编者按：电池技术的突破性进展正在重塑能源版图，加速电动时代的进程。锂离子电池是目前电池行业的主流，同时钠离子电池、锂硫电池、固态电池和硅阳极电池正成为最有前途的传统锂离子电池的替代品。本专题聚焦电池技术最新进展，展示中国石化助力电池产业发展的创新实践，探索能源化工企业如何把握时代机遇拓展新赛道。

● 庞晓华

“在能源史上，我们已经见证了煤炭时代和石油时代，现在正在快速进入电动时代。”国际能源署署长法提赫·比罗尔在日前年度《世界能源展望》报告发布会上表示。

国际能源署（IEA）在近期发布的《电池和能源安全转型》报告中指出，2023年全球新增1400万辆电动汽车，动力电池部署规模同比增长超过40%，预计未来几年还将进一步强劲增长。到2030年，全球动力电池和电池储能市场规模有望在目前1200亿美元的基础上，增长到5000亿美元以上。

动力电池被称为电动汽车产业链的“护城河”，其成本迭代与技术迭代关乎下游整车产品的竞争力，市场规模的扩张正在吸引大量资金涌入，以研发更可靠的电池解决方案，帮助电动汽车实现更长的续航里程，也为电池市场带来更多的技术创新变革。

锂需求推动技术替代

锂离子电池是目前电池行业的主流产品。电池制造商极度依赖锂生产商来获取其产品所需的锂资源，对锂资源的需求日益增长，而锂矿的供应却相对有限。此外，锂离子电池需要大量的水和能源来生产，且回收难度大。电池制造商正在积极寻找优化或替代方案，提升电池性能。

不断增长的锂需求和对环境的担忧正在推动人们寻找替代电池技术。钠离子电池、锂硫电池、固态电池和硅阳极电池成为4种最有前途的传统锂离子电池的替代品。每种技术都有其独特的优势和局限性，目前尚不清楚哪一种技术最终将占据主导地位。

钠电池崭露头角

英国法拉典公司和ICM投资公司联合研发的钠离子电池受到广泛关注。法拉典公司首席执行官詹姆斯·奎因表示：“钠是一种比锂更可持续的电池材料。钠储量丰富、分布广泛，原料成本相对较低且易获取，提取的用水量也更少，提取一吨锂所需的水是提取一吨钠所需水的682倍。”

不仅如此，钠电池易燃风险低，在储存和运输过程中更加安全。然而，钠电池也有缺点，即能量密度低、充电周期短。目前，科学家正在努力攻克这一难题。

锂硫电池前景可期

另一种替代方案是锂硫电池，即在阴极中使用硫而不是镍、锰和钴等稀土资源。硫在地壳中含量更丰富，同时也是天然气加工和炼油的副产品，这意味着它比稀土资源更易获取，在材料成本上更具优势。锂硫电池有超高理论能量密度和环境友好等优势，被认为是最有前景的下一代电池器件之一。

尽管锂硫电池的充电能力尚待提升，但其在电网存储等领域的应用潜力已被广泛认可。韩国LG新能源公司已成功试飞了一架由锂硫电池驱动的无人机，并计划到2027年批量生产能量密度为锂离子电池2倍的锂硫电池。

固态电池新星崛起

固态电池是指将传统电池中的电解液变为固体电解质，以大幅提升能量密度，而更高的能量密度意味着更长的续航里程。固态电池由于易燃风险低、能量密度高和充电快，被视为未来电池技术的有力候选者。但这一路线仍有诸多技术问题待突破，且生产成本比钠电池高。

许多业内专家认为，固态电池仍需找到一种理想的固体电解质来有效地为电池供电。总部位于美国科罗拉多州的Solid Power公司已经发明了一种硫化物电解质电池，其能量密度比传统的锂离子电池高50%~100%。该公司的目标是到2028年每年为80万辆电动汽车提供固态电池。

硅阳极电池潜力巨大

咨询公司IDTechEx今年5月发布报告称，硅阳极材料在提高电池性能等方面潜力巨大。几年前，硅阳极电池的保质期只有一年，但现在已经延长至3~4年。硅阳极的能量密度是目前商用锂离子电池中最常用的石墨阳极的10倍。但当电池阳极材料中使用更多的硅时，这些材料的降解速度会加快。目前，该技术的商业推广仍存在一些障碍，如电池循环寿命短、成本高等问题。

目前，石墨阳极供应链主要由中国主导，中国阳极生产商占据了全球电池阳极市场的98%。咨询公司Fastmarkets的电池材料分析师格奥尔基·格奥尔基耶夫表示：“硅阳极的研发在西方国家被视为有望在该领域追赶中国的战略机遇。然而，要达到100%的硅阳极，仍面临重大的技术挑战，比如硅膨胀会影响电池的寿命，目前已经有几种生产硅阳极的方法。”

欧洲“锂”想之路并非坦途

欧洲Vulcan能源公司日前宣布，在德国正式启动一座氢氧化锂精炼厂，这是继今年9月德国开启欧洲首座氢氧化锂精炼厂后，又一氢氧化锂生产基地投入使用。近期，欧洲国家频频“落子”锂电生产板块，不过，从目前规划来看，即使现有规划全部落地，到2030年，欧盟本土产能也难以满足电池产业需求，叠加环保争议、居民抗议、资源短缺等问题，欧洲锂电供应链建设前路仍旧漫长。

根据Vulcan能源公司公告，该氢氧化锂生产项目位于德国法兰克福西部，从当地卤水盐矿中提纯锂盐，目前已进入试点生产阶段，全面投产后将为大众、雷诺和Stellantis等汽车制造商供应锂电原材料。

欧洲近期在锂电领域布局不仅于此。今年9月，由AMG锂业公司建设的氢氧化锂精炼厂在德国投产，成为欧洲首座氢氧化锂生产工厂，每年预计可生产约2万吨氢氧化锂。今年11月，德国公司tozero宣布，从本田等多家企业募集了超过1100万欧元投资，将用于开展锂电池回收业务，增加欧洲锂原材料供应量。

据路透社报道，今年，德国政府已经筹集高达11亿欧元的投资基金，主要用于建设德国本土关键原材料生产项目，推动绿色高科技项目发展。

一年多来，从开矿、精炼到回收，欧洲国家加快建立本土锂电产业链步伐。在葡萄牙北部，英国矿业公司萨凡纳规划了4个锂矿开采项目；西班牙两家能源公司宣布，合资成立一家从事锂电池回收业务的公司；法国多地也加速探测本土资源情况，开拓锂矿生产项目。

去年，欧盟各大机构就《关键原材料法案》达成协议，电池生产正是该法案关注的重点领域。同时，根据欧盟规划，到2035年，欧盟将不再新增内燃机汽车。在能源低碳转型、交通脱碳提速的大背景下，锂已经成为新时代“白金”，电动汽车、电化学储能对锂盐的需求正快速增长。然而，测算显示，截至今年10月，欧盟境内已规划有28个锂矿开采和精炼生产项目，即使所有项目都顺利投入生产，到2030年也仅能满足其一半锂盐需求。

国际能源署分析指出，通过对全球储备锂生产项目统计测算，在开发新项目的成本方面存在显著的地区差异，欧洲和美国的锂开采项目通常需要更高的前期成本。

对于企业来说，持续高企的用能、用水、土地和政府许可获得成本都是难题。尽管欧盟层面一再强调“本土供应”的重要性，但在欧盟国家动土施工需要复杂的环境保护审批手续和漫长的可行性方案验证流程，锂矿开采项目进度远不及预期。

值得注意的是，保障锂盐供应只是建立本土锂电产业链的其中一环，面向欧洲国家电池本土制造的目标，更需要保障从材料加工、设备制造到电池生产以及后续每一环节都顺利落地。但从目前来看，欧盟本土电池企业发展频频遭遇挑战，欧洲“明星”电池企业北伏虽获得大众等跨国企业的支持，但今年却陷入资金紧张的漩涡，扩产计划已搁置。

业界普遍认为，尽管欧盟非常希望抓住电池发展机遇，但实则面临重重考验。麦肯锡分析指出，要达成本土生产目标，欧洲企业必须先迎接多重挑战，除维持技术发展、应对外部竞争外，还需要率先跨越市场准入门槛、确保初始投资、战略性培养人才乃至推动新立法保障本土化生产等。（李丽旻）

拥抱电动时代创造新的价值

全球电池领域正迎来一场新革命，电池技术的突破性进展，正以前所未有的速度改变着全球能源格局，为传统石油石化行业带来了巨大的挑战与机遇。

据全球管理咨询公司贝恩公司预测，到2030年，全球对电池的需求将超过4100吉瓦时，增幅近4倍。与此同时，石油和天然气的消费量或将显著减少。国际可再生能源机构专家阿德里安·冈萨雷斯指出，电池技术的快速发展不仅将推动道路交通的电动化转型，也为航空和海运领域提供了可行的替代方案。

在电动化时代背景下，传统石油石化企业的市场份额和利润空间或将遭受不小的冲击，另一方面，这场技术革命也为石油石化行业提供了转型的契机。石油石化企业可借助已有的资金和技术优势，通过投资新能源领域，特别是新型储能技术，来实现业务的多元化和转型升级。

首先，要加快业务结构调整。加大对新型储能领域的投资，努力构建氢能、风能、太阳能等多种绿色能源供应体系，不断加强新能源业务与现有业务绿色发展相融合、与新科技新模式发展相融合；投资高端智能制造等相关领域龙头企业，既促进产业链升级，又获得相应财务回报。

其次，要开辟新的业务增长点。通过合作引进等多种手段，开发与新型储能领域相关高附加值、高技术壁垒的新材料、新应用，引领化工业务迈向产业链中高端，为发展打造新动能。可利用自身在能源供应链管理、物流运输等方面的经验优势，参与到新型储能产业链的建设中，如储能设备的制造、安装及运维服务等。

最后，要多元化布局实现跨界融合发展。面对新型储能对电力系统灵活性的提升，石化企业应积极探索与电力等行业的融合，如合作建设综合能源服务项目，结合分布式能源、微电网等技术，提供包括储能在内的综合性能源解决方案，以适应市场多元化的发展趋势。除了电动汽车外，固态电池还可在储能系统、人工智能、低空经济等多个领域得到广泛应用。因此，石化企业可以考虑多元化布局，寻找更多潜在市场机会。

电动时代的大变革无疑给石油石化行业带来了深刻影响。对于石油石化行业而言，这既是转型升级的关键窗口期，也是重塑竞争优势的战略机遇期。要主动拥抱新变革，积极创新业务模式，在绿色可持续发展的浪潮中创造新的价值。（王 文）

中国石化助力电池产业高质量发展

中国石化抓住电池产业快速发展带来的新机遇，积极拓展新业务，探索新赛道。通过聚焦新能源、新材料、高端智能制造等领域，积极开展新兴产业投资、加强产业合作、加大科研力度，助力电池产业高质量发展。

•投资全固态电池技术研发企业

10月21日，中国石化资本宣布完成对中科深蓝汇泽新能源（常州）有限责任公司的Pre-A轮投资。

中科深蓝汇泽是一家致力于全固态电池技术研发及商业化的高科技企业，独创国际领先的固态电池电解质关键材料与核心工艺，已成功开发兼顾高能量密度与高安全性的四代固态锂电池。双方将发挥各自产业资源和技术优势，携手推动高性能固态电池产品应用推广和商业化进程。

•携手宁德时代拓展合作空间

3月13日，中国石化集团与宁德时代新能源科技股份有限公司在北京签署战略合作框架协议，推动光储充微电网技术示范应用，共同推动电池应用（如储能、换电等）相关的标准制定和修订，在工商业储能、炼化企业储能供电、储能替代柴油发电机供电等多领域开展合作。作为动力电池、储能等领域的领先企业，宁德时代与中国石化在化工原材料、风能、光伏等方面有广阔的合作空间。

•开展电池负极材料创新合作及生产

11月27日，金陵石化、大连院、炼销公司与广东凯金新能源科技有限公司签署四方协议，将合作建立新能源电池负极材料创新联盟，共同促进负极材料原料开发和应用。

金陵石化10月22日顺利完成负极专用石油焦试生产，这是该公司继石墨电极用油系针状焦、电解铝用低排阳极焦之后，又一次成功产出高端碳材料。

今年以来，湖南石化抢抓锂电池负极材料市场需求旺盛的机遇，前11个月累计生产负极专用石油焦近14.3万吨。

•开展电池隔膜料、电解液研发及生产

今年以来，扬子石化集中优势力量开展锂电池隔膜料的开发、生产与推广。截至11月底，扬子石化锂电池隔膜料产销量超3万吨，成为新的效益增长点。

北化院研发HA、HA-R催化剂，并开发了与之配套的生产用于高档锂电池隔膜和电容器膜料的高纯净聚丙烯工艺技术，打破了进口树脂的垄断。

上海院建立了电解液基础研究—材料合成—评价应用的系统开发流程，所开发的电解液不仅性能强，而且安全稳定。（王海峰 整理）