根據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)，2022年1-10月我國新能源汽車累計產(chǎn)量559.0萬輛，同比增長108.4%，累計滲透率達到了24.7%，全年銷量有望達到650萬輛。在新能源汽車強勁的需求之下，動力電池產(chǎn)業(yè)也高景氣上行，我國動力電池2022年1-10月累計裝機量193.6GWh，同比增長99.9%。

　　隨著新能源汽車滲透率不斷提升，進入全面市場化階段，長續(xù)航和新能源汽車安全愈發(fā)受到關注。在長時續(xù)航方面，現(xiàn)階段液態(tài)鋰離子電池無法使用鋰金屬負極，能量密度難以實現(xiàn)質(zhì)的提升；在安全性方面，有機電解液、鋰枝晶等問題引起電池燃燒問題無法根除，電動車自燃事故頻發(fā)。因此，兼具高能量密度與安全性的車規(guī)級電池技術，包括固態(tài)電池和氫燃料電池，愈發(fā)受到產(chǎn)業(yè)與資本青睞。

　　固態(tài)電池：半固態(tài)到全固態(tài)的漸進式發(fā)展之路

　　現(xiàn)階段液態(tài)鋰離子電池存在安全隱患和能量密度受限等問題，固態(tài)電池以固態(tài)電解質(zhì)替代易燃有機電解液，同時可適配高能量密度正負極材料，進而有效解決新能源汽車安全與續(xù)航問題，被認為是下一代電池技術中最具潛力的方向之一。

　　目前主流的固態(tài)電池有聚合物、氧化物和硫化物三類技術路線。

　　聚合物電解質(zhì)易加工，機械性能好，但其電化學窗口窄、熱穩(wěn)定性差、與鋰金屬負極與高電壓正極適配性弱、以及常溫離子電導率低，需加熱至60℃以上使用的缺陷使聚合物固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展受限。

　　氧化物電解質(zhì)具有較好的電化學與熱穩(wěn)定性，離子電導率比聚合物高，達10-4s/cm。但也存在電解質(zhì)層易破裂、界面電阻大、離子電導率比硫化物低等問題，使其大容量、高倍率電芯制備受限。目前主流的做法為加入少量電解液，以半固態(tài)形式產(chǎn)業(yè)化落地。同時，半固體電池生產(chǎn)工藝及設備與現(xiàn)有鋰離子電池兼容，成為全固態(tài)路上的折中之選。國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)以及部分電池企業(yè)主要布局氧化物路線。

　　硫化物電解質(zhì)電化學窗口寬達5V以上，離子電導率高達10-3s/cm，可適配鋰金屬負極，有望形成全固態(tài)電池解決方案。但其存在熱穩(wěn)定性差，鋰枝晶、空氣敏感等問題，生產(chǎn)制備需要低露點環(huán)境，現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化難度較大。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，主流的硫化物固態(tài)電池制備分為干法與濕法兩大工藝，行業(yè)內(nèi)暫未形成一致工藝路線；與現(xiàn)有鋰離子電池相比，可省去注液、化成、二封等工序，但需要增加硫化物電解質(zhì)成膜、界面一體化成型等特有工序，同時配套關鍵非標設備開發(fā)，整體開發(fā)周期較長。全球范圍內(nèi)，日韓企業(yè)對硫化物固態(tài)電池布局較早，國內(nèi)的電池企業(yè)、車企以及初創(chuàng)企業(yè)也都有選擇硫化物路線。

　　在產(chǎn)業(yè)化進程方面，業(yè)內(nèi)觀點普遍認為半固態(tài)電池或許能在2025年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。全球范圍內(nèi)硫化物固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進度基本一致，預計大規(guī)模商業(yè)化需到2028-2030年。我國企業(yè)大多選擇從液態(tài)到半固態(tài)再到全固態(tài)的漸進式發(fā)展路線，其中，半固態(tài)電池采用固液混合電解質(zhì)，在提升電池安全性能與能量密度的基礎上，還能有效規(guī)避硫化物的專利風險。近日，衛(wèi)藍新能源宣布車規(guī)級半固態(tài)動力電芯正式下線，預計首搭蔚來ET7車型，150度電的電池包能量密度達360Wh/kg，實現(xiàn)1000公里的續(xù)航里程。搭載半固態(tài)電池的50臺東風風神E70也于今年年初交付，在江西省新余市示范運營。此外，固態(tài)電池技術發(fā)展離不開現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈中材料企業(yè)的大力配合。正極、負極、隔膜、電解液等材料企業(yè)均就固態(tài)電解質(zhì)、高鎳正極、硅碳負極/鋰金屬負極、半固態(tài)電池隔膜的研發(fā)與固態(tài)電池企業(yè)積極對接，上下游協(xié)同，推進半固態(tài)/固態(tài)電池的量產(chǎn)開發(fā)。

　　在融資方面，資本競相入局，搶灘固態(tài)電池領域。2022年以來，多家固態(tài)電池企業(yè)在一級市場獲得投資，包括恩力動力、衛(wèi)藍新能源、太藍新能源、高能時代、中科深藍匯澤等。投資方有創(chuàng)投機構，政府投資機構，也不乏車企/電池企業(yè)等產(chǎn)業(yè)投資者。定位于全固態(tài)電池技術的高能時代于今年3月宣布完成超5000萬人民幣天使輪融資，投資方中包括電池企業(yè)。作為動力電池的終極目標，半固態(tài)與固態(tài)電池企業(yè)持續(xù)獲得資本賦能與資源傾斜，疊加車企、電池企業(yè)入局，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程穩(wěn)步推進。

　　氫燃料電池：0到1階段，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展是關鍵

　　由于氫高質(zhì)量能量密度，燃料電池高能量轉(zhuǎn)換效率，以及氫燃料短加注時間等特點，使氫燃料電池汽車成為解決鋰電池汽車續(xù)航焦慮、充電焦慮的另一條具有潛力的車載動力技術路線，特別是在長程重載領域更具優(yōu)勢，對于實現(xiàn)交通領域低碳化以及擺脫燃油依賴具有重要意義。

　　表1：我國氫能產(chǎn)業(yè)相關政策

　　2019年以來氫能產(chǎn)業(yè)政策的密集出臺(表1)，推動了燃料電池汽車的示范運營和氫能相關基礎設施建設，根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2022年1-10月，我國燃料電池汽車產(chǎn)銷量分別為0.27萬輛和0.24萬輛，同比分別增長180%和150%。截至2022年10月底，我國累計建成加氫站296座，其中2022年新建成62座，我國加氫站保有量已居全球首位。

　　在資本市場，氫能產(chǎn)業(yè)也迎來了投資熱潮。根據(jù)投中數(shù)據(jù)，2022年上半年，氫能行業(yè)股權融資延續(xù)去年以來的火熱，共發(fā)生融資事件21筆，融資金額約15.9億元，融資數(shù)量和金額分別比去年同期增加50%和137%，投資區(qū)域主要集中在上海、浙江、四川、北京等地。從投資規(guī)模上來看，雖然出現(xiàn)了一些大額融資項目，但行業(yè)整體仍以早期輪次為主，融資規(guī)模普遍較小。從投資方向上來看，目前投融資主要集中在燃料電池系統(tǒng)、燃料電池電堆及其相關零部件與材料等產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)。

　　目前，我國燃料電池動力系統(tǒng)集成技術已接近國際先進水平，空壓機和氫氣循環(huán)泵等BOP部件已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，同時在膜電極、雙極板等核心零部件方面技術進步迅速，但在關鍵材料如質(zhì)子交換膜、催化劑等方面仍與國外頂尖產(chǎn)品存在差距。同時，雖然燃料電池發(fā)動機價格相較于2019年已有70%以上的降幅，但距離商業(yè)化應用仍有較大差距，隨著燃料電池核心零部件生產(chǎn)規(guī)?；c關鍵材料國產(chǎn)化，燃料電池系統(tǒng)成本有望繼續(xù)大幅下降。此外，燃料電池上游環(huán)節(jié)包括氫儲運、加氫站等相關基礎設施建設仍較為薄弱，致使供氫成本較高，而這些環(huán)節(jié)具有投資規(guī)模大、周期長等特點，因此需要依靠大型能源、化工類等央國企投資布局，以保證燃料電池應用場景中氫氣穩(wěn)定與低價供應。

　　結論：未來可期，產(chǎn)業(yè)化道路仍需攻堅克難

　　總體來說，固態(tài)電池與氫燃料電池作為下一代滿足長續(xù)航、高安全的車規(guī)級動力電池技術，已成為全球車企、電池企業(yè)的競爭高地。與此同時，我們也要清晰認識到固態(tài)電池與氫燃料電池仍處于商業(yè)化早期階段。

　　固態(tài)電池方面，其量產(chǎn)還需要解決關鍵材料降本、關鍵結構調(diào)整、關鍵工藝優(yōu)化、關鍵設備開發(fā)等工程技術與產(chǎn)業(yè)化難題。此外，固態(tài)電解質(zhì)與鋰金屬負極的使用將加大鋰資源需求，我國鋰礦資源僅占全球約7%，國內(nèi)鋰資源內(nèi)部供應能力弱，未來還需要積極配套動力電池回收，以規(guī)避鋰資源地緣風險。

　　氫燃料電池方面，我國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于導入期，從政策扶持力度、技術成熟度、以及脫碳需求三方面來看，以燃料電池汽車為主的交通領域有望率先實現(xiàn)燃料電池應用的商業(yè)化，并逐漸拓展至儲能與分布式發(fā)電領域。隨著政策加持與資本賦能，燃料電池產(chǎn)業(yè)細分領域競爭加劇，推動燃料電池技術快速迭代與成本快速下降，但產(chǎn)業(yè)相關基礎設施尚未成熟，產(chǎn)業(yè)相關標準體系尚未健全，行業(yè)整體格局尚未確定,因此資本需切忌一哄而上，應更加注重氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同布局與可持續(xù)發(fā)展。