- 深度：2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革
- 汽车动力电池的发展
- 动力电池市场格局正在重构 宁德时代欲掌控全产业链|百姓评车
- 新能源汽车动力转型，电池技术创新是关键
- 蔚来自研动力电池，已提交环评报告
- 新能源汽车的“高能动力电池技术”可以在哪些方面提高？
- 解析新能源汽车动力电池
当新能源汽车走进我们的生活，绿色环保的趋势也相应上升。加上政策的推动和市场需求的释放，近年来我国新能源汽车的生产和销售蓬勃发展。然而，在一些消费者眼中，新能源汽车只是&ldquo它看起来很漂亮。。充电困难、安全系数、驾驶性能等因素与传统燃油车相比还有很大差距，使其望而却步。让我们用汽车编辑器来看看新能源汽车电池技术的瓶颈。
汽车新能源电池技术的瓶颈是什么？
工信部部长代表，从我国产业发展来看，随着新能源汽车普及率和数量的不断提高，产业发展进入了一个新的阶段，但发展不平衡不充分的问题逐渐凸显:一是充电基础设施仍是发展的短板；二是政策体系仍需完善；三是核心技术需要进一步突破；四是后市场流通服务体系有待完善。
汽车新能源电池技术瓶颈简介
锂电池的组成成分中，还有磷酸铁、锰、石墨、钛酸盐等其他金属和非金属材料。，但他们需要依靠&ldquo锂离子。这种元素在阳极和阴极的插入和取出，可以实现电能和化学能的相互转换，最终完成充放电过程。然而，锂电池的技术进步缓慢。虽然锂离子电池开发后能量密度等性能有了很大提高，但根据目前汽车油箱的位置和尺寸，动力电池的比能量应达到500-700Wh/kg，电池重量满足汽车承载能力和轴重分布的要求。然而，目前锂离子电池的能量密度远低于这个值。因此，提高动力电池的能量密度是制约锂离子电池发展的瓶颈问题，仍然难以满足快速增长的电子产品和电动汽车的需求。
新能源汽车电池技术的瓶颈在哪里相应研究？
近年来，研究人员努力提高锂电池的能量密度(电量的体积容量比)、价值、安全系数、环境关系和试用寿命，并正在设计新型电池。但据Passer里尼介绍，目前传统锂电池技术已接近瓶颈，只有空进一步优化的空间。为了突破能量密度低的瓶颈问题，国内外学者做了以下研究。
在材料方面，硅基和锡基合金被用作锂离子电池的阴极材料。该材料提高的锂离子电池理论容量可分别高达4200Wh/kg和990Wh/kg，完全可以满足纯动力汽车动力电池的能量需求。但硅基锂离子电池由于充放电过程存在巨大的材料体积膨胀效应，锂在硅膜中的扩散系数小于去年同期，电化学性能明显恶化。锡基合金正极材料电池首次需要解决不可逆容量高、充放电循环性能差的问题，但目前在纯电动汽车动力电池领域尚未实现产业化。
此外，一方面，关键是在制备技术和成组技术上取得突破。综合考虑电池的制备技术，我们利用纳米技术来改善电池的性能，开发新的纳米材料。考虑成组技术，可以合理设计动力电池系统的模块化结构，缩短电池单体组成的电池组所带来的性能衰减，降低电池组中电池单体一致性之间的关系。通过对实车电池系统的能量管理，可以通过以下方式实现能量的进一步合理分配。现在的重点是电池组的能量管理、充放电平衡和SOC估计。在电池组能量管理的研究中，针对混合动力汽车的能量分配，国内外学者对电池组能量管理和分配策略进行了广泛的研究，总结出了功率跟随调节策略、开关调节策略、固定因子功率分配调节策略和模糊调节策略等一系列能量管理和调节策略。
基于以上分析，纯电动汽车动力电池的关键是锂离子电池。提高其性能的关键技术瓶颈在于进一步提高纯电动汽车电池单体的性能水平，完善纯电动汽车动力电池系统的管理。
毫无疑问，电动车最大的瓶颈就是它的电池技术。其中，电动汽车的续航和动力性能是这些问题的焦点。动力电池系统是制约续航和动力性能的关键技术问题。在此，希望国家尽快针对这个问题制定政策并加以完善。我相信未来将是新能源的世界！希望朋友们喜欢边肖汽车分享的关于新能源汽车电池技术瓶颈的所有内容。
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深度：2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革
作为电动车的核心，动力电池的应用领域具有特殊性和复杂性。不得不说，过去的一百年，不是动力电池发展的不好，而是石油产业与汽车工业的巨大的技术进步太卓越了。
动力电池的制造经历电池材料、电芯、电池模组、电池包四步环节，整个动力电池技术体系中需反复强调的理念是：一致性要求，标准化步骤。从技术实现层次，从小型二次电池向动力电池的技术升级，绝非简单“加法”可以轻易实现。 动力电池的性能要素（功率密度、能量密度、循环寿命、安全、成本）五环相扣：高功率与高能量在设计和制造上难以兼顾，长时间的高功率工作严重影响电池寿命，高功率工作的放热现象考验电池的安全性能，需牺牲能量利用率以获得较长的循环使用寿命，高能量密度成为安全隐患。这些难以得到技术上的全方位满足而只能寻求平衡，同时，又要与汽车燃油系统进行对比，这正是技术面临的最大挑战。 在技术路线的选择上，镍氢电池的天生瑕疵（自放电、比能量小）使得其被锂电池取代只是时间问题。然而，锂电池路线多家争鸣，电极材料的不同体系可有锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元等技术路线。 主要锂离子动力电池厂商目前应用最多的仍为锰酸锂系、镍钴锰三元等技术路线。5KW电池包（pack）：加装电池组管理系统、电池支撑与防护系统
普通锂离子动力电池(<10AH)和大尺寸锂离子动力电池(>20AH)材质上有什么区别:
1. 从电池原材料上一般牺牲克容量保证导电性（如碳包覆量问题）
2. 从导电剂的选型上可能考虑多种搭配
3. 增加导电剂用量
4. 倍率放电极耳过流的考虑和内阻大小的考虑
5. 隔膜一般考虑好点，主要是倍率放电放热问题隔膜的热收缩及安全性
6. 电解液一般用倍率型放电电解液
7. 盖帽的选择也是同样倍率型放电盖帽，也是放热涉及的热敏问题及盖帽焊点问题。
如今石油时代的终结渐露端倪，电力开始逐步取代汽油，汽车的心脏开始转变为电池，备受瞩目的高性能锂电池，纳米技术是其关键，即精度为10亿分之一米的精密技术。
汽车动力电池的发展
随着电动汽车动力电池技术的快速发展，动力电池系统能量密度从最初的不到100wh/kg已经发展到目前的180wh/kg。而据动力电池业内人士表示，2020年动力电池单体能量密度超过300wh/kg，系统能量密度达到240wh/kg已无悬念。如果对240wh/kg这个数字没有什么概念的话，那如果说一台紧凑级纯电动汽车充满一次电能够行驶超过800km，就能够清楚的知道这个系统能量密度240wh/kg是什么意思了。
电动汽车可以跑的更远的同时，一个重要问题出来了：
充电效率跟续航里程一样，制约着电动汽车的发展和普及。随着三电系统电压的提升，原本400伏电压平台将逐渐的被摒弃，而以保时捷Taycan为代表车型的800伏电压平台，以及比亚迪为代表的600伏电压平台，将逐渐取代老旧的400伏电压平台。
除了系统成本降低、效率提升之外，高电压系统最大的好处就是让电动汽车的充电效率大幅提升。以保时捷taycan为例，保时捷taycan的充电功率最高达到了250千瓦，充电5分钟可行驶100公里。而目前市场上销售的绝大部分车型的最高充电功率仅仅维持在60-80千瓦左右。而以国家电网为主导的360千瓦快充标准及整车应用，也将合适时机与北汽新能源联合推出。
可以想象，2020年及以后的2年内，电动汽车单次续航里程以及充电效率将基本上解决。一台单次充电续航800公里、充电时间只有20分钟左右的电动汽车，已经基本上具备了颠覆传统燃油汽车的能力。
冬季电动汽车续航里程缩水，又一个重要问题出来了：
在气温低至-20℃的冬季室外使用手机，续航能力将大大降低，基本上10分钟左右手机就会直接关机。这是锂离子电池的特性，低温环境下电池活性会迅速降低导致。
同理，一台电动汽车在冬季的低温环境下正负极之间的离子移动将变得困难，对应的电池的活性也将大大的降低。所以，很多电动汽车车主在冬季使用车辆的时候发现，续航里程往往只能达到其他季节的一半左右的表现，同时充电的效率也大大的降低，甚至于在较为极端的环境下根本充不进去电。
似乎动力电池热管理已经成为业内的最大难题。如果没有好的解决方案，电动汽车在高纬度地区的普及将大大受阻。这个问题如何解决似乎已经成为业内的最大痛点。
如何解决动力电池极端气候充放电效率不足，另一个重要问题出来了：
现在，已经有很多的车厂或动力电池厂商，通过物理保温的方式给电池系统加上隔热性能较好的保温材料。这样一来，动力电池总成在冬季低温环境下的确可以获得较好的保温效果。通过物理隔热可以缓解冬季低温环境动力电池活性降低、续航里程严重缩水的问题。但是夏季高温环境下，动力电池散热弊端又显现出来。
目前三元动力电池普遍都有热稳定性差，动力电池温度超过200℃就会造成热失控，并导致电池起火甚至爆炸的危险。相交于冬季续航里程严重缩水，夏季动力电池热失控起火爆炸的危害似乎更甚。所以最近两年用物理隔热的方式的还较少。没有办法彻底解决高温环境下的热失控的问题，冬季低温环境的保温或者加热的需求似乎需要靠边站。而目前我们在市场上能够买到的电动汽车，更多的在高温热失控方面做足了功课，汽车厂商宁肯冒着冬季被广大的用户诅咒和谩骂，也不愿意冒着高温热失控导致车辆起火爆炸的风险，去解决冬季低温环境的续航严重缩水的问题。
难道真的就没有解决的办法了吗？
其实从今年开始，国内的部分动力电池厂及整车制造商，已经开始在这方面持续的探索、测试并取得了一定的成绩（装车验证）。
首先，在动力电池包结构方面，明后两年原本异形结构的动力电池技术将逐渐的变成平板动力电池技术。原本在后座椅下面凸起或者做成“土”字形的动力电池总成将被逐渐淘汰。而纯平面的超薄方形电池技术和成品将逐渐普及并装车全面应用。
其次，动力电池总成的厚度也将控制在10-15mm左右，而容纳电芯的模组结构也将取消，取而代之的是电芯单体直接成组的结构（也就是宁德时代所宣***CTP?cell?to?pack结构）。随着动力电池总成结构的改变，热管理系统技术和控制策略也将发生根本的改变。
动力电池总成内部的电芯（单体）被侧向设定，电极一面将布置在电池总成的外侧并放置导热槽结构，确保一旦发生热失控的时候，能量流将通过导热槽的预设渠道释放至动力电池总成外部。同时，在电池单体之间通过气凝胶隔热（保温），避免或减缓电芯热失控后对旁边电芯影响，延长电池总成能量释放的时间，给乘员提供更长的逃生时间。
在高温热管理方面，除通过BMS（电池管理系统）多点监控电池温度的变化之外，平板式的“口琴管”结构将铺满整个动力电池总成上下表面，“口琴管”结构中间流通的冷却液通过主动式循环将多余的“热量”迅速的循环并由水冷板模组接入电动压缩机带来的“冷量”进行交换式主动冷却降温。
在低温热管理方面，除通过PTC模组加热冷却液（不超过35℃）让电池迅速升温之外，在热循环结构之上也同时用了隔热性能良好的保温材料进行包覆。确保在极端低温环境之下尽量保持动力电池内部电芯的温度处于15摄氏度以上。而保温材料下层的“口尽管”结构也能够在夏季高温工况拥有迅速释放“热量”的能力，避免热失控的发生。
笔者有话说：
新能源情报分析网早在2006年开始追踪新能源技术军用化和民用化发展。由于在2014年之前，中国新能源未能形成完整、成熟且低成本的全产业链，以至于制约新能源车发展的动力电池技术不能很好地“通过市场手段”推广。2014年之后，中国开启新能源核心技术、整车应用及全产业链作为重要政策全速发展的新时期。
今天，通过各大动力电池厂及少数整车制造商的持续努力，在未来的两年之中，电动汽车不论是在续航里程还是在充电效率、亦或是冬季低温环境下性能保持等方面，将有发生非常巨大的变化。而在这些性能短板全部补齐之后，电动汽车与燃油汽车全面竞争的时代也将正式的拉开序幕。
至此，电动汽车目前的售价远比同级别的燃油汽车价格贵很多，凭什么跟燃油汽车直接竞争？关于这一点，笔者想说的是，全面竞争的开始一定是从高品牌附加值（比如说保时捷Taycan、特斯拉、奔驰、宝马、奥迪等等高溢价产品开始）开始与燃油汽车直接竞争，至于低价格的普及型产品要么集中在营运性质车型上，要么需要等到新能源汽车产业规模足够大，整体成本能够与燃油汽车抗衡的时候才会出现大面积替代的发生。
文/新能源情报网
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
动力电池市场格局正在重构 宁德时代欲掌控全产业链|百姓评车
动力电池是新能源汽车的“心脏”。电池、电机和电控系统是新能源汽车的三大关键组成部分。其中动力电池是最关键的一环，可以说就是新能源汽车的“心脏”。电池的寿命、性能、成本和安全性都无一不深刻地影响着新能源汽车的推广。在新能源汽车的产业链上，整车厂商更倾向于制造商，难以获得高额利润。由于动力电池在产业链上的重要地位，动力电池生产商无疑将在新能源汽车时代获得丰厚的利润。这也是电池行业备受关注的根本原因。
自锂离子电池大规模商用化以来，凭借其优异的性能，不断攻城略地，现已牢牢占据二次电池的高端市场。而正、负极材料百花齐放的发展局面和优异的性能也使锂离子电池成为当前最有发展前景的绿色二次电池。锂离子动力电池的技术进步很快，电池组循环寿命已超过1000次，每千瓦时电池的成本已低于3000元。如果电动轿车安装24千瓦时电池组，一次充电续驶里程大于200公里，锂电汽车在10年内用电成本约为1万元。传统燃油车在10年内的加油费用至少8万元。而使用锂离子电池，即使10年内更换一次电池，使用成本多花7.2万元，总共8.2万元。两种车的使用成本基本相同，而且，换下来的电池组还有初始容量的70%~80%，可以作为静态储能使用。这也是目前和锂电池概念沾边的股票都被热炒的主要原因。
技术进步使锂电池制造成本大幅降低，目前已接近镍氢，大容量成为可能；国发展锂电汽车既有可与发达国家相竞争的技术优势，又有发达国家所没有的优势和市场优势。我国小功率锂离子电池早已产业化，形成上下游结合的完整产业链，电池产品超过世界市场的 1/3，中日韩三国已成三足鼎立之势。锂离子动力电池在技术上已经达到国际先进水平，产业化条件也已基本成熟，具备参与国际竞争的实力。锂离子电池的原材料在我国来源极为广泛。我国是世界锂大国，特别是青海和***的盐湖有大量锂，盐湖的开发不仅为低成本锂离子电池提供原材料，也有利于西部地区的发展。永磁同步电机具有体积小、重量轻和效率高的特点，是锂电汽车的主要关键部件，而我国是稀土永磁材料大国，为锂电汽车提供了材料保证。
锂电池的产业链主要由三部分构成，上游锂矿、锂电池原材料以及电池的制造与封装。另外，生产电控系统的公司以及具有新能源汽车生产能力的整车企业都将从中受益。
以锂离子电池为动力的电动汽车是我国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。被人类给予厚望的锂离子电池，或许将开辟一个“锂时代”。
新能源汽车动力转型，电池技术创新是关键
根据国家工信部合格证数据，2020年7月我国新能源汽车产量大约10万辆，同比增长15.6%，为今年以来的首次正增长。
7月我国新能源汽车搭载的动力电池装机量大约4.99GMh，同比增长6.17%，是今年以来国内电池装机量同比结束“六连降”、开始转为正增长的第一个月份,?形势向好，曙光已现，但市场竞争格局正在重构。
1-7月，我国动力电池产量累计29.6GWh，同比累计下降39.8%。其中三元电池产量累计18.1GWh，占总产量61.0%，同比累计下降43.0%；磷酸铁锂电池产量累计11.5GWh，占总产量38.7%，同比累计下降25.2%。
装车量方面，2020年7月，我国动力电池装车量5.0GWh，同环比均上升6.8%。其中三元电池共计装车3.3GWh，同比上升57.1%，环比上升8.7%；磷酸铁锂电池共计装车1.7GWh，同比下降31.4%，环比上升3.5%。
2020年1-7月，我国动力电池装车量累计22.5GWh，同比累计下降35.2%。其中三元电池装车量累计15.9GWh，占总装车量70.6%，同比累计下降32.2%；磷酸铁锂电池装车量累计6.5GWh，占总装车量28.8%，同比累计下降37.6%。
从装车量集中度水平来看，7月，共计45家动力电池企业实现装车配套，较6月份减少3家。排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为3.5GWh、4.1GWh和4.6GWh,占总装车量别为69.4%、81.3%和91.9%。
7月动力电池企业装车量排名中，宁德时代、比亚迪、LG化学分别以2.26GWh、0.63GWh和0.59GWh包揽前三，比亚迪超越LG化学上升至第二位。
1-7月，我国新能源汽车市场共计61家动力电池企业实现装车配套，较去年同期减少8家，排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为16GWh、18.5GWh和20.9GWh，占总装车量别为71.3%、82.1%和93%。
从1-7月单月装机电量情况来看，除了宁德时代之外，第2-10名基本每月都在发生变化，有多家电池企业掉出前十阵营，表明整体竞争态势日趋激烈。
宁德时代聚焦全球市场
根据韩国能源市场分析公司SNE?Research9月1日发布的最新调查结果显示，今年7月，在全球动力电池装机量中，LG化学以26.8%的市场份额排名第一，继续领先中国动力电池供应商宁德时代（25.4%），并拉开了与日本供应商松下（13%）的差距。
在2019年全球动力电池装机量排名中，LG化学以13.95GWh的装机量位居第三位，前两位分别是宁德时代（32.31GWh）和松下（29.11GWh）。而今，短短半年多时间，LG化学就实现了后来者居上，一跃成为全球装机量第一的供应商。
LG化学在2020年表现出的逆袭之势，主要受益于两大方面，一方面是LG的欧洲客户多，另一方面是在中国给国产特斯拉配套电池。“除了本土车企，LG化学配套的客户囊括了欧洲大部分电动车品牌，且与中国新能源汽车市场需求下滑不同，今年欧洲新能源汽车销售创造了新纪录，为动力电池装机量带来了很大的增量。”
虽然宁德时代在今年前七个月没有拿到全球动力电池第一供应商的宝座，不过其与LG化学的差距非常小。纵观2020年的新能源汽车市场，上半年产销规模同比下降44%背景下，宁德时代业绩表现超出预期，龙头地位进一步凸显。
根据宁德时代2020年半年财报显示，在当前市场下滑背景下，宁德时代依然取激进扩张策略，具体体现在筹资净流入53亿元，同比增长12倍，继续投入30.9亿资金用于产能建设。
宁德时代在财报中将主营业务分为动力电池系统、储能系统、锂电池材料三大板块，其中动力电池系统销售系主要收入来源，营收134.8亿元，同比下滑20.21%，毛利率下滑2.38%，系销售单价和单位成本变动综合影响；锂电池材料销售收入12.4亿元，同比下滑46.53%；储能系统销售收入5.7亿元，同比增长136.41%，系海外首个储能项目已在美国加州实现并网，前期储能市场布局及推广逐步落地。
值得注意的是，动力电池系统营收降幅（-20.21%）远高于整体营收降幅（-7.08%），意味着宁德时代业务范围正在扩大，新能源汽车动力电池营收占比有所缩小。而从公开消息来看，宁德时代通过资本运作、电池供应快速切入共享单车、共享电池、电动船舶等业务领域，与哈喽单车、蚂蚁金服等巨头形成跨界合作。
受宏观经济下滑、疫情影响，宁德时代上半年产量为15.08Gwh，产能利用率为52.5%，远低于2019年全年89.17%。据***息整理，宁德时代总共规划6大基地，包括宁德章湾区（东桥/湖东/湖西）、宁德车里湾、溧阳基地、四川和青海基地、德国工厂，合计规划产能近300Gwh；考虑目前合资产能，公司产能规划超过350Gwh。2019年公司产能近60Gwh（独资），在未来2-3年可新增80-90Gwh产能，扩张规模全球领先。今年2月，宁德时代称，非公开募资200亿，其中30亿元用于电化学储能系统的研发。
尽管上半年在动力电池和锂电池材料营收上失守，但在储能系统业务和境外业务上的增长，也一定程度上调整了此前失衡的营收结构，也让市场看到了其新的营收增长点。
自2012年起，宁德时代储能系统业务营收占整体营收比例常年维持在1%以下，但储能系统与动力电池系统同属万亿级市场，具备极大的增长空间。根据工产研锂电研究所（GGII）调研数据显示，2020年上半年锂电池储能市场出货量约2.2GWh，同比增长132.2%。
面对储能系统行业的高速增长，宁德时代这项业务上也花费了大量的研发投入。今年2月，宁德时代称，非公开募资200亿，其中30亿元用于电化学储能系统的研发。
除储能系统外，另外一个营收增长点是其境外业务。2020年上半年，宁德时代的境内营业收入为165.9亿元，这意味着其上半年在海外的收入达22.4亿元，而在2019年，宁德时代全年在海外的营收还只有13.7亿元。根据这一数据可以推断，今年上半年宁德时代在海外市场动力电池的出货量或已超过1GWh。
宁德时代已经开始在欧洲市场装机上量，从今年的半年报上便能有所体现。据知情人士透露，宁德时代在欧洲的订单已经一大把，如此看来，今年下半年宁德时代在海外市场的表现以及能否重新夺回冠军位置是颇值得关注的一点。
做巨头必须整合产业链
对于宁德时代、比亚迪、甚至LG化学、松下这样的第一梯队动力电池巨头来说，能掌握技术发展趋势固然重要。另一方面，企业往往都是居安思危的。
目前，动力电池行业核心竞争力最为重要在于三个方面：一是产品材料研发，二是生产工艺积累，三是产业链整合能力。值得注意的是，前两个方面可以通过企业自身研发投入和经验积累，而产业链整合能力则需要进行产业链纵向布局。
在日前举行的第十二届中国汽车蓝皮书论坛上，宁德时代董事长曾毓群罕见露面。他透露，宁德时代目前已形成四大创新体系，分别是材料体系创新、系统结构创新、智能制造创新、商业模式创新。在材料体系创新方面，宁德时代设计和提出了改进NCM三元正极材料的方法和思路，在系统结构创新方面，除了全球率先量产装车的CTP技术，下一步宁德时代还要做CTC（Cell?to?Chassis），即把电芯和底盘集成一起，再把电机、电控、整车高压如DC/DC、OBC等将是提高其核心竞争力中的重要一环。
宁德时代在产业链上已展开一定程度的布局，但是其自身认为还远远不够，有必要进一步深化、整合。宁德时代正在尝试从整个产业链找到突破口，将上下游企业整合在一起，扩大规模，降低成本，从而在源头上打破售价10万元左右电动汽车厂商的生存艰难的现状。
不过，尽管国内动力电池产业链已经形成，但大多数声明具有动力电池生产能力的企业并未生产出通过新能源汽车试验或应用的成品，一些企业生产的锂离子动力电池以及为整车提供的样品，是在原有小容量电池生产线或中试线上研制出的。
百姓评车
由于我国汽车动力电池产业处于产业阶段的初期，整个产业正面临洗牌，优胜劣汰的过程或将在近几年完成。我国锂电池行业困局是产能严重过剩和备受外资挤压。无论是否危言耸听，在消费市场尚未完全成熟的情况下，我国动力电池产业确实存在隐忧和变数。所以，像宁德时代这样的排头兵在暴风雨来临之前整合产业链就显得十分必要。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
蔚来自研动力电池，已提交环评报告
“动力电池是新能源 汽车 的核心部件，也是新能源 汽车 动力转型的关键支撑。”近日，在2020世界新能源 汽车 大会的“先进动力电池技术创新”主题峰会上，中国电子 科技 集团公司第十八研究所研究员肖成伟说。
他强调，新能源 汽车 要求动力电池具有高能量密度、高功率密度、高安全等特性，先进动力电池技术的创新对新能源 汽车 的发展至关重要。
肖成伟表示，“未来，刀片电池技术、CTP（Cell To Pack）和大模组技术、无钴电池技术、锂离子电池干法工艺技术是当前的几个技术创新热点。”在这场精彩纷呈的主题峰会上，来自学界和业界的专家对这些技术创新点进行了细致、深入的分享，为线上线下的观众奉上了一场动力电池新技术的思想盛宴。
2019年，全球主要国家新能源 汽车 销量超过210万辆，中国销量达到120.6万辆，占中国新车销售比例达4.68%。截至2019年底，全球新能源 汽车 累计销量突破720万辆，中国占比50%以上。
中国新能源 汽车 的市场目标是：2020年销量达到500万车辆，2025年达到3000万辆，2030年达到7500万辆，2035年达到12000一14000万辆。
新能源 汽车 蓬勃的市场发展也对动力电池提出了更高的要求，如何实现高能量密度、高功率密度和高安全性是学界和业界着力 探索 的方向。
“在国家的支持下，动力电池能量密度的指标逐年提升。高比动力电池是国家支持研究的重点方向，技术与产业化进展都很快，已经实现产业化电池的体系。”肖成伟说。
谈及动力电池技术的进展与趋势，他介绍，中国锂离子动力电池技术路线的变化趋势呈现混合动力和纯电动 汽车 领域应用并重，纯电驱动 汽车 领域应用为主，兼顾混合动力 汽车 领域。300Wh/kg高比能锂离子电池成为当前产业化热点。
“未来，需要重视能量密度、功率密度、安全、循环耐久和成本之间的平衡，智能制造和数字化工厂设计，动力电池系统的设计开发及产业化水平，标准化（单体、模块及系统）及全生命周期的测试验证（尤其是安全可靠性），新材料及新体系电池前瞻技术的研发（固态电池、锂硫、锂空气电池盒锂离子电池等）等五大方面的问题。”肖成伟说。
上海大学教授张久俊介绍，目前锂离子电池的应用广泛，主要有车用锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池三种类型。“就锂离子电池在 汽车 领域的应用来说，目前我们强调续航里程要达到400公里，到2030年就要达到700公里。未来还需要进一步的增加能量密度、功率密度和寿命，提高安全性。”张久俊说。
中科院物理研究所研究员黄学杰就动力电池无钴正极材料的技术研究做了分享，他介绍，第一代无钴材料是锰酸锂，第二代无钴材料是碳酸铁锂，目前主要是锂、镍、钴三元电池。随着材料技术进步，大家正在不断努力降低钴的含量，目前可以做到钴占10%，今后可能降至5%，接着降至3%。
厦门大学特聘教授董全峰认为，未来 社会 能源支持系统需要可再生能源和高效电化学储能的结合。先进动力电池的发展目标是构建高比能量和高比功率的新型电化学储能系统。
“电化学储能途径一般有两种，一类是典型的氧化还原反应（传统电池），再一类是界面上的电荷的存储和释放的过程（超级电容器）。我们团队提出了一个新的模型，经过对材料的表面调控，能够实现既具有高的表面面积，表面上又具有和大量离子电化学吸附的能力，填补前两类的空白。”董全峰说。
宁德时代新能源 科技 股份有限公司研发联席总裁梁成都认为，以CTP为代表的动力电池系统高效成组技术是未来创新趋势。其优点众多，零件数量降低40%，能量密度增加10%-15%，同时，寿命延长10%，成本降低10%，产品系统也可靠安全。
比亚迪股份有限公司深圳开发中心副总监鲁志佩介绍了比亚迪在高集成刀片动力电池方面的技术创新。他提到，刀片电池可使零部件数量减少40%，VCTP增加50%，整个电池系统成本下降30%。“我们在刀片电池上投入了大量的研发，期望实现更高的集成效率、更高能量密度，让刀片电池具有更大的竞争力。2025年预期可以达到73%的集成效率，体积能量密度达到300Wh/kg。”他说。
新能源汽车的“高能动力电池技术”可以在哪些方面提高？
蔚来自研动力电池，已提交环评报告
蔚来自研动力电池，已提交环评报告，蔚来投资建造这个研发基地，就是想要自研汽车动力电池。此前，蔚来曾发布首款150kWh半固态电池，蔚来自研动力电池，已提交环评报告。
蔚来自研动力电池，已提交环评报告1近期，蔚来将自研动力电池的消息引起关注。
上海企事业单位环境信息公开平台显示，蔚来汽车在上海市嘉定区安亭镇新建研发项目，包括从事锂离子电芯和电池包研发的31个研发实验室，以及1条锂离子电芯试制线和1条电池包pack线，拟投资2.185亿元，相关人员规模达400人，预计今年8月至10月期间施工。
文件显示，研发实验室主要从事锂离子电池充放电测试、温度测试、封口测试、安全性能测试等；锂离子电芯试制线和电池包 pack 线主要从事锂离子电芯和电池包的试制。
同时，研发实验室旨在探索锂离子电芯和电池包在不同温度、拉力、湿度等物理实验条件下，电芯及电池包的充放电性能、温度性能、安全性能等，探索电芯材料理化性质、配比、改性情况、注液优化条件、电池包装配优化条件等。
值得注意的是，目前蔚来两大试验中心均位于上海安亭镇，业务涵盖整车、整车电子架构集成、三电、电源管理及充换电设施、售后服务、备件管理及分拨等新能源、智能化汽车全体系的测试及研发等。可以预见，该动力电池研发实验室将与两大试验中心形成协同，推动新能源汽车研发。
蔚来汽车作为造车新势力的代表，一直强调自研，每年不惜重金投入研发。财报显示，蔚来汽车投入为45.92亿元，同比增长84.58%。此前，蔚来曾曝出将研发手机及芯片，受到热议。而动力电池当属新能源汽车至关重要的零部件，占据整车成本低的大头，一旦实现自研，将受益匪浅。
目前，宁德时代占据了国内动力电池市场约30%的市场份额，蔚来也是其大客户。然而，在上游原材料价格居高不下，动力电池厂商纷纷涨价，让主机厂苦不堪言。为此，主机厂不得不寻找更多动力电池供应商，以摆脱宁德时代的依赖。自研自然是一劳永逸的选择，但要面对技术、量产、规模等客观因素，并非轻而易举。
蔚来自研动力电池，已提交环评报告25月25日消息，上海企事业单位环境公开平台显示，蔚来汽车准备在上海嘉定区建造一个新的.研发基地，用于汽车动力电池研发。公告内容指出，该基地包含31个锂电池电芯和电池包研发实验室，以及1条锂电池试制线和1条电池包pack线。
（图源：企事业单位环境公开平台）
结合蔚来汽车提交的环评报告，该研发基地的总建筑面积达到22090.02平方米，施工期为2022年8月到10月，总投资金额达到2.185亿元。基地预计从事研发约250天，人员规模达到400余人。
研发实验室主要研发探索锂离子电芯和电池包在不同温度、拉力、湿度等环境下，电芯及电池包的充放电性能、温度性能、安全性能等。而试制线和电池包pack线则负责锂离子电芯和电池包的试制。
很明显，蔚来投资建造这个研发基地，就是想要自研汽车动力电池。此前，蔚来曾发布首款150kWh半固态电池，能量密度高达360Wh/kg，远高于主流三元锂电池的200Wh/kg。这款半固态电池被应用在最新的蔚来ET7上，CLTC续航里程超过1000公里，应该是目前续航最高的纯电汽车。
（图源：蔚来官方）
动力电池可以看成是电动汽车的心脏，影响着汽车的动力性能、续航和充电。电池综合性能指标更强，就有机会造出更先进的车型。如今，整个汽车行业都在进行电动化转型，但很多车企使用的都是最主流的磷酸铁锂电池或三元锂电池，尽管不同汽车厂商选择的电池规格略有不同，但很难拉开太大差距，也无法让自家的汽车从行业内脱颖而出。
比亚迪电动汽车之所以卖得那么好，自研的刀片电池功不可没，这就是比亚迪掌握的核心竞争力。另外，特斯拉自己研发的4680电池也已经投产，相比旧款电池能量密度更高，能延长汽车15%以上续航，这也能提高特斯拉汽车在市场中的竞争力。
所以，想要让自家的产品更亮眼，有领先其他厂商的优势，自研动力电池势在必行。可以大胆猜测，肯定不止蔚来一家在自研电池，宝马、奔驰、丰田等一众车企必然也在进行电池研发，未来就要比拼各家的技术实力了，不知道蔚来能否借此机会追赶上特斯拉呢？
蔚来自研动力电池，已提交环评报告35月25日，上海企事业单位环境信息公开平台显示，上海蔚来汽车有限公司拟投资2.185亿元，在上海市嘉定区安亭镇新建研发项目，包括从事锂离子电芯和电池包研发的31个研发实验室，以及1条锂离子电芯试制线和1条电池包pack线，预计今年8月至10月期间施工。
有业内人士认为，这意味着蔚来开始自研电芯，为自研、自产、自用动力电池做好准备。但就是否会自研、自产电芯，蔚来汽车方面暂未对第一财经记者做出回复。不过在建设项目工程分析中，蔚来汽车明确表示，本项目试制线的建设拟为后续发展过程中可能的规模化生产做好前期探索，试制样品用于后续深度开发。
早在2021年9月，蔚来就发布了自研动力电池包。该电池包用了三元锂与磷酸铁锂电芯混合排布的方式，蔚来方面称之为“三元铁锂”电池，并拥有其相关发明专利。但值得注意的是，该电池包中的三元锂电芯和磷酸铁锂电芯供应商均为宁德时代。
目前蔚来汽车共拥有宁德时代和卫蓝新能源两家动力电池供应商，但卫蓝新能源主打半固态及固态电池，尚未进入量产阶段，目前蔚来所有在售产品上使用的动力电池电芯均由宁德时代提供。
起点研究院（SPIR）统计数据显示，2021年蔚来汽车是宁德时代第二大客户，仅次于特斯拉。小鹏汽车则是宁德时代第三大客户，约80%的动力电池供应来自于宁德时代。此外，宁德时代还是理想汽车的独家供应商。
中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示，宁德时代的市占率已经连续两年在50%以上，占据了中国动力电池的半壁江山。但仅依靠宁德时代供应动力电池，已给部分新能源车企带来了风险。
早前由于电池供应问题，小鹏部分车型出现延期交付的情况，进而发生用户***；蔚来汽车创始人、董事长、CEO李斌在去年3月财报电话会议中亦表示，当年二季度的电池供应是其最大瓶颈。
汽车行业研究员张翔在接受媒体访时曾表示，“宁德时代的产能有限，不可能满足那么多车企的供应需求，那么车企就不得不找别的供应商。”他认为，超过50%的市场份额让宁德时代话语权过大，这并非车企乐意看到的。
随着新能源汽车销量规模的持续扩大，动力电池涨价和缺货已成为新能源车企的“切肤之痛”。此外亦有报道显示，车企不满宁德时代较为强势的态度，多家车企已经开始布局在宁德时代之外的“备选方案”。
5月23日的财报电话会上，小鹏汽车董事长何小鹏称，小鹏汽车从去年下半年开始一直在引入更多的电池合作伙伴，期望有更多电池合作伙伴，解决之前由于缺乏电池而导致产能不足的问题。今年2月24日，蔚来关联企业蔚瑞投资投资欣旺达电池，出资2.5亿，持股2%。
3月27日，广汽埃安总经理古惠南对媒体表示，埃安电池试制线将于今年年底投入运营，目标实现自己掌握核心技术，并仍将与上游锂电公司保持合作。近期蔚来的环评报告亦显示了蔚来有意布局电芯、电池包等技术的自研。
中关村新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教向第一财经记者表示，电池供应商一家独大风险过高；其次随着市场空间的扩大，整车厂不想只给上游“打工”了，也试图去改变宁德时代的垄断局面和争夺相应的定价权。
解析新能源汽车动力电池
从探索改进电极及电池结构的设计方法、建立电池极化模型和仿真技术等方面入手，汽车动力电池的“瘦身健体”之旅仍在不断推进：
汽车动力电池的储能将有可能提高至400瓦时/公斤。
要让电池变成“肌肉型男”，在获得合理的正负极材料之余，还需要设计出可行的加工工艺。
着力全新的锂硫电池和锂空气电池的研究，它们的能量密度有望达到500瓦时/公斤。
被欧阳明高点名的科研项目获得了国家重点研发的支持，全名为“高比能动力电池的关键技术和相关基础科学问题研究”，该研究基于研究团队研制出的高容量富锂锰基的正极材料，汽车动力电池的储能将有可能提高至400瓦时/公斤。
近年来，在国家政策的大力扶持下，我国新能源汽车得到迅速普及，但“不敢去远郊区县”的“梗”至今难以理顺。打破500公里的单次行程极限将大大推动电动汽车的推广，然而汽车承载有限，如何在受限的体积内尽量多地储备电能成为科研攻关的关键目标。
该项目负责人、北京大学教授夏定国表示：“要进一步提高锂离子电池的能量密度, 正极材料的比容量是关键。”据夏定国介绍，针对正极材料的比容量，研究团队在前期工作基础上，深刻理解富锂材料稳定性机制以及阴离子氧化还原的产生机理，通过调控阴离子氧化还原机制来实现富锂材料性能的优化。
也就是说，团队首先遇到的问题是：阴离子氧化还原能力受什么“左右”？揭示这一规律将引导团队接近并找到性能优良的电极。团队还发现，在物质内部原子之间的几何结构会影响电子的结构，从而影响阴离子氧化还原的能力，研究明确了结构和效能的关系，并希望通过结构的设计改善电极材料的电化学性能。
“提高正极材料中的含锂量，让更多的阴离子稳定参与氧化还原反应是一个重要途径。”夏定国说，研制出高容量富锂正极材料，为进一步提高动力电池的能量密度提供了可能。项目组除制备出了一种高容量的富锂正极材料和两种高容量、高稳定富锂材料—碳复合材料外，还制备出了高容量的锂电池负极材料。
要让电池变成“肌肉型男”，在获得合理的正负极材料之余，还需要设计出可行的加工工艺。例如，富锂化合物在电极中需要很好地分散开来，既保持在体系中60%以上的含量，又不凝结为块状。分散越均匀，可逆性越好，充放电效率越好。
目前该电池还需进一步完善，夏定国介绍，仍存在“枝晶锂”制约新体系电池的进步及电池安全性这两个关键问题。相关实验显示，10—50次循环使用之后，电压衰减明显，电极也不起作用了。
“枝晶锂”是锂离子电池用液态电解质所特有的，锂离子还原结晶成树枝样，并不断生长，到一定程度可能会刺破隔膜，科学家目前正在从两个角度寻求突破。一是包被涂层，二是研究固体电解质。
夏定国强调，“高能量密度锂离子动力电池的发展有待于电极材料、电解液及高安全性途径的发展，更有待于新的分析方法及电池制备技术进步”。
除了提高锂离子电池的能量密度使其达到400瓦时/公斤外，项目组还将着力全新的锂硫电池和锂空气电池的研究，它们的能量密度有望达到500瓦时/公斤。中国工程院院士陈立泉表示，锂空气电池是动力电池的发展方向之一，“现在大力发展的氢氧燃料电池，必须用金属罐子保障氢气使用时的安全，而锂空气电池（负极为空气中的氧气）只要一个榨菜袋子就可以了。从实用性、成本上来讲锂空气电池也应该发展”。
动力电池是什么？汽车动力电池是为电动汽车提供驱动动力的电池，涵盖传统的铅酸电池以及镍氢电池，还有新兴的锂离子动力电池，分为功率型动力电池，用在混合动力汽车上，还有能量型动力电池，用在纯电动汽车上。
汽车动力电池是新能源汽车的核心，动力锂电池主要涵盖三元材料电池以及磷酸铁锂电池，为新能源汽车装机应用，和普通电池相比放电功率更高。
汽车动力电池领域作为新能源汽车的配套领域，近几年因为新能源汽车发展迅猛，相关产业也迎来爆发式飞速发展。
再就是汽车动力电池和激光焊接的关系。汽车动力电池在新能源汽车整车成本中占比三成到四成，是新能源汽车成本占比最大的，对新能源汽车的续航里程以及整车寿命，还有安全性等指标影响都很大，所以，提升汽车动力电池性能是提升新能源汽车整体性能的重中之重。
在汽车动力电池生产过程中，从汽车电芯制造以及PACK组装，焊接都是非常关键的工序。特别是动力电池结构涵盖多种材料，例如钢以及铝，还有铜和镍等这些金属可能会被制成电极以及导线，还有外壳。所以，不管是一种材料还是多种材料之间的焊接，都对焊接工艺要求更高。
激光焊接是用激光束优异的方向性以及高功率密度等特性进行工作，通过光学系统将激光束聚焦在非常小的范围内，在非常短的时间内将让被焊接的地方形成一个能量高度集中的热源区，进而让焊物熔化并形成牢固的焊点以及焊缝。
在汽车动力电池的整个产业链里，激光焊接主要是在动力锂电池中游生产。作为一种高精密的焊接方式，非常灵活、精确、效率很高，可以满足汽车动力电池生产过程中的性能指标，是汽车动力电池制造过程首选，现在已经成为汽车动力电池生产线的标配设备。
汽车动力电池涵盖方形以及圆柱，还有软包电池。现在，在汽车动力电池的生产过程中，使用激光焊接的环节涵盖中道工艺以及后道工艺。
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