Ⅰ 寧德時代們的心頭大患：整車廠自造電池的時代來了
對於 汽車 製造商來說，是自造電池還是從電池企業采購，這是企業轉型邁向電動化時代的重大抉擇。
而從當前 汽車 製造商相繼布局動力電池市場可以看出，整車廠自造電池的時代來了。整車廠加入電池大軍勢必會進一步競爭激烈的電池市場，屆時，寧德時代們又該尋找哪些出路呢？
話語權的爭奪
整車廠下場自造電池的原因一是拉低成本，二是掌握主動權，拿回話語權。近幾年就已經有部分整車廠因為電池產能受限，不得不下調部分車型的產能目標，如特斯拉、奧迪，捷豹等。而近期的「缺芯」風波讓整車廠再次提升對零部件斷供的警惕性。同時，在電動化時代，因電池成本的高佔比，電池企業成為產業鏈中最有話語權的一環，整車廠不可能甘於忍受這種局面。
全國乘聯會秘書長崔東樹在他的一篇文章中寫到：「我始終認為整車企業自造電池是趨勢。這是因為電池的成本佔比太高，至少佔到整車價格的25%左右。德國大眾的2019年財年表現強勁，全球共交付了1097萬輛新車，數據顯示其2019年銷售收入達2526億歐元，銷售利潤達到6.7%。如果改成電池驅動，電池的成本也是千億歐元的概念，這實在是太大的數值，如果沒有電池的利潤，大眾的銷售利潤率會大幅下降，那大眾的價值將銳減，而且盈利差帶來的系列問題都會很嚴重。」
崔東樹指出，「鋰電池是一個非標準的電化學產品，與 汽車 鋼板等基礎原材料不同，並非每個企業造出來的鋰電池都一樣。鋰電池是技術快速推進的產品，所以整車企業未來必然會延伸到電池領域。」
這一趨勢在近幾個月凸顯，整車廠或直接參與電池生產，或對相關企業加大投資，進一步提升供應鏈的優勢。
國內外整車廠布局
一、國外整車廠
作為智能電動車企的標桿企業，特斯拉在發展之初就開始計劃自建電池工廠。在2020年9月的電池日上，特斯拉表示，弗里蒙特的「試驗工廠」已開始少量生產4680電芯，預計達到年產能10GWh，計劃2021年底實現上述產能目標。而柏林工廠作為特斯拉的首個成熟工廠，預計年產能250GWh。
3月15日，大眾集團舉辦了第一屆「Power day」（動力日），向外界披露了公司未來十年的電池路線圖。根據大眾集團的介紹，其將於未來十年內在歐洲與合作夥伴一同新建六座40 GWh級別的動力電池超級工廠，總規劃產能達240 GWh。
中國市場方面，4月6日，國軒高科發布公告稱，公司2020年度非公開發行股票獲得中國證監會審核通過，這意味著大眾中國2020年擬通過定增及協議轉讓的方式，獲得國軒高科26.47%股權的計劃正式審查通過，大眾中國將成國軒高科最大股東。今年3月，大眾集團CEO迪思在接受中國媒體采訪時表示，下一輪電池工廠的投資或投向中國。
4月16日，通用 汽車 正式宣布投資23億美元，與LG能源解決方案公司合作，在美國田納西州建造其第二家超級電池工廠。根據分析，該工廠的產能不會低於其Lordstown工廠的30GWh年產能。
此外，2020年戴姆勒集團宣布，計劃在全球3大洲7座城市共布局9家電池工廠。
二、國內整車廠
國內整車廠首屈一指的非比亞迪莫屬，因其在電池方面自成一派，並且晶元也能自給。嚴格來說，與其他車企是競爭關系，但比亞迪一直保持著對外開放的態度，2020年，推出刀片電池後，宣布對其他 汽車 廠商開放刀片電池外供，目前紅旗旗下車型已經搭載，明年或將為現代 汽車 提供定點；三元鋰電池外供也有進展，福特全新發布的Mustang Mach-E車型所採用的是比亞迪811三元鋰電池。
此外，比亞迪的電池產能也很充足，目前「弗迪系」的工廠已經陸續規劃並投產。弗迪重慶工廠、長沙工廠、貴陽基地、蚌埠弗迪項目，這四個工廠的已投產及規劃中的刀片電池產能合計達到75GWh。
長城 汽車 2018年將旗下動力電池業務拆分出來，成立了蜂巢能源。短短兩年時間里，蜂巢能源已躋身動力電池裝機量前十。今年1月19日，其湖州建立年產20GWh的動力電池新基地；1月27日，蜂巢能源在遂寧建設20GWh動力電池工廠。國外方面，2020年11月17日，蜂巢能源正式宣布在德國薩爾州建立一座年產能24GWh的電芯工廠和PACK工廠。
蜂巢能源計劃到2025年在全球范圍內建成100GWh的電池產能。
3月13日，吉利 科技 集團在贛州經開區規劃建設年產能42GWh的動力電池項目，總投資300億元。此外，吉利 科技 還入股了孚能 科技 ，持有後者2.55%的股權，去年12月，雙方公告稱將共同設立合資公司建設動力電池生產工廠，預計合計產能達到120GWh，其中2021年開工建設不少於20GWh。
4月9日，廣汽集團在「2021廣汽 科技 日發布會」上，發布了動力電池技術戰略「中子星戰略」，其研究院院長吳堅表示，廣汽將在3年內實現自主研發動力電池電芯規模化搭載應用，中長期實現自研自產。
寧德時代們的出路
2018年，實現配套電芯生產的企業為110家，2019年直接下降到79家，2020年進一步減少至73家。在配套企業數量大幅減少的同時，裝機量集中度也在提升。2020年動力電池裝機量TOP20企業佔比為98.2%，相比2019年的96.2%，提升了兩個百分點。
這就意味著TOP20之後的動力電池企業，只有1.8%的市場份額，而隨著整車廠的進入，技術實力落後、規模體量小、風險承受力弱的企業甚至很可能踢出市場。
對於處於頭部陣營的動力電池企業來說，想要獨占電池蛋糕是不可能的了，不過整車廠也不會徹底在電池上自成一體。一方面，整車廠會堅持自造電池的路線，不斷擴建工廠，提高產能；另一方面，還是會選擇與優質電池企業合資開發品牌專屬電池，同時還可享受定製服務。
例如大眾集團還會繼續向寧德時代、LG化學、SKI、國軒高科、萬向123等電池供應商進行采購；現代 汽車 集團的供應商也包括LG化學、SKI、寧德時代等；寶馬的供應商則包括寧德時代、三星SDI等。
仔細查看上述大型整車廠的電池供應商會發現，都有一個共同的名字出現，那就是寧德時代。順著這個路子，我們就來說下寧德時代作為中國動力電池市場的「一哥」，在應對整車廠自造電池的緊迫局勢下作了哪些努力？
動力電池擴產方面，2020年一年，寧德時代共投資980億元用於擴產。在廣東肇慶、四川宜賓、福建寧德、江蘇溧陽等地新建、擴建產線。
動力電池材料方面，寧德時代也一直在進行布局，今年更是進步一步擴大布局。4月10日，洛陽鉬業全資子公司洛鉬控股與寧德時代間接控股公司邦普時代簽訂了合作協議。其中洛陽鉬業全資子公司KFM的銅鈷礦是世界品位最高的待開發銅鈷礦之一，擁有礦石資源量3.65億噸，蘊含超過620萬噸銅金屬和超過310萬噸鈷金屬，可為寧德時代提供長期穩定可靠、清潔、負責任的鈷金屬原材料供應。
CTC電池底盤技術開始招兵買馬。OFweek鋰電網了解到，近日，寧德時代開始招聘一大批整車相關的工程師崗位。包括底盤標定調校工程師、底盤域軟體工程師、底盤電子架構師、空氣懸架系統高級工程師等。這說明寧德時代的CTC電池底盤方案或將提前。
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Ⅱ 我想自己製造一個鉛酸蓄電池，請問方法
電解液是用密度1.84的濃硫酸和純凈水配製而成.
一定要小心，硫酸是強氧化劑，它與水有親和作用，溶於水時放出大量的熱量，因此操作人員要戴上護目鏡、耐酸手套，穿膠鞋或靴子，圍好橡皮圍裙。專業點安全。
配製前，要將容器清洗干凈，為防酸液濺到皮膚上，先准備好5％氫氧化銨或碳酸鈉溶液，以及一些清水，以防萬一濺上酸液時，可迅速用所述的溶液擦洗，再用清水沖洗。
選擇電解液濃度時，還要考慮蓄電池的工作環境溫度。工作在寒冷溫度下，電解液濃度應高—點，在炎熱的氣溫下，電解液濃度可低一點。
一般情況下，在25℃(電解液溫度)時密度為1．28，在其他溫度下可按下式計算：
Da=Dt+0．0007(t-25)
式中的Da為25℃時的密度；Dt為實際溫度時的密度;t為測定時電解液的溫度。
配製時,先估算好濃硫酸和水的需要量，把水先倒入容器內，然後將濃硫酸緩緩倒入水中，並不斷攪拌溶液。
剛配製的溶液溫度很高，不可馬上注入蓄電池內，要等溫度降到40℃以下，再測量溶液濃度並進行調整到標准值，再加入蓄電池內
Ⅲ 人類產電是如何儲存的
有蓄電與蓄能兩種技術：
蓄電技術是利用電荷存儲原理儲存電能，常見是大家都熟知的蓄電池技術，新技術是超級電容儲存技術，但這個方法原理是電荷存儲只能儲存直流電電量；因傳統發電廠都是交流電發電機組，儲存和再生都需逆變設備且存在較高中間轉換損耗，再有儲存功率容量有限不適合大中型電站，只適合太陽能、風能、海浪能發電儲能。
蓄能技術是用能量可逆轉換方法儲存電能，目前最成熟的是水力蓄能，利用水庫抽水蓄水進行電-水-電轉換能量，因水庫蓄水式水力發電技術非常成熟、可逆性強、容量大、維護容易是世界普遍採用的蓄能技術，其它機械能、化學能容量制約和成本、環境保護等難以推廣。
中國在廣州的抽水蓄能電站總裝機容量240萬千瓦，裝備8台30萬千瓦具有水泵和發電雙向調節能力的機組，調補用電峰谷，其中一期工程4台30萬千瓦機組於1994年3月全部建成發電；二期工程1998年12月第一台機組並網運行，在2000年已全部投產。除機電設備進口外，電站的設計、施工都是我國自行完成的，它標志著我國大型抽水蓄能電站的設計施工水平已跨入國際先進行列。
Ⅳ 寧德時代獨領風騷 能否穩坐動力電池第一
乘上了特斯拉的快速列車，寧德時代以3751億元市值再度登頂創業板。在2020年伊始股市一片哀嚎的背景下，它的市值卻將近翻倍。
成為特斯拉供應商這一利好，引爆了股價。但背後是:寧德時代再次擊敗松下，連續第三年成為全球動力電池裝機量第一。2019年全球動力電池裝機量達到113.4GWh，同比增長22.6%。其中，寧德時代以31.71GWh穩居榜首。
「三電系統」是電動車的核心部件，動力電池則是整車生產成本最高的零件。也正是如此，催生了一干電池供應商。此前，比亞迪一直不願意將電池供應開放給更多整車廠，這給了寧德時代機會。
近幾年，中國新能源 汽車 市場的快速成長，讓寧德時代占盡了「天時、地理、人和」。
從默默無聞到超過3000億元市值，這匹黑馬用了9年。如今，低調的寧德時代創始人、中科院物理研究所博士畢業的曾毓群已經在2019年福布斯全球億萬富豪榜上位列第224位，財富價值68億美元。
作為全球最大的動力電池廠商，寧德時代的客戶涵蓋了一眾海內外知名車企。在國內，寧德時代先後和上汽、一汽和吉利成立合資公司，從蔚來、小鵬 汽車 ，再到寶馬、大眾、戴姆勒，國內外所有車企，幾乎都是其重要合作夥伴。成為了中國 汽車 產業里，極少的有話語權的零部件供應商。
但在特斯拉麵前除外。
寧德時代之前，特斯拉與松下的密切合作長達10年。但雙方的關系卻逐漸產生裂痕。2019年4月，馬斯克的一條推特將雙方的矛盾公之於眾。他稱：因為松下電池廠未能滿負荷運轉，導致Model3產能受限。
松下方面則不滿雙方合資的內華達州超級工廠長期虧損，以及特斯拉的不斷壓價。松下電器CEO津賀一宏曾公開表示：低估了和特斯拉的合作風險，目前難以從與特斯拉現有電池合作業務中賺取利潤。
最關鍵的核心零部件只有一家供應商，對於特斯拉而言，顯然是極大的風險。對於控制欲極強的特斯拉創始人、CEO馬斯克而言，或許也是不能容忍的。寧德時代之外，LG也進入了特斯拉供應商體系。馬斯克也表示：「未來更傾向於多元化的電池供應體系。」
在寧德時代的公告上則寫著：「特斯拉沒有責任和義務必須購買公司產品，對產品采購量不做保證，特斯拉將根據後續具體訂單提出采購需求。」
在當下的二級市場里，寧德時代正獨領風騷。無論是技術、出貨量，再到將一干車企納入客戶名單，它都是當下最熱的中國零部件供應商。
但未來呢?它能否坐穩動力電池「龍頭老大」?它如何支撐已達3700億元的市值?顯而易見的是，這些都不能僅靠特斯拉。
成立9年成為「龍頭」
隨著上海工廠Model 3和Model Y的國產化率提升，進入了供應商體系的寧德時代成為最直接的受益者。
2月3日，春節後開盤首日，寧德時代以5%的漲幅成為了中國股市「萬綠叢中一點紅」。隨後一路走高。盡管在2月5日美股市場上，此前一路高漲的特斯拉股價大跌17%。但在2月6日收盤時，寧德時代在創業板上股價再度上漲3.72%，市值達到了3751.85億元。
從成立之初的100萬元注冊資金，到如今3617.14億元市值，寧德時代只用了九年。
寧德時代的前身是寧德新能源 科技 有限公司(ATL)的動力電池部門。
1999年，曾毓群成立了ATL。在2004年，ATL解決了蘋果MP3鋰電池循環壽命過短的問題，成功進入了蘋果公司的供應鏈體系。隨著蘋果公司的市場擴張，ATL也一路扶搖直上，成為了行業翹楚。
2011年，ATL的部分管理層和民族資本結合創立了寧德時代新能源 科技 有限公司(寧德時代，CATL)，將車載動力電池作為新興業務獨立發展。
2012年，寶馬伸出了橄欖枝。在當時，寧德時代還是無名之輩，拿下這筆交易費了不小的努力。想要進入德國企業的供應鏈，需要滿足一系列嚴苛的標准。當時，寶馬僅關於動力電池生產標准就長達800頁——還是德文。
但最終，和寶馬的合作，讓這家此前偏安一隅的動力電池企業聲名鵲起。
正如當年ATL站在了手機行業的風口上，寧德時代也剛好迎上了新能源 汽車 這股風。
2014年，中國的新能源 汽車 開始出現爆炸式增長，這一增長與國家以及地方政府的財政補貼、免徵購置稅、不限牌照等優惠政策有巨大關系。2015年，國務院曾表示，我國 汽車 產業規模在2020年將達3000萬輛，新能源車佔比超過7%，達到200萬輛。而到2025年，國家要求新能源 汽車 佔比超過20%，達到500萬輛。
國內新能源 汽車 市場日益增長的需求之餘，政策推動了動力電池產業快速發展。
2016年，工信部頒發《 汽車 動力蓄電池行業規范條件》企業名錄，其中把三星和LG化學等一干外資動力電池排除在外。這份名錄和《新能源 汽車 推廣應用推薦車型目錄》互相影響，只有搭載「白名單」目錄內的電池的車型，才能獲得國家補貼。
「白名單」將日韓電池拒之門，中國動力電池企業迎來了肆意生長的階段。寧德時代的東風已至。
從2014年到2018年，寧德時代的營收從8.67億元增至296.11億元，年均復合增長率達141.75%。據寧德時代發布的2019年業績預告，預計2019年盈利40億～49億元，同比上漲20%～45% 。
2017年開始，寧德時代首次超過比亞迪成為中國動力電池裝機量Top 1，也首次超過松下躍居全球首位。2018年，該公司動力電池裝機量達23.52GWh，比上一年翻一番有餘，其裝機量繼續位居國內市場第一，市佔率增長到41.28%，並以0.2GWh的優勢繼續領先松下。2019年，寧德時代動力電池裝機量為31.71GWh，國內市佔率達到51.01%，連續三年在全球裝機量中排首位。
為什麼是寧德時代？
谷歌前董事長埃里克施密特曾說過：「如果有人邀請你上一艘火箭，不要問上去之後坐哪兒，你只要上去就可以。」
寧德時代如今搭上特斯拉這艘火箭，真的只是幸運嗎?恐怕並不是。
在剛剛過去的2019年，隨著外資動力電池企業湧入，以及新能源 汽車 補貼退坡等外部環境發生變化，中國動力電池業也進入了洗牌期。而在這場浪潮中，寧德時代不僅屹立不倒，甚至還在繼續擴大市場規模。
2019年，中國動力電池總裝機量為62.38GWh，同比增長9.2%。寧德時代裝機量達到31.71GWh，在中國市場市佔率超過半成，達到51.01%。
和2018年相比，中國動力電池行業排名前四的企業沒有變化，分別是寧德時代、比亞迪、國軒高科和力神，其中寧德時代裝機量同比增長了39.8%。相比之下，名列第二、第三的比亞迪和國軒高科的日子就比較難過。由於2019年下半年新能源 汽車 銷量出現下滑，比亞迪動力電池裝機量受到影響，與寧德時代的差距被進一步拉大，2019年全年裝機量為10.75GWh，市佔率僅為17.28%;國軒高科的裝機量則為3.43GWh。
而根據寧德時代此前發布的業績預告顯示：2019年公司實現歸母凈利潤約40.64-49.11億元，同比增長20-45%;扣非凈利潤約35.98-42.23億元，同比增長15-35%。
經歷行業洗牌期，寧德時代只是靠政策東風起飛的說法似乎不再站得住腳。用曾毓群的話說就是，在政策的保護傘下，「豬都會飛」。然而，當所有玩家都暴露在真空的市場環境中，誰的「護城河」更堅固就顯現出來了。
寧德時代的「護城河」在於技術優勢。
從三元鋰、到811電池，寧德時代在中國動力電池行業中的引領作用不能忽視，使寧德時代能成功超越比亞迪就正是在於其三元鋰電池方面的技術優勢。
能量密度是動力電池優劣的重要指標之一。寧德時代方形三元811系電池能量密度最高達245wh/kg，接近海外龍頭企業LG和SK的水準。對比國內比亞迪、國軒高科，寧德時代三元電池能量密度以絕對優勢領先。在磷酸鐵鋰電池方面，寧德時代方形鐵鋰電池的能量密度為167wh/kg，比亞迪約157wh/kg，國軒高科平均約170wh/kg，比亞迪並無優勢。此外，比亞迪在高能量密度的811電池方面推進也相對緩慢。
盡管在國內市場的市佔率已經一騎絕塵，寧德時代並沒有停止在技術研發上的投入，畢竟松下還一直緊咬著和它相當的國際市場份額。
2019年9月，寧德時代宣布推出全新的CTP高集成動力電池開發平台，即電芯直接集成到電池包(傳統電池包採用的是從單體——模組——電池包的成組方式)。由於省去了電池模組組裝環節，寧德時代表示，較傳統電池包，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，電池包零部件數量減少40%，生產效率提升了50%，將大幅降低動力電池的製造成本。
據寧德時代透露，這項創新使得電池包的能量密度在使用同等電芯條件下可達到200Wh/kg以上，遠高於傳統電池包160Wh/kg以下的能量密度。不過，寧德時代並未透露電池成本下降多少。
這項技術也許正是打動特斯拉的原因之一。一直以來，特斯拉採用的是松下提供的圓柱電池技術路線。據中信證券發布的研報稱，圓柱電池包體積能量密度較低，一定程度上已經成為了特斯拉產品的短板，偏弱的體積能量密度「軟肋」使圓柱電池包應該不會是新能源 汽車 的長期主流選擇。
據中信建投測算，在保守、高電池單體能量密度、 疊加低電耗三個情景下，特斯拉 Model 3 採用寧德時代 CTP 技術可以分別獲得約 12.3%、26.4%和 32.1%的工況續航提升。再考慮到 CTP 技術電池包體積利用率提高，零部件數量減少，生產效率提升，對整車成本的降低、車內空間的提升都有積極意義，整車設計的自由度或有所增加。
能否穩坐第一
攻城容易守城難。坐在冠軍的寶座上，寧德時代也面臨著挑戰。
寧德時代與特斯拉的合作公告顯示，二者的合作時間僅為兩年。此前，馬斯克也坦言，和寧德時代是「小規模」合作。目前，雙方的合作還在「相互試探」階段。寧德時代能否滿足「刁鑽」的特斯拉的需求、穩定度過磨合期?還未可知。
馬斯克對「低成本」有著長期的執念。在Model 3經歷過「產能地獄」之後，特斯拉也開啟了自造電芯之路。2019年，特斯拉先後收購Maxwell電池技術公司、加拿大電池製造商海霸(Hibar Systems)，加強新型電池研發。在財報會議上，特斯拉也強調未來最重要的是繼續降低電池成本。未來自產電池一旦實現，包括寧德時代在內的國際廠商，其產品競爭力或將不復從前。
另外，寧德時代還未來得及慶祝進入特斯拉供應鏈，那邊就傳來了其對手鬆下的消息。在寧德時代宣布與特斯拉達成合作的同一天，豐田 汽車 公司就宣布與特斯拉的獨家合作夥伴松下成立合資公司，該公司將為豐田和其他客戶開發電池產品，提供廣泛且穩定的電池供給。
而未來的中國市場，也由政策導向變為市場導向。一方面，隨著大補貼時代結束，新能源 汽車 銷量下滑嚴重，國內電池廠商的成本飛速上漲，高毛利率難以為繼。同時，2019年6月，工信部廢止了動力電池「白名單」，一定程度上刺激日韓電池廠商入局中國市場。
與海外對手相比，盡管寧德時代在技術上的優勢不可小覷，但在成本方面卻並沒有展現出明顯的競爭力。2018年11月，瑞銀的報告指出，特斯拉與松下合作生產的21700型圓柱型鋰離子電池的成本為111美元/kWh，比LG化學公司的148美元/kWh低37美元，擁有明顯的成本優勢，而目前寧德時代的成本超過150美元/kWh，稍遜於三星SDI名列第四名。
不過，寧德時代和特斯拉的未來仍然充滿想像。
2019年10月，寧德時代位於德國圖林根州的首個海外工廠正式破土開工。根據計劃，寧德時代歐洲工廠此次開工面積為23公頃，生產線包括電芯及模組產品，預計2022年可實現14GWh的電池產能。同年12月，特斯拉宣布位於柏林的超級工廠將在2020年1月份開始建設——兩個工廠相距僅300公里，雙方未來或能實現全球范圍的合作。
雖然已搭上特斯拉這艘「火箭」，但考慮到與松下的前車之鑒，特斯拉如何選擇還尚未可知。而對於寧德時代而言，特斯拉也只是客戶之一。
保持客戶結構不斷優化，是寧德時代能成為行業龍頭的關鍵因素之一。2019年，寧德時代的朋友圈進一步擴大。
當年1月，一汽與寧德時代成立了「時代一汽動力電池有限公司」，注冊資本20億元。其中，寧德時代出資10.2億元，持股比例為51%;一汽集團出資9.8億元，持股比例為49%。至此，寧德時代的「朋友圈」，已經集齊六大國有車企。
同年2月，寧德時代攜手本田打造下一代電動車產品;5月，寧德時代和沃爾沃簽訂億元訂單， 成為沃爾沃電動 汽車 電池全球合作夥伴之一，為其下一代電動車型及北極星車型提供可靠動力;7月，豐田達成深度合作，共同研發電池新技術;9月，寧德時代表示將從2021年開始向德國戴姆勒的卡車供應電池。
除了朋友圈新面孔之外，2019年11月，寧德時代的「伯樂」寶馬集團表示將增加寧德時代的訂單，從最初的40億歐元增加到73億歐元(約合人民幣568億元)，供貨時間為2020年到2031年。
靠著大量預定訂單，寧德時代得以繼續穩坐全球動力電池冠軍寶座。但對於寧德時代而言，它還需要不斷創造想像空間。
Ⅳ 儲能有哪些種類又有哪些優點與缺點
電類儲能有多少種類型？電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。
1、超級電容器儲能
根據電化學雙電層理論研製而成的，又稱雙電層電容器，兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下)，採用特殊電極結構，使電極表面積成萬倍的增加，從而產生極大的電容量。
超級電容器儲能開發已有50多年的歷史，近二十年來技術進步很快，使它的電容量與傳統電容相比大大增加，達到幾千法拉的量級，而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。
超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中，無能量形式轉換，充放電時間快，適合用於改善電能質量。由於能量密度較低，適合與其他儲能手段聯合使用。
2、超導儲能
超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。
能量以超導線圈中循環流動的直流電流方式儲存在磁場中。
超導儲能適合用於提高電能質量，增加系統阻尼，改善系統穩定性能，特別是用於抑制低頻功率振盪。
但是由於其格昂貴和維護復雜，雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用，在電網中應用很少，大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。
3、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產生2V的電勢，這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源，以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。
4、鋰離子電池
鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池，正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。
充電時，Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極，此時負極處於富鋰態，正極處於貧鋰態;放電時則相反，Li+從負極脫嵌，經過電解質嵌入正極，正極處於富鋰態，負極處於貧鋰態。
由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等攜帶型和移動設備上的應用，所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。
鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高，這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。
它的技術發展很快，近年來，大規模生產和多場合應用使其價格急速下降，因而在電力系統中的應用也越來越多。
鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中，目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性，降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。
5、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態的硫組成，陰極由液態的鈉組成，中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處於熔融狀態。
日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高性能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模塊，可由多個50kW的模塊組成MW級的大容量的電池組件。
在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站，主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電，電池價格仍然較高。
6 、全釩液流電池
在液流電池中，能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中，而液態電解質儲存在電池外部的罐中，用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆棧，並通過電極和薄膜，將電能轉化為化學能，或將化學能轉化為電能。
液流電池有多個體系，其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。
這種電池技術最早為澳大利亞新南威爾士大學發明，後技術轉讓給加拿大的VRB公司。
在2010年以後被中國的普能公司收購，中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程項目中獲得了應用。
電池的功率和能量是不相關的，儲存的能量取決於儲存罐的大小，因而可以儲存長達數小時至數天的能量，容量也可達MW級，適合於應用在電力系統中。
儲能優點與缺點：
各種類型的儲能系統中，鋰離子電池儲能是目前技術相對成熟的一種儲能方式。以橄欖石型磷酸鐵鋰為活性物質的鋰離子二次電池，具有較高的能量密度、較低的生產製造成本以及使用壽命長等諸多優點。在電動汽車產業的推動下，與磷酸鐵鋰電池有關的荷電狀態估算、電池集成技術、管理系統等方面更是進行了廣泛、深入的研究工作。然而，這些研究多數是在電動汽車使用環境、運行工況和使用條件下進行的，其研究成果和結論並不完全適用於以大規模能量輸入/輸出為特徵的電網儲能系統。
儲能定義：
從廣義上講，儲能即能量存儲，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，基於未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。
從狹義上講，針對電能的存儲，儲能是指利用化學或者物理的方法將產生的能量存儲起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。
九種儲能電池技術優劣對比：
一、鉛酸電池
主要優點：
1、原料易得，價格相對低廉;
2、高倍率放電性能良好;
3、溫度性能良好，可在-40~+60℃的環境下工作;
4、適合於浮充電使用，使用壽命長，無記憶效應;
5、廢舊電池容易回收，有利於保護環境。
主要缺點：
1、比能量低，一般30~40Wh/kg;
2、使用壽命不及Cd/Ni電池;
3、製造過程容易污染環境，必須配備三廢處理設備。
二、鎳氫電池
主要優點：
1、與鉛酸電池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，體積能量密度都有所提高200Wh/L;
2、功率密度高，可大電流充放電;
3、低溫放電特性好;
4、循環壽命(提高到1000次);
5、環保無污染;
6、技術比較鋰離子電池成熟。
主要缺點：
1、正常工作溫度范圍-15~40℃，高溫性能較差;
2、工作電壓低，工作電壓范圍1.0~1.4V;
3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴，但是性能比鋰離子電池差。
三、鋰離子電池
主要優點：
1、比能量高;
2、電壓平台高;
3、循環性能好;
4、無記憶效應;
5、環保，無污染;目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。
四、超級電容
主要優點：
1、功率密度高;
2、充電時間短。
主要缺點：能量密度低，僅1-10Wh/kg，超級電容續航里程太短，不能作為電動汽車主流電源。
五、燃料電池
主要優點：
1、比能量高，汽車行駛里程長;
2、功率密度高，可大電流充放電;
3、環保，無污染。
主要缺點：
1、系統復雜，技術成熟度差;
2、氫氣供應系統建設滯後;
3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由於國內空氣污染嚴重，在國內的燃料電池車壽命較短。
六、鈉硫電池
優勢：
1、高比能量(理論760wh/kg;實際390wh/kg);
2、高功率(放電電流密度可達200~300mA/cm2);
3、充電速度快(充滿30min);
4、長壽命(15年;或2500~4500次);
5、無污染，可回收(Na，S回收率近100%);6、無自放電現象，能量轉化率高;
不足：
1、工作溫度高，其工作溫度在300~350度，電池工作時需要一定的加熱保溫，啟動慢;
2、價格昂貴，萬元/每度;
3、安全性差。
七、液流電池(釩電池)
優點：
1、安全、可深度放電;
2、規模大，儲罐尺寸不限;
3、有很大的充放電速率;
4、壽命長，高可靠性;
5、無排放，噪音小;
6、充放電切換快，只需0.02秒;
7、選址不受地域限制。
缺點：
1、正極、負極電解液交叉污染;
2、有的要用價貴的離子交換膜;
3、兩份溶液體積大，比能量低;
4、能量轉換效率不高。
八、鋰空氣電池
致命缺陷：固體反應生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導致放電停止。科學家認為，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術，但如果沒有重大突破，要想實現商用可能還需要10年。
九、鋰硫電池(鋰硫電池是一類極具發展前景的高容量儲能體系)
優點：
1、能量密度高，理論能量密度可達2600Wh/kg;
2、原材料成本低;
3、能源消耗少;
4、低毒。
Ⅵ 如何自製一個蓄電池
原料：一個帶塞子的瓶子，可以選擇木製塞子的瓶子、一個銅條、一塊鋅片、一瓶稀流酸或者是電解液。
自製蓄電池的方法：
1、在瓶子的塞子上鑽兩個孔，一個孔插入銅條，只要將銅條的露出瓶塞一小段便於連線即可。另一個孔可插入鋅片，也可以將鋅名全部放入瓶內，但要方便與線的連接。
(6)自造存儲電池技術擴展閱讀：
常用的車用蓄電池主要分為三類：普通蓄電池、干荷蓄電池和免維護蓄電池。
普通蓄電池：普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構成，電
解液是硫酸的水溶液。它的主要優點是電壓穩定、價格便宜；缺點是比能低、使用壽命短和日常維護頻繁。
干荷蓄電池：
它的全稱是乾式荷電鉛酸蓄電池，它的主要特點是負極板有較高的儲電能力，在完全乾燥狀態下，能在兩年內保存所得到的電量，使用時，只需加入電解液，等過 20 — 30 分鍾就可使用。
免維護蓄電池：
免維護蓄電池由於自身結構上的優勢，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內基本不需要補充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護蓄電池也有兩種：第一種在購買時一次性加電解液以後使用中不需要維護；
另一種是電池本身出廠時就已經加好電解液並封死，用戶根本就不能加補充液。
Ⅶ 特斯拉終於出招！新一輪電池大戰打響
隨著特斯拉2020年電池日的臨近，其打造的新電池掀開了神秘的面紗。
據路透社報道，特斯拉將聯手寧德時代，聯合研發一種新的低成本、長壽命電池，並計劃在今年底或明年初搭載在國產Model 3身上。
無獨有偶，兩天前廣汽新能源剛對外宣稱，基於三維結構石墨烯（3DG）材料的"超級快充電池"將在今年底搭載在量產車身上。
而比亞迪引以為豪的刀片電池，在一個多月前已正式推出市場，首款搭載刀片電池的純電動車型漢EV已在歐洲首發。
從特斯拉到廣汽新能源，主機廠的加入，讓動力電池行業的硝煙愈發濃厚。一場全新的戰爭，在汽車主機廠之間開始打響。
馬斯克的野心
受疫情影響不斷延後舉行的特斯拉"電池日"，吊足了大家的胃口。
上個月底，曾有媒體曝光特斯拉去年申請了一項"單晶鎳鈷鋁電極"專利，並稱這種工藝將使得電池在生命周期內可以充電4000次，100次循環後容量僅下降10%，有效延長電池壽命，累計里程有望超過100萬英里。
日前，路透社援引知情人士透露，特斯拉計劃在今年底或明年初引入一種新的低成本、長壽命電池，並搭載在國產Model 3身上，終生續航里程目標為100萬英里（約為160.9萬公里）。
值得注意的是，寧德時代是特斯拉這種全新電池的合作夥伴。
路透社此前就曾爆料，稱寧德時代開發了一種更簡單、更便宜的電池組包裝技術，消除了捆紮電池的中間步驟，特斯拉有望使用該技術來幫助減輕電池重量和成本。
消息人士還透露，寧德時代還計劃明年在中國向特斯拉供應一種改良的長壽命鎳錳鈷（NMC）電池，其陰極為鎳含量為50％，而鈷含量僅為20％。含鈷量大大降低，意味著成本將更低。
這么多信息量，證明的是同一件事：馬斯克（特斯拉CEO）不甘受制於人（動力電池生產商），同時想要將利潤最大化。
他的野心，日月可昭。
高工產業研究所最新公布的數據顯示，國產Model 3的電池由LG化學和松下供應，今年前四個月，這兩家動力電池企業總計為特斯拉提供了1.45 GWh的動力電池。
上海超級工廠對特斯拉緩解產能焦慮、提升盈利能力的意義非常重大，其一季度高達25.5%的汽車業務毛利，就歸功於上海工廠的盈利水平提升。
目前，特斯拉上海工廠的周產能為3000輛，未來有達到4000輛，到今年年中，年產能將達到20萬輛。隨著產能的提升，動力電池供應量也將逐漸增加，而自造動力電池，不僅可以確保供應，還能降低成本，從而進一步提升國產特斯拉車型的競爭力。
據悉，目前特斯拉正在與松下在位於內華達的超級工廠聯合生產鎳鈷鋁（NCA）電池，而上海工廠生產所用的NMC電池則從LG Chem位於中國的工廠購買。
無鈷電池將是特斯拉下一階段的研發重點。早在去年年中，馬斯克就曾在推文中表示，"下一代電池將不使用鈷。"
主機廠的新戰場
馬斯克用實際行動告訴我們，不想生產動力電池的主機廠，不是好主機廠。
於是，在全球汽車工業向電動化推進的同時，主機廠圍繞新能源汽車燃起的戰火，開始蔓延到了動力電池領域。
就在兩天前，廣汽新能源放出了石墨烯電池大招，在業界引起了話題。廣汽新能源對外宣稱，基於三維結構石墨烯（3DG）材料的"超級快充電池"將在今年底從實驗室走向實車，相關技術成果將搭載在埃安車型身上。
石墨烯電池具有超輕、超高強度、超強導電性等特性，它的神奇之處在於，"超級快充電池"僅需8分鍾即可充電85%，充電時間接近傳統燃油車的加油時間，且電池壽命和安全性均已達到使用標准。
盡管廣汽新能源對石墨烯的具體應用方式沒有過多消息，但毫無疑問，已研發石墨烯技術六年的廣汽新能源，肯定已積累了不少研發經驗。
另一方面，比亞迪的"刀片電池"，早已在今年3月底便推出市場，目前已用在比亞迪漢EV身上。
據悉，這種全新的動力電池技術，擁有其他動力電池難以比擬的安全性和長續航能力，搭載刀片電池的漢EV，續航因此達到了605公里，完全不輸給一般的三元鋰電池。
在國外，跨國車企們也颳起了自建動力電池廠風潮，所走的路線各不相同。
大眾集團與瑞典電池製造商Northvolt的合資企業正在逐漸成型，預計將於2024年初開始生產鋰離子電池。
寶馬與豐田合作開發氫燃料電池動力系統，這套系統搭載在2019年法蘭克福車展發布的i Hydrogen NEXT車型上。
豐田自行研發的固態電池技術將用在其為2020年東京奧運會提供服務的電動汽車上，預計2025年左右可大規模批量生產。
隨著全球汽車電動化加速到來，動力電池將成為主機廠全新的戰場，並隨著電動車的普及而展開激烈的角逐。
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
Ⅷ 「英諾貝森」固態電池界一匹黑馬
全球能源危機和環境污染問題日益突出，節能、環保有關行業的發展被高度重視，發展新能源 汽車 已 經在全球范圍內形成共識。不僅各國政府先後公布了禁售燃油車的時間計劃，各大國際整車企業也陸續發布新 能源 汽車 戰略。據有關研究機構發布 的《中國新能源 汽車 行業發展白皮書 （2021 年）》中數據顯示，2020 年，全球 新能源 汽車 銷量達到 331.1 萬輛，同比 增長 49.8%，相比於 2011 年的 5.1 萬輛 十年時間銷量增長 63.9 倍，白皮書預 測 2025 年全球新能源 汽車 的銷量將達 1640 萬輛，整體滲透率將超過 20%。 在極其嚴重的疫情環境下，2020 年全 球新能源 汽車 銷量數據遠超預期。白 皮書統計數據顯示，2020 年，全球新能 源 汽 車 用 動 力 電 池 的 出 貨 量 達 到 158.2GWh，預計到 2025 年對動力電池 的需求量將達到 919.4GWh。 據相關新能源機構預測：全球儲 能設施將成倍增長，對儲能電池的需 求從 2018 年的 9GW/17GWh，到 2040 年 的 1095GW/2850GWh。 未 來 20 年 里 ， 增長 122 倍，市場規模將達到 6620 億 美元。多家評級機構將儲能定義為 「下一個萬億大市場」。國內有關能源 研究院同樣認為，中國新型儲能將迎 來快速增長，預計 2060 年裝機規模將 達 4.2 億千瓦（420GW）左右，這一目標 比 2020 年底新型儲能裝機規模將增長 接近 140 倍。除了裝機規模外，從投資 金額看，光大證券測算在 2030 年儲能 投資市場空間將達到 1.3 萬億元，2060 年達到 5 萬億元。
隨著下游應用領域的不斷拓展和 需求增長，對鋰電池行業提出了愈來 愈高的要求，鋰電池技術也由此不斷 進步，向更高的比能與安全性進發。從鋰電池技術發展的路徑來看，液態 鋰電池能夠實現的能量密度已經逐漸 接近了它的極限，固態鋰電池因其高 安全性、高能量密度、高循環壽命、寬 溫工作環境等優勢將是後鋰電時代發 展的必經乃至終極之路。中國實現 「3060」雙碳目標的政策要求以及新能 源車用動力系統、儲能系統兩大應用 領域對安全型固態電池的消費正在形 成巨大的市場需求。
國家對固態電池的應用發展政策頻出 從國家動力電池政策方面來看， 2019 年 12 月，我國發布了《新能源汽 車產業發展規劃（2021-2035）》（徵求 意見稿），提出了加強固態電池研發和 產業化進程的要求，首次將固態電池 上 升 到 了 國 家 層 面 。 2020 年 11 月 2 日，國務院辦公廳正式發布《新能源汽 車產業發展規劃（2021-2035 年）》。到 2025 年，純電動乘用車新車平均電耗 降至 12 千瓦時/百公里，新能源 汽車 新 車銷售量達到 汽車 新車銷售總量的 20% 左 右 。 固 態 電 池 產 業 化 被 列 為 「新能源 汽車 核心技術攻關工程」。 從國家儲能產業政策方面來看， 我國力爭在 2030 前實現二氧化碳達 峰，在 2060 前實現碳中和的目標（簡稱 「3060」目標）已經確定，實現「雙碳」目 標是國家的重大決策部署，是一場廣 泛 而 深 刻 的 經 濟 社 會 系 統 性 變 革 。
2021 年 3 月 15 日，中央 財經 委員會第 九次會議研究實現碳達峰、碳中和的 基本思路和主要舉措，會議指出要「構 建以新能源為主體的新型電力系統」 （簡稱「構建新型電力系統」）。 在碳達峰、碳中和國家戰略目標 驅動下，儲能作為支撐新型電力系統 的重要技術和基礎裝備，其規模化發 展 已 成 為 必 然 趨 勢 。 2021 年 4 月 21 日，國家發改委、國家能源局發布了 《關於加快推動新型儲能發展的指導 意見（徵求意見稿）》（以下簡稱《指導 意見》），引起了儲能行業乃至能源行 業的廣泛關注，業界對《指導意見》的 發布給與了高度的肯定，並積極反饋 意見。7 月 23 日，國家發改委、國家能 源局在充分徵求各界建議的基礎上， 正式發布了《指導意見》。自此，我國 儲能領域出現了儲能政策發布的三波 段。 儲能政策第一波。7 月 23 日，國 家發展改革委、國家能源局正式聯合 發布《國家發展改革委 國家能源局關 於加快推動新型儲能發展的指導意 見》。《指導意見》從國家層面首次提出 裝機規模目標：預計到 2025 年，新型儲 能裝機規模達 3000 萬千瓦以上，接近 當前新型儲能裝機規模的 10 倍，該發 展前景和市場規模給行業帶來巨大信 心。
市場消費層面對固態電池的應用 呼聲日益高漲 首先，新能源 汽車 行業的快速發 展，推高了對固態電池應用的需求。 固態電池主要應用於新能源 汽車 等， 受國家政策推動影響，新能源 汽車 行 業快速發展。根據中國 汽車 工業協會 數據顯示，我國新能源 汽車 在 2011- 2018 年之間高速發展，銷售呈現爆發 式 增 長 ，7 年 間 銷 量 增 長 超 150 倍 ， 2019 受補貼大幅度滑坡等影響，銷量 有所下降，2020 年疫情逆勢上升，達到 了 136.73 萬輛的新高，同比 2019 年增 長 13.4%。隨著下游新能源 汽車 需求 規模快速增長，固態電池行業發展前 景廣闊。
其次，儲能行業需求上升。全固 態電池從根本上解決了安全性，被公 認有望突破電化學儲能技術瓶頸，滿 足未來發展需求的新興技術方向之 一。在電化學儲能方面，目前鋰電池 占電化學儲能比重達 80%。根據 CNE⁃ SA 數據顯示，2020 年電化學儲能累計 裝機規模為 3269.2MV,同比 2019 年增 長 91%,而結合國家對能源發展的指導 方針，電化學儲能在用戶側、可再生能 源並網配套等領域的需求有望迎來快 速增長，固態電池發展前景明朗。 構建新型電力系統對固態電池應 用具有迫切需求 當前，國家電網正在著力推進電 網業務轉型升級，圍繞「雙碳」目標，加 快新型電力系統建設，服務新能源發 展。新型電力系統是以新能源為供給 主體、以確保能源電力安全為基本前 提、以滿足經濟 社會 發展電力需求為 首要目標，以堅強智能電網為樞紐平 台，以源網荷儲互動與多能互補為支 撐，具有清潔低碳、安全可控、靈活高 效、智能友好、開放互動基本特徵的電 力系統。 構建以新能源為主體的新型電力 系統，是實現碳達峰、碳中和最主要舉 措之一，儲能必將肩負重任。未來，新 型電力系統的規劃建設需要建立多層 次，集中式與分布式並舉，調頻調峰與 削峰填谷高滲透的儲能系統。 構建以新能源為主體的新型電力系統，意味著風電和光伏將是未來電 力系統的主體，煤電降成輔助性能源， 需要在電能的產、送、用全鏈條加大投 入力度。從電源側看，為了解決新能 源裝機帶來的隨機性、波動性問題，必 須加快推動儲能項目建設；從電網側 看，保障供電可靠、運行安全，需要大 幅提升電力系統調峰、調頻和調壓等 能力，需要配置相關技術設備；從用戶 側看，政府鼓勵用戶儲能的多元化發 展，需要分散式儲能設施與技術。長 遠來看，這是推動電力行業高質量發 展、實現碳達峰、碳中和目標的必要之 舉。 在新能源高佔比電力系統中，因 為集中式的風電、光伏大規模接入，發 電側的新能源隨機性、波動性影響巨 大，「天熱無風」、「雲來無光」，發電出 力無法按需控制。同時在用電側，尤 其是大量分布式新能源接入以後，用 電負荷預測准確性也大幅下降。這意 味著，無論是發電側還是用戶側都完 全不可控，所以傳統的技術手段和生 產模式，已經無法適應高佔比新能源 電網的運行需求。 電力即產即用的特性，任何時候生產 量和需求量都需要嚴格匹配。像光伏 如果白天發的電如果太多，不能及時 存儲下來並網就只能白白浪費，這也 是「棄光」嚴重的原因之一。而要解決 「棄光」的問題，很重要的一個手段就 是儲能。僅從 2019 年上半年看，棄風 較為嚴重地區：新疆、甘肅和內蒙古， 棄風率分別為 17.0%、10.1%和 8.2%。 而目風電、光伏的發電量佔比還處於 個 位 數 階 段 ，預 計 2030 年 將 提 升 至 25% ，到 那 時 候 ，這 個 矛 盾 會 更 加 凸 顯。 在各種儲能方式（抽水、飛輪、壓 縮空氣、釩液流、鉛酸電池、磷酸鐵鋰 等）中，鋰電池的電化學儲能無疑是最 靈活方便的，具備快捷響應能力。儲 能解決了新型電力系統對發輸配用的 即時性，形成在新能源高佔比情況下 電力系統的「生產-傳輸-儲存-利用」 的閉環。 因此，無論是新能源車需要的動 力電池，還是新能源消納配備的大規 模儲能都需要大量的電池，固態電池 的產業化勢在必行。 固態電池的高容量、高密度、高安 全性使其未來應用更廣闊 2019 年 12 月 10 日，中國工程院戰 略咨詢中心等聯合有關單位發布了 《全球工程前沿 2019》報告。報告圍繞 9 個領域，遴選出年度全球工程研究前 沿 93 項和全球工程開發前沿 94 項。 其中電池方面的前沿工程占據兩席， 固 態 鋰 電 池 成 為「 官 宣 」發 展 趨 勢 。 2020 年 12 月 18 日，中國工程院發布 《全球工程前沿 2020》報告。遴選出年 度工程研究前沿技術方向 93 項和工程 開發前沿技術方向 91 項。其中「基於 固態鋰電池與鋰電容器技術的全天候 『功』『能』兼備的電化學儲能系統」為 化工、冶金與材料工程領域 Top10 工程 開發前沿之一，僅 2019 年全球發表相 關核心專利 199 篇。 在此前工信部頒布的《中國製造 2025》亦指明：「到 2025 年、2030 年，我 國動力電池單體能量密度分別需達到 400Wh／kg、500Wh／kg」。 從 技 術 潛 力角度來看，磷酸鐵鋰體系理論能量 密度約為 170Wh/kg，三元鋰電池理論 能量密度是 300 350Wh/kg，同時存在 熱分解溫度低、易燃燒爆炸等安全性 問題，二者能量密度提升空間相對較 小。相對傳統鋰電池 350Wh／kg 的天 花板，理論能量密度達到 700Wh／kg 的固態電池，能量密度提升潛力大，更 是全球公認的最安全的電池，已然承 載起安全與能量密度全面提升的使 命。 在動力電池技術方面，核心技術 攻關方向上重點提到電池技術突破， 一是開展正負極材料、電解液、隔膜、 膜電極等關鍵核心技術研究；二是加 強高強度、輕量化、高安全、低成本、長 壽命的動力電池和燃料電池系統短板 技術攻關；三是加快固態動力電池技 術研發及產業化。從目前規劃的情況 來看，我國固態電池的研發目標主要 為能量密度的提升（輕量化）、正極材 料體系去鈷化（降低成本）、提升固態 電解質離子電導率和降低界面阻抗 （安全性及實用性）等方面的進步。 在儲能電池技術方面，新型電力 系統基本要素包括：電源、電網、負荷、 儲能、戰略備用幾個部分，有很多顯性 技術特徵，比如綠色低碳、靈活高效、 多元互動、高度市場化等。靈活性建 設是新型電力系統的六大核心改造路 徑（網架建設、靈活性建設、數字化轉 型、調度能力升級、電能替代及節能改 造、市場機制建設）之一，而靈活性建 設最相關的產業鏈為新型儲能，主要 涉及到鋰電池產業鏈。 從技術角度來看，相比更加穩定 的煤電，新能源發電存在瞬時特性的 電能儲存難題，電力需求旺盛時不一 定 能 發 出 來 ，需 求 較 低 時 又 可 能 超 發。而我國大部分的電網系統，是按 照傳統「源隨荷動」的理念建設發展起 來的。構建以新能源為主體的新型電 力系統，就要適應清潔能源的不穩定 性，這要求電網具備「荷隨源動或源荷 互動」的能力。因此，要用更智慧的輸 送和需求管理方式，配合電源的低碳 化轉型和用戶側的用電需求引導建設 電網，最大程度提高新能源發電的利 用效率，實現電力行業減碳目標。 從安全形度來看，與傳統的、用於 純電動車的鋰離子電池相比，固態電 池無論是功率密度還是安全性等方 面 ，都 比 鋰 離 子 電 池 有 更 出 色 的 表 現。例如，令消費者糾結的安全問題、 續航問題、冬天怕冷夏天怕熱問題、怕 火怕水問題等，固態電池都可以解決。 在能量密度方面，如今較好的動 力電池系統只有 220Wh/Kg 左右，而固 態電池不考慮成本因素可以輕松做到 450Wh/Kg 以上。如今使用 NCM811 的 純電動車已經可以續航 600 公里，那 么，將這個數字乘以 2，大概就是固態 電池的續航數據了。換句話說，裝載 固態電池技術的純電動車，續航至少 1200 公里。 此外，由於固態電池耐高溫不怕火，對 溫度不敏感；體積小，甚至可以隨意折 彎，因此，同樣的空間中，可以放置多 得多的固態電池電芯。也就是說，續 航 1200 公里的數據，仍然有極大的向 上發展空間。固態電池採用不可燃的 固態電解質替換了可燃性的有機液態 電解質，大幅提升了電池系統的安全 性，同時能夠更好適配高能量正負極 材料並減輕系統重量，實現能量密度 同步提升。
英諾貝森：固態電池業界即將崛 起的一匹黑馬 近年來，電動車電池爆炸、電動 汽車 起火等安全事故頻出，爆炸已成 為目前的動力電池系統較為常見的 危害表現，一旦發生事故所造成的影 響也更為嚴重，不但會造成財產損失 和環境破壞，甚至會造成人身傷害或 生命危險。可以說，電池本身的安全 性已嚴重影響了人們的購車預期，大 規模使用會埋下許多安全隱患，若不 能有效的解決將會嚴重製約市場向 節能環保方向快速發展。 固態電池的技術瓶徑與關鍵問 題能否突破？到底有沒有更安全的 電池？就這些問題，鄭州英諾貝森能 源 科技 有限公司（「英諾貝森」）給出 了較好的答案。 據介紹，英諾貝森研發的防爆聚合 物固態電池（SSB）在軍民各領域均可 以實現廣泛的鉛酸和鋰電池替代，性能 先進，在物流、儲能等基礎應用領域，全 壽命周期的成本僅略高於磷酸鐵鋰電 池，遠低於鈦酸鋰電池。在野戰電源方 面，有著極其快速的補給響應能力，和 遠低於柴油發電機組的噪音，以及近乎 與背景相同的紅外特徵。在高寒高海 拔地區，不出現容量大幅度衰減，低壓 鼓包脹氣；不需要附加加溫裝置，就可 以正常充放電並減少紅外特徵。產品 也同樣符合潛艇在密閉空間里對電池 的各項安全要求，相比傳統的鉛酸蓄電 池，充電迅速，功率密度提升數十倍，長 期使用衰減極為有限，一次裝備後的使 用周期，大大超越鉛酸蓄電池。目前已 經裝備中科院自動化所礦用機器人、衛 華重工特種作業機器人等作業場所。 據悉，英諾貝森是一家專注於固 態電池研發的高新技術企業，公司成 立於 2016 年 2 月，總部位於鄭州經開 區中國航天科工產業園，擁有 16000 的生產辦公環境，是專門從事新能 源儲能裝置及配套產品的研發、生 產、銷售、服務的高新技術企業，根據 不同用戶的應用需求，提供可行的整 體解決方案。公司的全固態電池產 品，突破了正負極材料在固態形式下 降低內阻的技術瓶頸，解決了循環壽 命短的痛點，在正負極配方、生產工 藝、製造過程方面擁有完全自主知識產權。 英諾貝森目前正在全力打造業 界最安全的電池品牌「貝森」-全生 命周期固態電池生態體系，旗下公司 包括新能源儲能技術研發、新型節能 電機研發、電芯生產和 PACK 基地。 英諾貝森依託在新能源材料、電化學 領域的優勢科研資源，通過材料改性 大幅提升恆流比和高倍率充電的實 用性，增強電池熱穩定性；通過對塗 布工藝、材料濕度控制工藝、石墨烯、 碳化硅等改性負極表麵包覆工藝的 完善，精密控制痕量水分，改善電池 材料緻密性，使負極催化活性大大降 低。徹底杜絕國內軟包電池普遍存 在的鼓包脹氣問題，在國內首家實現 實用性固態疊片軟包固態電芯量產。
在電池容量與安全性能方面，該 公司創業團隊歷時 6 年做了上千次 試驗，在多元聚合物固態電池技術路 線研發方面擁有多項發明專利，目前 取得重大突破。30AH、50AH 固態電 芯 及 48V/60V/72V/220V 等 各 種 直 流 電源已批量生產，安全性高（滿電任 意穿刺不起火、不燃燒、不爆炸，可通 過 槍 擊 試 驗）、循 環 性 能 好（80% [email protected] 大於 6000 次）、支持寬溫 低溫充放電（-40 ~+80 ）、能量密 度大（170~300wh/kg）、內阻小（小於 0.7mΩ）、溫升低（相同倍率下溫升比 磷酸鐵鋰低 30%）等優勢特點，公司 單體大容量固態聚合物鋰電池項目 是國家構建新型電力系統儲能系統 剛需，30AH/50AH 固態電芯經過嚴苛 的加熱、穿刺和 ARC 測試，能經受 6 個小時 195 高溫烘烤下不會發生 熱失控，遠超行業鋰離子安全標准。
公司一直專注於電池正極材料 去鈷化和無鈷化研究及新型固態電 解質材料研發，所研發的多元聚合物 固態電池，採用軟包疊片工藝，目前 定型並批量生產的產品從很多技術 性能和指標方面實現突破。目前，英 諾貝森系列固態電芯已成功取得多 家機構聚合物固態電池安全檢驗報 告 。 大 容 量 300AH 500AH 固 態 聚 合物電池正在試制定型階段。該公 司電池經多地應用表明，冬天-30 仍能放出 92%的電能，比市面上標稱 同等容量電池多出 20%續航里程，深 得用戶好評。儲能方面也已聯合有 關單位正在建設 1.2MWp+500KWh 光 儲充微網項目應用，並與有關單位合 作，在新疆喀什打造首個兆瓦級固態 電池網側儲能電站項目。 未來，該公司將在國家有關部門 的大力支持下，積極參與有關標準的 制定，力爭成為固態電池業界的佼佼 者，為實現「碳達峰、碳中和」的目標 提供助力。 固態電池的消費市場容量展望 固態電池的需求主要來自於動 力電池、消費電池以及儲能電池三個 領域，我國固態電池的出貨量與這三 個領域的鋰電池需求量及固態電池 在這三個領域的滲透率息息相關。 根據該測算邏輯對 2020-2030 年我國 固 態 電 池 出 貨 量 進 行 預 測 ，預 計 2020-2030 年我國固態電池出貨量高 速 增 長 ，至 2030 年 或 將 突 破 250GWh。 消費電池市場。伴隨著 科技 的進步 和智能化浪潮的到來，智能可穿戴設 備飛速發展。2019 年，中國可穿戴設 備出貨量達到 9924 萬台，同比增長 37.1%。這一增長受益於智能手錶、 持續血糖監測系統、無線耳機等產品 形態和 AR/VR 等新技術的助力。固 態電池作為可穿戴設備的上游，其需 求規模也將隨著可穿戴設備規模的 增長而擴大。 動力電池市場。隨著固態電池產品 的成熟，未來將持續往下滲透，有望 在動力電池領域實現應用。受益於 政策的優惠，我國新能源 汽車 市場， 從 2014 年開始快速發展，隨後 2016、 2017 年產銷量增速放緩，2019 年國 內新能源 汽車 產量為 124.2 萬輛。目 前，為了緩解疫情對新能源 汽車 行業 的影響，我國推遲補貼政策至 2021 年，行業發展正逐漸恢復中。 儲能電池市場。固態電池被公 認有望突破電化學儲能技術瓶頸，滿 足未來發展需求的新興技術方向之 一。在電化學儲能方面，目前鋰電池 占電化學儲能比重達 80%。而結合 國家對能源發展的指導方針，電化學 儲能在用戶側、可再生能源並網配套 等領域的需求有望迎來快速增長。 在國家電網公司發布「碳達峰、碳中 和」行動方案中，明確加強系統調節 能力建設，大力推進抽水蓄能電站和 調峰氣電建設，推廣應用大規模儲能 裝 置 ，提 高 系 統 調 節 能 力 。 未 來 5 年，國家電網將大力推動電網升級， 促進能源清潔低碳轉型，助力實現碳 中和目標。
固態電池的產業化發展預測 產能將成固態電池降本的重要 砝碼。數據顯示，全球固態鋰電池的 需求量在 2025 年、2030 年分別有望達到44.2GWh、494.9GWh，2030 年 全 球 市 場 空 間 有 望 達 到 1500 億 元 以 上。根據輝能此前測算，固態電池在 產能達到 20GWh 時，其電芯成本仍 是液態鋰電池的 1.1 倍，而此時電池 包成本可做到液態的 98％。因此對 於成本問題，行業普遍認為，目前固 態電池的生產成本中大多數為生產 過程成本，未來生產規模擴大將成為 降低電池的成本的重要砝碼。鋰電 池的生產成本也符合萊特定律：電池 產 量 每 擴 大 十 倍 ，其 成 本 會 下 降 28%。隨著電動車爆發帶來的推動， 儲能成本正持續下降，新能源電站+ 鋰電池儲能成本會不斷降低，根據 GTM 數據，2012 年到 2017 年電化學 儲能電站成本大幅下降 78%。而且 未來到 2030 年，儲能成本會下降到 1000 元/kWh，我國大部分地區風光 儲結合就能實現平價。 全球企業發力固態電池。當前， 在世界 汽車 產業全面新能源化趨勢 不可逆轉的背景下，固態電池作為下 一代電池的重要選擇，在全球范圍內 受到廣泛關注。在 汽車 產業，豐田、 寶馬、本田、日產、現代、大眾等國際 主流車企已經紛紛開始布局固態電 池領域，國內長城、比亞迪、天際汽 車、蔚來 汽車 、愛馳 汽車 與眾多動力 電池供應商也已亮出了固態電池的 落地時間表。在動力電池供應商層 面，包括寧德時代等眾企業都在加大 研發力度，力爭早日實現固態電池量 產。聚焦固態電池，在全球范圍內， 一場爭奪電動 汽車 電池技術制高點 的暗戰已然打響。 綜合鋰電池技術的發展路徑、我 國各類規劃、以及下游動力電池、儲 能電池等領域的需求增長來看，固態 電池行業的發展將成為大勢所趨。 未來，我國固態電池行業的相關技術 將不斷進步，固態電池也將呈現更高 的能量密度，更優秀的安全性以及更 低的成本，其實現規模化生產和商業 化發展的時日已不遙遠。
（轉消費者日報）
Ⅸ 特斯拉自造電池項目「Roadrunner」 每千瓦時成本降低至100美元
據悉，特斯拉內正在進行一個大規模生產成本更低的電動汽車電池的項目，名為「Roadrunner」。其目標是將電池的成本降低到100美元/千瓦時，如果可以達到此目標，那麼在沒有任何補貼的情況下，電動車的售價將會大大降低，或與汽油車輛的售價相差無幾。如果可以大規模批量生產這種低成本電池，能夠讓電動汽車實現低價格但高利潤的生產出售，消費者和生產者都能從中獲益，電動汽車將會迎來自己的春天。
之前，特斯拉先是收購了一家擁有電池芯技術的超級電容製造商Maxwell。本月上旬，又有報道稱特斯拉正在建設一條電池芯生產線，其位於其弗里蒙特工廠內以此作為試點。Maxwell的干電極技術與特斯拉內部團隊，其中包括傑夫·達恩（JeffDahn）所領導的加拿大研究實驗室所開發的技術，兩者可以讓特斯拉做出成本更低、能量密度更高的電池芯。這種電池芯將讓該公司在獲得更長的續航里程的同時，減少每輛車所使用的電池數量。目前，特斯拉已經對項目中的電池芯原型進行了測試。
據悉，特斯拉CEO埃隆·馬斯克（ElonMusk）將在4月份舉行的「電池投資人日」上，展示一輛安裝了特斯拉新電池的ModelS或是ModelX，並宣布有關該公司電池業務的更多信息。
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Ⅹ 比爾·蓋茨的儲能方案能否取代鋰離子電池
超越鋰離子的儲能技術一覽
釩氧化還原液流電池儲能：使用兩個含有正電荷和負電荷的液態釩電解質的罐子，這些電解質通過泵輸送穿透電池中的隔膜。這種電池比鋰離子電池的降解程度更低，循環壽命更長。
壓縮空氣儲能：液態空氣被冷卻到零下196℃，之後被儲存在儲罐中。然後將其加熱，驅動渦輪機發電。另一種方法是使用加熱的壓縮空氣將能量儲存在專門建造的洞穴中。
重力儲能：包括將沉重的礦塊在廢棄的礦井中上下提起，作為儲存和發電的一種方式。
熔鹽儲能：由比爾·蓋茨的突破能源風險投資公司支持的熱能儲存馬爾他公司，以熔鹽的形式將能量以熱的形式儲存。該公司表示，該技術可以持續20年以上，適合儲存6個多小時。
液態金屬電池儲能「」使用金屬在加熱時自然分離，形成陰極和陽極，由鹽電解質分離。一旦初始加熱，電池就會在放電和充電時產生熱量，從而保持較高的工作溫度。
使用鐵、硫和鋅等廉價原材料的低成本電池為鋰離子電池技術提供了替代品。例如，以鋅為原料的電池開發商EOS表示，其電池有能力在3至12小時內釋放能量。由比爾·蓋茨支持的初創公司FormEnergy表示，其電池可以低成本地儲存能量長達150小時。
氫儲能：利用電力生產氫氣是一種儲存能量的方式，但在這個過程中會有大量的能量損失，因此效率不如電池。
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