鋰電池行業(yè)需求與發(fā)展專題報(bào)告

1、 鋰電池行業(yè)需求與發(fā)展專題報(bào)告從電車需求看電池科技進(jìn)步征程，勇者之路 報(bào)告摘要一、自本源出發(fā)電池科技評(píng)價(jià)體系和高能量密度征途儲(chǔ)能技術(shù)源和應(yīng)用指標(biāo)儲(chǔ)能技術(shù)從原理上可以分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁場(chǎng)儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱四類。儲(chǔ)能技術(shù)的主要指標(biāo)包括規(guī)模、能量/功率的質(zhì)量/體積密度、效率、自放率、日歷壽命、循環(huán)壽命、 單位成本、環(huán)境影響等，范圍復(fù)雜。自儲(chǔ)能脫胎，動(dòng)力電池的特殊性作為儲(chǔ)能技術(shù)的具體體現(xiàn)之一，動(dòng)力電池對(duì)能量密度、功率密度的需求較高，同時(shí)也要兼顧安全性、 壽命與成本。鋰電顛覆鉛酸，能量密度碾壓是本質(zhì)鉛酸電池系統(tǒng)能量密度低（約30Wh/kg），遠(yuǎn)低于鋰離子電池（約150Wh/kg），對(duì)應(yīng)車型的工況續(xù)航

2、也有巨大差距。鉛酸電池車面對(duì)燃油車型全無競(jìng)爭(zhēng)力，而鋰電車型逐步具備了競(jìng)爭(zhēng)力。征途無盡，容量、電壓、輔助組元和成組效率事實(shí)上，電車的電機(jī)、電控、系統(tǒng)架構(gòu)潛力、軟件可升級(jí)性潛力等均優(yōu)于油車，但電池相比于油箱仍然在主要 性能上偏弱，消費(fèi)者對(duì)電池科技進(jìn)步的需求將長(zhǎng)期存在。從電池能量密度基本公式E=U/1/Qc+1/Qa+minact可知，提升鋰電能量密度的方式包括提升正負(fù)極容量（儲(chǔ)鋰能 力）、拓展正負(fù)極電勢(shì)差（單位電量鋰離子做功能力）、減少各類非活性物質(zhì)用量。此外，整車系統(tǒng)層面增加 成組效率也有一定效果。但是，各種提升能量密度的努力需要權(quán)衡電池的綜合性能。二、看過去成果中國補(bǔ)貼政策與電池、電車產(chǎn)品演進(jìn)

3、中國新能源汽車補(bǔ)貼政策演進(jìn)：扶優(yōu)扶強(qiáng)，利勝于弊每年調(diào)整補(bǔ)貼基礎(chǔ)值，此外：2017年以前只有很低的續(xù)航要求。2017年引入電池系統(tǒng)能量密度要求。2018年調(diào) 整續(xù)航要求，調(diào)整電池系統(tǒng)能量密度要求，引入電耗要求。2019年、2020年調(diào)整電耗要求。工況續(xù)航演進(jìn)：從焦慮滿滿，到焦慮過去時(shí)2017-2020年，總體整車工況續(xù)航大幅提升，大半車型的工況續(xù)航超過400km。三元車型是長(zhǎng)續(xù)航代表，2020年內(nèi)有接近70%的車型工況續(xù)航超過400km，有接近20%車型工況續(xù)航超過500km。鐵鋰車型續(xù)航取得長(zhǎng)足進(jìn)步，雖然300-400km占比仍然較高（事實(shí)上滿足日常通勤和部分遠(yuǎn)途需求無問題）， 但長(zhǎng)續(xù)航車型數(shù)

4、量初具規(guī)模。工況續(xù)航最高值也呈明顯上升趨勢(shì)（2017年鐵鋰車型騰勢(shì)以大打小所以工況續(xù)航高）。三、瞻未來進(jìn)展從1到10的技術(shù)和從0到1的科學(xué)繼續(xù)滿足需求，依然無盡征途電車仍然待解決的需求痛點(diǎn)：續(xù)航+充能綜合能力遜色于油車電池能量密度、功率密度、低溫性能、快充性能，三電系統(tǒng)和整車 平臺(tái)，充電樁/換電站規(guī)模、配網(wǎng)容量。安全性還需進(jìn)一步改善電池本征安全，整車系統(tǒng)安全。整車成本還需進(jìn)一步降低電池首購成本、電池壽命（對(duì)營運(yùn)車型/換電車型），其他部分成本，電 池和整車回收（含梯次利用）綜合成本。整車智能化水平還有進(jìn)一步需求電池能量密度、首購成本、壽命，其他智能駕駛部分進(jìn)化。綜上，能量密度、成本、安全性重要性

5、持續(xù)，壽命、成本、功率性能重要性也不可忽視；電池、系統(tǒng)、 工程化和商業(yè)模式等的相互影響作用加強(qiáng)。逆襲的鐵鋰，取長(zhǎng)補(bǔ)短重回主流舞臺(tái)鐵鋰的安全性優(yōu)越，其電池成組效率可以更高。所以除了納米化、提升壓實(shí)密度之外，在電池系統(tǒng)層 面提升活性物質(zhì)質(zhì)量/體積百分比有望使得鐵鋰電池加速重回純電乘用車主流競(jìng)爭(zhēng)舞臺(tái)進(jìn)程。鐵鋰本征電導(dǎo)方面的劣勢(shì)對(duì)低溫性能、快充能力仍有一定程度影響?！跋乱淮姵亍?？可能的顛覆“下一代電池”指性能可能獲得大幅提升的電池技術(shù)（能量密度為主，類似鋰電替代鉛酸）。當(dāng)前看來，以硫正極-鋰負(fù)極為核心特征的鋰硫電池，以“無負(fù)極”為特征的鋰金屬電池，以固體電解質(zhì)為核心特征的固態(tài) 電池相對(duì)可實(shí)現(xiàn)性和性能前瞻性較高。鋰硫電池：硫正極的高容量吸引研究和應(yīng)用的關(guān)注，但是其體積和表面形貌變化、穿梭效應(yīng)、電解液消耗等問題也 影響著實(shí)用化進(jìn)程。自放電率、循環(huán)壽命、倍率性能等實(shí)際問題仍有待進(jìn)一步解決；CV曲線形狀對(duì)于電 車應(yīng)用也有挑戰(zhàn)。“無負(fù)極”電池：“無負(fù)極”電池理論上可節(jié)約石墨負(fù)極的體積、質(zhì)量，實(shí)踐中需要消耗鋰鹽添加劑。循環(huán)壽命、倍率性 能等尚不盡如人意。固態(tài)電池：固態(tài)電池根據(jù)固體電解質(zhì)不同有氧