本质上也是利用材料优势，切入电芯行业。仅固态电解质材料和凝胶电解液材料带来的化学体系的变革并不大，以此材料优势来追赶和弥补智能制造的优势，这种发展模式对公司人员构成要求很高，挖人和追赶现有技术是第一要务。 5. 同时兼顾高安全性和低成本 高分子复合铜箔技术 该技术宁德主推，实际上目前半固态本质上是解决的三元电池在高能量密度下的安全性问题，而高分子复合铜箔技术也有异曲同工之妙，但是该技术更偏向于制造技术的创新，正如宁德尤其擅长制造技术，而卫蓝尤其擅长化学体系，因此两者开发了不同的技术。同时长久和大规模的角度上也能够降低成本。 磷酸铁锰锂技术 磷酸铁锂技术的提升版本（能量密度提升10 %），之所以技术的突破在于铁和锰在纳米尺度下的均匀技术的突破，上述均匀技术对未来高电压镍锰酸锂材料的合成也有帮助，目前可以配合三元电池使用，进行降成本。 高电压镍锰酸锂电池技术 由于电压的极大提升，镍锰酸锂电池比磷酸铁锂能量密度高40 %，成本下降30 %，最满足ESG理念的材料，由于电压升高能够大大节省单位wh电池所需要的锂元素，相比于磷酸铁锂对锂元素的需求能够降低50 %，同时能够大大节省单位wh电能用到的负极，隔膜，电池壳和模组芯片等除正极材料外的所有辅材。自身具有三维的结构，结构可逆性好（废弃材料直接回收，再生工艺极其简单），低温性能好（目前铁锂和三元北方冬季电池缩水30~50 %，高电压镍锰酸锂仅为10 %），倍率性能好，尤其是能够配合目前市场上现有的高电压快充负极（铌酸钛和钛酸锂）实现超级快充。不怕水，能摆脱生产工艺中有害物质NMP。缺点就是电压高。需要带来的是化学体系的变化，由于锂电池正负极电解液相互关系错综复杂，材料改变带来的电池的改变对研发能力的要求极高。技术壁垒高，高在对表面的极致追求和对高压下整个化学体系涉及到材料的综合考虑。 6. 同时兼顾高能量密度和低成本 4680电池技术/CTP技术 上述通过电池结构的重新设计，节省材料和空间，提升电池的能量密度。对制造能力，设备的理解和设计能力，品控能力有较高的要求，尤其是应用三元体系的4680和CTP技术。 7. 近五年内，兼顾高能量密度，低成本和高安全又能满足循环需求的技术。（在各个方面和现有主流技术拉开10 %的差距） 同时兼顾三者的技术未来一定是市场中的主流技术，即5和6的技术结合，这也就产生了未来5-10年中，能够同时满足高能量密度，低成本和高安全的技术，即4680圆柱和CTP方壳为载体的高电压镍锰酸锂电池技术。 未来机会 在国内产业链及其内圈的情况下，国外市场是不错的选择，需要企业对当地政策，法律和市场有深入的了解，建立起定制化的商业模式。 智能化数字化工厂建设，本质上属于科技服务业。 锂电池下一代硬科技本身的创业，技术，人才和融资能力是关键。 特定技术针对特定市场的创业，容易产生小而精且美的创业公司。 国产替代的创业，如针对粘结剂，炭黑，胶水等辅助材料的创业。 新型关键仪器设备的创业，如大规模ALD设备，包覆设备，造粒整形设备，新型烧结设备，涂布设备。
本文作者：武怿达 WeChat：18612200279 （注：文章转自网络或媒体，仅作分享，如有侵权请及时联系删除。） |
