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交通领域电动化还有更大增量空间

2024-01-05 09:24:30 来源:经济参考报

2023年,新能源汽车的市场渗透率已超过30%,路面交通提前两年完成了阶段性目标。然而,交通领域电动化还有更大增量空间:随着动力电池“风向标”企业宁德时代相继进入船舶和飞机两大领域,动力电池应用将进入“上天”“下海”的新阶段。

在此前落幕的2023中国国际海事会展上,宁德时代展示了多款船用电池系统及船舶动力系统解决方案,发布了新能源船舶全生命周期协同运营云平台,以及宁德时代首个零碳充换电综合补能解决方案。宁德时代方面表示,自2017年正式布局船舶电动化,目前全球已有500多艘搭载宁德时代电池的新能源船舶投入应用。

事实上,在船舶电动化领域,各大动力电池龙头企业近几年纷纷入场。不仅有宁德时代,欣旺达、国轩高科、鹏辉能源、瑞浦兰钧等企业此前均获得中国船级社相关产品型式认可证书,认证产品覆盖电芯、模组、BMS和电池包等。

中国船级社近日发布的《航运低碳发展展望2023》报告称,磷酸铁锂和三元锂是船用锂电池的两种主要技术路线,均已实现商业化应用。磷酸铁锂具有良好的电化学性能和热稳定性,其主要优点是安全性高和循环寿命长,且成本更低。三元锂电池则在能量密度、低温性能、充电效率等方面具有优势。基于船舶对安全性要求高、对空间重量要求相对温和的实际应用特点,磷酸铁锂电池成为近期船用电池动力的主流选择,三元锂电池则将在具有更高能量密度需求的船舶领域中发挥作用。

亿欧智库研究报告指出,此前交通运输部鼓励淘汰20年以上的内河航运船舶及船艇。按此估算,我国目前约10%的内河船需要淘汰,若全部更新为电动船,将有1万艘左右的市场需求,替换市场前景可期。

电动飞机是目前炙手可热的新赛道。大型民航客机的电动化还比较遥远,但在小型电动垂直起降飞行器(eVTOL)领域,国内外越来越多“造机新势力”的飞行汽车进入公众视野:有制造商的eVTOL已拿到民航局型号认证,有的即将展开跨海往返试飞,有的准备开展空中出租车运营。摩根士丹利预测显示,到2050年,全球飞行汽车市场规模将达9万亿美元。

动力电池产业迎来了巨大的市场增量。据孚能科技新兴事业部总经理龚静波介绍,孚能科技2017年完成关键技术体系开发;2023年已将第一代高能量密度三元软包动力电池交付给终端客户,可实现能量密度285Wh/kg,最高时速320km/h,单次最长巡航250km;电芯可实现10000次以上循环。龚静波透露,孚能相关产品已先后通过了美国汽车研究委员会、美国先进电池联盟、桑迪亚国家实验室等机构的性能认证。

宁德时代在2023上海车展上发布了凝聚态电池,单体能量密度最高可达500Wh/kg,并透露正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发。此后宁德时代还与中国商飞成立了合资公司。宁德时代董事长曾毓群曾经表示,新能源电池的应用范围很广阔,包括天上飞的、水里游的、地上跑的和不跑的(储能)。除开新能源汽车,其他领域的电池应用未来有10倍以上空间。

当然,不论是船舶还是飞机,动力电池的应用在国内外目前都处于初级发展阶段。有研究表明,由于eVTOL是垂直起降,将相同质量的汽车垂直抬离地面,所需要的电池功率密度远高于在地面行驶汽车的要求,动力电池如何携带更多的能量以及提供起飞降落所需要的超大功率是关键问题。除此之外,基于空中交通属性的特殊性,eVTOL航空级的安全性,频繁快速的充电能力,以及复杂环境下的功率性能等要求也极为严苛。

正如龚静波所言,电动飞机的运行比新能源汽车复杂得多,对动力电池的充、放电倍率、循环次数、峰值功率、安全性等提出了更高的也是极为苛刻的要求。而对于电动船舶来说,受到技术制约以及应用场景需求的不同,在续航、安全性方面存在一定的难点。因此,面对交通领域电动化的巨大增量空间,动力电池产业还有很长的路要走,唯有加快技术创新才能制胜“上天”“下海”的新赛道。