導讀

本文詳細分析了我國鋰離子動力電池產業化的發展現狀和發展趨勢，探討了我國動力電池在產業結構、發展質量、技術研發、國際發展等方面情況，最后指出我國鋰離子動力電池產業化發展的路徑。

在全球汽車產業電動化發展趨勢，鋰離子動力電池產業發展迅速。從技術路線來看，當前以鋰離子電池為主要產業化應用，鋰離子動力電池產業化路徑集中在更高能量密度的固態電池。從產業格局來看，全球動力電池產業化聚集在中日韓三國，中國企業以不同的技術路線產品形成了最大的產業化規模。

動力電池基本概念

1 定義

動力電池是指在汽車上配置使用的、能夠儲存電能并可再充電的、為驅動汽車行駛提供能量的裝置，包括鋰離子動力電池、金屬氫化物鎳動力電池和超級電容器等，不包括鉛酸類電池。目前我國新能源汽車動力電池應用以鋰離子動力電池系統為主。由于動力電池在汽車應用領域的關鍵性，動力電池被比作新能源汽車的心臟。

2 分類

2.1 產業化應用動力電池

目前，全球新能源汽車的電池主流應用類型為鋰離子電池。按照正極材料體系區別，目前市場應用的鋰電池可分為磷酸鐵鋰電池、三元電池和錳酸鋰電池等類型。

磷酸鐵鋰電池，正極材料為磷酸鐵鋰，該類型電池具有技術成熟度高、生產成本較低、安全性良好、循環壽命長等主要特性。

三元電池，其電池正極材料主要由鎳、錳（或鋁）、鈷與鋰元素組成。目前市場份額最高的系鎳鈷錳酸鋰電池。三元材料電池能量密度更高、充放電倍率性能和低溫性能好，但安全性、循環壽命不如磷酸鐵鋰電池。

錳酸鋰電池顧名思義其正極材料為錳酸鋰。該類型電池的成本較低、倍率性能優異、安全性好，劣勢在于存儲和循環壽命較差、比能量偏低。

2.2 在研新型動力電池

在全球汽車產業電動化趨勢下，高續駛里程的車輛要求更高能量密度、更佳倍率充放電性能的動力電池。因此下一代新體系電池應具備高比能量、高比功率、高安全性、循環壽命以及更低的成本指標。目前在研鋰電池方向以固態電池為兩類主要方向。

動力電池產業化發展現狀

1 國際方面

1.1市場分析

從全球動力電池產業發展格局來看，目前的動力電池材料研發與科技創新、生產制造與產業化形成3個主要集聚區域，分別是美國、日本在研發上領先，中、韓、日產業化規模最大。從市場份額來看，中、韓、日三國企業生產電池配套了全球近95%的汽車，其中中國品牌電池配套占比超過60%。綜合技術與產業發展角度來看，美國、日本在技術研發領先，韓國在工程化應用方面領先，中國在產業規模方面領先。

表1 全球動力電池企業配套車企

資料來源：根據公開資料整理

1.2 主流技術路線應用分析

根據國際、國內市場應用需求不同，不同技術路線類型的鋰電池在國際、國內市場均有廣泛應用。

從全球整車企業的電池匹配來看，日系和韓系電池主要配套全球知名車企集團，應用車型包含混合動力車型、插電式混合動力車型和純電動車型。在技術路線方面，國際車用動力電池單體以錳酸鋰、三元材料體系為主（高鎳體系的鎳鈷錳和鎳鈷鋁）。我國動力電池除寧德時代廣泛配套國際品牌車型電池之外，缺乏實力較強的龍頭企業參與國際競爭。

從國內車用動力電池供應來看，商用車（客車、專用車）市場在政策多年培育之下已經趨于穩步發展，各家動力電池應用技術路線差異很小，主要發展趨向是提升能量密度，主要技術路線仍以磷酸鐵鋰為主。國內乘用車企業主要使用國內品牌動力電池，產品應用以高能量密度的三元電池為主。

綜上所述在技術路線的先進性和多元化、匹配車型多樣化以及產品國際化發展程度方面，我國動力電池企業的綜合實力，相比日、韓系的企業仍有較大發展空間。

圖1 車用鋰離子動力電池技術路線

1.3 全球主要區域發展策略

美國、歐洲、日本在動力電池方面發展路線有所差異。歐盟逐漸意識到動力電池在產業化發展方面落后，為避免產品供應依賴性，開始推進實施“電池同盟”的計劃，倡導歐盟各成員國加大投入，促進動力電池生產和回收在歐洲產業化發展。美國動力電池產業具備下一代電池研發優勢。一是材料原始創新、工程技術創新方面的優勢。美國的電池基礎材料研發技術和產品集成應用技術全球領先。二是在動力電池關鍵主材方面，美國在固態電池、正極鋰電池材料、硅基負極、隔膜等方面領先，其中陶氏化學在正極材料、Celgard公司在隔膜技術世界領先。

日本電池產業規模小于中國，但是在布局下一代電池方面領先。日本電池企業主要包括兩類，一是與日系整車企業合資開展動力電池研發生產，二是獨立面向全球車企供應電池，以松下為代表企業，為大眾、特斯拉、福特等多家知名企業配套。在下一代電池研發領域，日本經濟省與豐田、日產、本田、松下等23家汽車、動力電池及其材料類企業聯合研發固態電池，計劃于2022年全面掌握固態電池的相關技術。