截至 2021 年 1 月，宣布计划到 2025 年在各个地区和公司生产电池。欧洲市场宣布电池生产。韩国企业为欧洲企业设定了 48GWh、中国企业 48GWh、特斯拉 48GWh 的目标。当时，市场所需产能处于供过于求的水平。
然而，在此期间发生了许多变化。汽车制造商正争先恐后地制定向电动汽车过渡的路线图，宣布实现碳中和目标的时机。在当前气候下，2030年后纯电动汽车的市场份额可能超过50%。
在此背景下，2021 年 7 月和 8 月欧美出现政策变化。欧盟委员会决定到 2030 年将温室气体排放量减少 55%，到 2035 年禁止销售包括混合动力汽车在内的柴油汽车。一项名为“边境碳调整措施”（CBAM）的新“边境碳税”将于 2023 年出台。它还旨在到 2030 年将所有行业的二氧化碳排放量与 1990 年的水平相比减少 55%。这比 2019 年设定的 40% 目标有所增加。
8 月，美国发布行政命令，指定到 2030 年销售的新车（乘用车和轻型卡车）中有 50% 以上为电动汽车、插电式混合动力电动汽车（PHEV）和燃料电池汽车（FCV） . 不包括混合动力电动汽车。美国这些政策变化的影响远大于欧洲法规的影响。中国正在加速向纯电动汽车、插电式混合动力汽车和氢燃料电池电动汽车过渡。
电池原材料和安全问题正在上升
与此同时，人们对电池（电池电动汽车的能源）的兴趣越来越大。第二件事是由于原材料价格上涨导致电池价格飙升导致的安全性，例如火灾案件数量的增加。
这首先发生在一直引领电动汽车市场的中国。上个月，由于锂生产成本上升，比亚迪宣布将电池价格提高 20%。与2020年12月相比，作为电动汽车电池生产核心的正极材料钴酸锂价格上涨了一倍以上，电解液价格上涨了150%以上。
5 月，国际能源署 (IEA) 预测，到 2030 年，全球锂和钴的供应量将只能满足预计需求的一半。铜产量比消费水平低 25%。彭博新能源财经预计，到今年年底，全球锂消费量将增长五倍。
其中，以NMC（镍锰钴）和NCA（镍钴铝）为主要材料的镍钴竞争愈演愈烈，对涨价的担忧也愈演愈烈。钴尤其面临严峻挑战。尽管镍是一种相对丰富的资源，但也有预测称，从2030年开始，镍将变得稀缺。为此，一些企业实施了区分低端和高性能高端汽车原材料的策略。
其次，它涉及安全，例如火灾。由于现代和通用汽车的召回，LG 已经支付了巨额损失。LG电池隔膜不稳定引发的火灾事故，也让全固态电池再次成为研究对象。
特别是中国电动自行车（滑板车）保有量超过3亿辆，仅今年1-9月就发生火灾1.03万起。大约80%的事故发生在电池充电过程中，其中大部分是锂电池着火造成的。与汽车电池一样，充电时着火的事故非常多。虽然锂电池具有高能量密度，但电解液的高可燃性是一个重要的点火因素。
磷酸铁锂电池或替代三元锂电池？
现在对电池的要求是安全性、续航里程、价格和能量密度。1990年出现的锂离子电池主要用于代替铅酸电池。简而言之，电解液之间的隔膜问题影响到安全性、锂、钴、锰等原材料和铝的供需连续性，以及由此产生的电池。价格问题是挑战。
锂离子电池是放电时锂离子从负极移动到正极，充电时锂离子从正极移动到负极并找到自己位置的电池。
锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、不使用时自放电小等优点，广泛应用于智能手机等便携式电子设备中。此外，利用高能量密度的优势，其在国防工业、自动化系统和航空工业中的使用频率正在逐渐增加。然而，由于这种锂离子电池使用不当可能会引起火灾，因此已经从多个角度提出了解决该问题的方法。
例如，磷酸铁锂（LFP：（）电池，以中国比亚迪、宁德时代等为首）磷酸铁锂电池的续航里程比常用的锂锰钴（LMC）锂离子电池短，但更安全、更安全。更便宜。虽然能量密度低，但比亚迪研发了刀片电池来弥补。据称，该电池组的空间利用率比传统的磷酸铁锂块状电池高出50%以上。它还具有不易被点燃的优点。
众所周知，LFP 电池即使在温度达到 500°C 时也很稳定，而 LMC 锂电池在 200°C 左右开始化学反应。
为了利用这些优势，包括比亚迪、宁德时代在内的电池制造商和供应商都在积极开发磷酸铁锂电池。该院表示，宁德时代与磷酸铁锂材料公司深圳电力签订了18亿元的合同，华源钛白决定投资121亿元建设年产50吨磷酸铁锂材料的设施。
2020年中国市场磷酸铁锂电池装机总量为24383兆瓦时，同比增长20.6%。其结果是，磷酸铁锂电池在中国电池市场的份额提升到了39%左右。特斯拉在国产车型中也使用了磷酸铁锂电池。近日，继大众和福特之后锂离子动力蓄电池规格，奔驰也宣布将搭载在包括EQS在内的多款纯电动汽车上，市场规模不断扩大。中低价位车型计划安装宁德时代磷酸铁锂电池，高性能奔驰AMG除外。现代汽车公司也决定使用比亚迪的刀片电池。
特斯拉的埃隆马斯克也表示，标准范围的电动和家用电池将转向 LFP。
高盛还预测 LFP 系统将变得越来越重要，另一家电池研究公司预测，到 2030 年，它可能占 EV 电池的 20-40%。
LFP系统主要由中国电池厂商生产，成本比日韩电池厂商开发的NMC（镍、锰、钴）和NCA（镍、钴、铝）系统低20%左右。作为一种强调能量密度的手机电池，有很多观点认为LFP系统最终会取代NMC系统和NCA系统。
目前，磷酸铁锂电池使用最多的是上海通用五菱的宏光MINI电动车。以2.88万元的价格超越特斯拉，位居中国市场第一。
围绕下一代电池的变化
第一个作为磷酸铁锂电池的替代品出现的是全固态电池。通过在电池的阳极和阴极之间使用固体而不是液体作为电解质，全固态电池被评估为耐热和抗外部冲击。出于这个原因，不久前，人们甚至认为全固态电池将改变游戏规则。
现有锂离子电池的能量密度为255Wh/kg。另一方面，全固态电池理论上能量密度高达495Wh/kg，备受关注，包括丰田在内的多家企业都在进行研发。一些公司的目标是 1000 WH/kg。
韩国产业技术研究院还宣布，2019年将开发能量密度约445 Wh/L的双极全固态电池制造技术，可大幅缩小电池组体积，同时消除爆炸和火灾。
三星SDI研究硫化物基固体电解质材料并开始开发大型固态电池，而LG化学则专注于凝胶聚合物材料基锂聚合物电池和曲面锂离子电池的研究。
2020年12月，大众投资的美国也公布了15分钟可充电至80%的全固态电池成果。
丰田表示将在 2020 年东京车展上展示一款搭载全固态电池的车型，但仍有很多技术问题需要解决，因此尚未量产。
与此同时，以开发全固态电池而闻名的美国SES（Solid）于2021年11月4日通过其在线活动“The 1st SES World”推出了锂金属电池。107Ah电池包含溶剂盐电解质，这是一种介于现有锂离子和全固态电池之间的混合锂金属。SES解释说，这是全球首次发布超过100Ah的锂金属电池。
由于容量高但性能较差，目前还没有一种全固态电池能够满足能量密度、安全性和性能。出于这个原因，现实情况是许多公司正在开发混合形式，而不是全固体。通用汽车、现代起亚、吉利、LG、SK 和上海汽车正在投资 SES。显然，电池技术正面临一个新的转折点。
汽车制造商正在内部化电池
值得注意的是，今年汽车制造商对电池技术的看法发生了很大变化。从此前为松下供应18650和21700圆柱电池的特斯拉，通过2020电池日宣布与松下联合开发4860电池，可以看出，目前还没有一家车企自主研发电芯。众所周知，特斯拉目前正在考虑转向锂离子电池。
以下是汽车制造商如何开始认真研发与下一代电池相关的时间顺序。
丰田于 1996 年成立了混合动力电动汽车电池生产公司 Prime Earth EV，并于 2020 年 2 月成立了电池业务合资企业 Prime &。然后，在 2021 年 9 月，决定在汽车电池方面投资 1.5 万亿日元（1.5 万亿美元） 2030年。其中，1万亿日元将用于将产能提高到2亿千瓦时，是现有产能的33倍。
宝马于 2019 年在慕尼黑开设了电池开发能力中心，并正在开发下一代电池。除了选择材料外，它还旨在开发技术，到 2030 年使能量密度翻倍。
梅赛德斯-奔驰还宣布将于2021年3月生产自己的电池。它已在总部位于德国斯图加特的主要基地投资数亿欧元，并宣布将于2023年开始小规模生产. 梅赛德斯一直从 LG Chem 和 CATL 收到电池，并且一直对自己的生产持负面态度。当然，这并不能完全改变政策。它寻求通过以外部采购为中心的内部生产来提高质量。
福特还于 2021 年 4 月宣布，将在密歇根州东南部建立一个名为福特离子公园的全球电池中心，以生产自己的电池。它的目标是在 2022 年底前投入运营，并计划开发和制造锂离子和固态电池。同样，我们正在投资 Solid Power。
2021 年 9 月，大众汽车集团在德国萨尔茨吉特开设了电池研究中心，以进一步扩展其在电池技术方面的专业知识，并开发和生产自己的电动汽车电池。大众汽车集团及其合作伙伴计划到 2030 年在欧洲运营 6 家电池工厂，产能达到 240 GWh。未来，它计划在德国萨尔茨吉特生产年产能 40GWh 的电池。新的集成电池有望协同工作并将电池成本降低多达 50%。
2021年10月，通用汽车将在密歇根州沃伦市开设威利斯电池创新中心，以加速锂金属和硅等新技术以及先进电池的开发。通用汽车目前拥有 2,000 多项与电动汽车电池技术相关的专利，其中包括 60 项专利和商业机密锂离子动力蓄电池规格，以及 46 项正在申请中的专利，这些专利涉及对未来电池发展很重要的领域，例如锂金属电解质、阴极、阳极和粘合剂。华莱士中心希望制造能量密度在每升 600 到 1200 瓦时的电池和电池活性材料等关键电池组件。
在LG Chem、SK On、三星SDI等世界级电池制造商的支持下，现代汽车集团在美国投资了Ionic和Solid Power，2018年成为电池开发商， 2021年Solid Power 与美国合作开发全固态电池的Power也在投资SES。并于11月决定与首尔国立大学共同建立电池研究中心。在这里，将在电池管理系统（BMS）、全固态电池（SSB）、锂金属电池（LMB）和电池工艺技术四个领域开展联合研究。
下一代电池被认为是第二种存储半导体。从各家企业的动向可以看出，大部分都在专注于基于现有企业电芯技术的电池包的研发和生产。尽管如此，该公司仍表现出长期内化电池技术的意愿，考虑到如果继续下去，现有的两三个大玩家很可能会占领大部分市场。
电池电动汽车业务在 10 年前还是一个中小型企业，如今已成为全球所有汽车制造商的核心。
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