电动车电池中国无可替代的优势 (中国电动车电池新突破)

#挑战30天在头条写日记#

中国的动力电池制造商再次引领充电电池的重大创新:用成本便宜得多、储备也丰富得多的钠取代锂。而钠化学上来说也是一种盐,价格只有锂的1%到3%,还储量比锂更广更大,且二者的化学性质非常接近。而当温度远低于冰点,它甚至可以保持几乎所有电量。众所周知,锂电池根本做不到。也是为什么宁德时代点开了钠电池的科技树,不受长期频繁的充电循环、经常处于严寒的高纬度地区的电量衰减问题都可以得到有效解决。

电动车电池革命性突破还有多久,中国电动车电池技术领先

国际能源署的动力电池相关分析全是中国造

更让西方同业绝望的是,制造钠电池甚至不需要改造已有的产线、设备都不用更换,几乎是极其微小的成本就能做转换。

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遥遥领先,我们遥遥领先

但这些科技树只是中国在动力电池行业上竞争力的冰山一角。美国、欧洲等西方国家在过去十年间,投资了几十亿美元,但到目前为止,却只有中国跑赢全场。引用余大嘴那句浮夸到爆的演讲用词:“遥遥领先”。

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同样遥遥领先的中国新能源车保有量

中国在动力电池相关专利数量和质量上占据绝对优势。

根据统计,中国企业和研究机构在锂离子电池相关专利数量上占全球70%以上,这为中国电池企业在技术创新和产品开发上提供了强大保障。据专利分析工具提供的数据,截至2022年12月,全球共9,862项有效专利。中国以5486件专利排名第一,占总数的50%以上。日本以 1,192项专利紧随其后,其次是美国(719项)、韩国(595项)和法国(128项)。

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宁德时代钠电池

专利数量是一方面,专利质量同样世界领先。

中国动力电池企业在锂离子电池的关键材料与核心技术上都已达到世界领先水平。如在电解质、正极材料和负极材料等领域拥有自主知识产权的技术,并实现了批量应用。这使中国电池产品在能量密度、安全性和成本控制上具有竞争优势。全球进行相关研究的机构和企业中,中国科学院(CAS)、宁德时代(CATL)等7家机构进入专利排名的前10。

这样的专利碾压让中国的动力电池产品在种类和性能上已全面超越国外同行。中国电池企业不但在动力电池的各个细分产品上均处于领先地位,还在新能源汽车主流的磷酸铁锂电池和高比能密度的三元电池等领域达到世界最高水平。

但仅仅是有专利有科技树还远远不够, 构建起较为完善的动力电池产业链才不会被人卡住脖子 。也是为什么从原材料到电芯再到电池包和模组,中国在产业链各环节早早布局,为电动车产业发展提供了有力支撑。

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电池制造洁净室

按照国外行业智库的研究报告, 除采矿业外,中国至少控制了制造锂离子电池所需每个步骤的一半供应。 尽管用于电池的大部分锂、镍、钴和锰是在中国境外开采的,但电池供应链的所有关键矿物中的大部分不得不运到中国做进一步提炼和加工的。

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中国持有的全球关键矿物开采和精炼产能结构是碾压级别的:

41%的钴矿(仅1%左右在国内开采),全球75%在国内精炼;

50%以上的锂矿(仅13%在国内开采),全球60%锂精炼在国内;

69%的镍矿且到2027年中国将成为镍矿全球最大持有国(仅18%在国内开采)

64%的石墨主要是在国内开采,自给自足毫无压力。

8%的锰开采于国内,但全球95%的锰精炼在国内。

当然西方国家没有坐以待毙,也在全球购买矿产,并努力追赶。但西方国家对第三世界国家的投资手段懂的都懂,一座新矿需要20多年才能真正实现全部产能。 也就是说,不管这些矿物在哪里开采,最后几乎全部运往中国。 因为在产业链上来说,美国只能在中国提炼成电池级材料。美国如今几乎没有处理能力。提炼厂通常需要两到五年的时间才能建成。培养技术人才和调试设备则需要更长时间。澳大利亚的第一家锂提炼厂是2016年获得批准,但直到2022年才生产出电池级的锂。

那西方能不能用不同的矿物来替代,绕开中国对主要矿物产能的控制呢?可惜中国在这方面也超前了:动力电池中最重要的组成部分是阴极,也是所有电池材料中最难制造也最耗能的部分。传统上的阴极使用的是镍钴锰酸锂。中国的企业又点亮了新的科技树作为替代品:磷酸铁锂的阴极,直接用更便宜更容易获得的磷酸铁盐取代了镍锰钴酸盐。对西方国家来说,磷酸铁锂是绕过稀有矿产供应链卡脖子的最佳机会。

不过嘛,中国已经在生产世界上几乎所有的磷酸铁锂、配套大部分其他组件,以及阳极的生产。

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知名研究机构的中国电池供应链结构

  • 另外还有位于阴极和阳极之间防止短路的薄膜。导电所需的电解液主要由锂盐和溶剂制成,世界前四大电解液生产商都在中国。
  • 还有电池包的整体组装技术,其复杂程度并不比一部iPhone手机简单多少。中国起步很早的投资已使国内行业在生产、设备,以及产品设计方面早已处于世界领先地位。

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猜猜看为什么特斯拉在上海建商用储能电池厂?

除了用政治手段*压打**, 西方产业已经看不到在动力电池整体产业链上发展的希望。

但由于中国在精炼矿物、专利技术架构,技术人才培养以及建设先进工厂方面遥遥领先(余大嘴回音),世界其他国家也许需要几十年的时间才能迎头赶上。要不,西方列强再看看日本最爱的氢能燃料电池?

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