1動(dòng)力電池基本概念

1.1定義

動(dòng)力電池是指在汽車上配置使用的、能夠儲(chǔ)存電能并可再充電的、為驅(qū)動(dòng)汽車行駛提供能量的裝置，包括鋰離子動(dòng)力電池、金屬氫化物鎳動(dòng)力電池和超級(jí)電容器等，不包括鉛酸類電池。目前我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用以鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)為主。由于動(dòng)力電池在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵性，動(dòng)力電池被比作新能源汽車的心臟。

1.2分類

1.2.1產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用動(dòng)力電池

目前，全球新能源汽車的電池主流應(yīng)用類型為鋰離子電池。按照正極材料體系區(qū)別，目前市場(chǎng)應(yīng)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(shù)成熟度高、生產(chǎn)成本較低、安全性良好、循環(huán)壽命長(zhǎng)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(chǎng)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(huán)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(yōu)異、安全性好，劣勢(shì)在于存儲(chǔ)和循環(huán)壽命較差、比能量偏低。

1.2.2在研新型動(dòng)力電池

在全球汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化趨勢(shì)下，高續(xù)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(dòng)力電池。因此下一代新體系電池應(yīng)具備高比能量、高比功率、高安全性、循環(huán)壽命以及更低的成本指標(biāo)。目前在研鋰電池方向以固態(tài)電池為兩類主要方向。

2動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國(guó)際方面

2.1.1市場(chǎng)分析

從全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局來(lái)看，目前的動(dòng)力電池材料研發(fā)與科技創(chuàng)新、生產(chǎn)制造與產(chǎn)業(yè)化形成3個(gè)主要集聚區(qū)域，分別是美國(guó)、日本在研發(fā)上領(lǐng)先，中、韓、日產(chǎn)業(yè)化規(guī)模最大。從市場(chǎng)份額來(lái)看，中、韓、日三國(guó)企業(yè)生產(chǎn)電池配套了全球近95%的汽車，其中中國(guó)品牌電池配套占比超過60%。綜合技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來(lái)看，美國(guó)、日本在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)先，韓國(guó)在工程化應(yīng)用方面領(lǐng)先，中國(guó)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面領(lǐng)先。

表1全球動(dòng)力電池企業(yè)配套車企

資料來(lái)源：根據(jù)公開資料整理

2.1.2主流技術(shù)路線應(yīng)用分析

根據(jù)國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用需求不同，不同技術(shù)路線類型的鋰電池在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)均有廣泛應(yīng)用。

從全球整車企業(yè)的電池匹配來(lái)看，日系和韓系電池主要配套全球知名車企集團(tuán)，應(yīng)用車型包含混合動(dòng)力車型、插電式混合動(dòng)力車型和純電動(dòng)車型。在技術(shù)路線方面，國(guó)際車用動(dòng)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(guó)動(dòng)力電池除寧德時(shí)代廣泛配套國(guó)際品牌車型電池之外，缺乏實(shí)力較強(qiáng)的龍頭企業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

從國(guó)內(nèi)車用動(dòng)力電池供應(yīng)來(lái)看，商用車（客車、專用車）市場(chǎng)在政策多年培育之下已經(jīng)趨于穩(wěn)步發(fā)展，各家動(dòng)力電池應(yīng)用技術(shù)路線差異很小，主要發(fā)展趨向是提升能量密度，主要技術(shù)路線仍以磷酸鐵鋰為主。國(guó)內(nèi)乘用車企業(yè)主要使用國(guó)內(nèi)品牌動(dòng)力電池，產(chǎn)品應(yīng)用以高能量密度的三元電池為主。

綜上所述在技術(shù)路線的先進(jìn)性和多元化、匹配車型多樣化以及產(chǎn)品國(guó)際化發(fā)展程度方面，我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)的綜合實(shí)力，相比日、韓系的企業(yè)仍有較大發(fā)展空間。

圖1車用鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)路線

2.1.3全球主要區(qū)域發(fā)展策略

美國(guó)、歐洲、日本在動(dòng)力電池方面發(fā)展路線有所差異。歐盟逐漸意識(shí)到動(dòng)力電池在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面落后，為避免產(chǎn)品供應(yīng)依賴性，開始推進(jìn)實(shí)施“電池同盟”的計(jì)劃，倡導(dǎo)歐盟各成員國(guó)加大投入，促進(jìn)動(dòng)力電池生產(chǎn)和回收在歐洲產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。美國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)具備下一代電池研發(fā)優(yōu)勢(shì)。一是材料原始創(chuàng)新、工程技術(shù)創(chuàng)新方面的優(yōu)勢(shì)。美國(guó)的電池基礎(chǔ)材料研發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品集成應(yīng)用技術(shù)全球領(lǐng)先。二是在動(dòng)力電池關(guān)鍵主材方面，美國(guó)在固態(tài)電池、正極鋰電池材料、硅基負(fù)極、隔膜等方面領(lǐng)先，其中陶氏化學(xué)在正極材料、Celgard公司在隔膜技術(shù)世界領(lǐng)先。

日本電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模小于中國(guó)，但是在布局下一代電池方面領(lǐng)先。日本電池企業(yè)主要包括兩類，一是與日系整車企業(yè)合資開展動(dòng)力電池研發(fā)生產(chǎn)，二是獨(dú)立面向全球車企供應(yīng)電池，以松下為代表企業(yè)，為大眾、特斯拉、福特等多家知名企業(yè)配套。在下一代電池研發(fā)領(lǐng)域，日本經(jīng)濟(jì)省與豐田、日產(chǎn)、本田、松下等23家汽車、動(dòng)力電池及其材料類企業(yè)聯(lián)合研發(fā)固態(tài)電池，計(jì)劃于2022年全面掌握固態(tài)電池的相關(guān)技術(shù)。

2.2國(guó)內(nèi)方面

2.2.1產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境

為促進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國(guó)出臺(tái)了相應(yīng)的政策體系，體系內(nèi)容包括產(chǎn)業(yè)支持政策、發(fā)展指導(dǎo)意見、管理規(guī)范等內(nèi)容。相關(guān)政策又分為宏觀管理政策、行業(yè)發(fā)展政策、行政管理法規(guī)體系和可研專項(xiàng)支持等。在宏觀層面，發(fā)展指導(dǎo)意見明確了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)，包括基礎(chǔ)和前瞻科研部署、技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)、關(guān)鍵共性技術(shù)突破、動(dòng)力電池梯級(jí)利用回收等。在產(chǎn)業(yè)管理方面，為維護(hù)市場(chǎng)秩序、合理配置資源、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委、工信部出臺(tái)了對(duì)相關(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)實(shí)施規(guī)范化管理的政策。動(dòng)力電池在這政策體系的支持下，技術(shù)水平快速進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)集中度持續(xù)提升。在這產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)下，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了階段性、結(jié)構(gòu)性的產(chǎn)能過剩現(xiàn)象，政策環(huán)境也相應(yīng)由扶優(yōu)扶強(qiáng)轉(zhuǎn)向優(yōu)勝劣汰。

2.2.2行業(yè)特點(diǎn)

我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)特點(diǎn)是單位投資投入高（1GWh產(chǎn)能建設(shè)一般需要5億人民幣）、技術(shù)門檻高、研發(fā)創(chuàng)新快、人才要求高、升級(jí)換代快、生產(chǎn)自動(dòng)化要求高等特點(diǎn)。

動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)屬于典型資本密集型高科技產(chǎn)業(yè)，具體體現(xiàn)在資金投入規(guī)模大、人員從業(yè)素質(zhì)高、技術(shù)體系門檻高、產(chǎn)品研發(fā)迭代快、生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化、質(zhì)量管理精益化等特點(diǎn)。目前動(dòng)力電池企業(yè)建設(shè)規(guī)模都在10GWh左右，僅項(xiàng)目建設(shè)投入至少5億元人民幣。動(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)與工藝工程包括納米級(jí)基礎(chǔ)材料性質(zhì)研發(fā)、四大主材工藝（正極、負(fù)極、隔膜、電解液）、電芯制造、電池系統(tǒng)集成等，生產(chǎn)過程復(fù)雜、環(huán)境要求苛刻、設(shè)備精度要求極高，因此行業(yè)門檻非常高。

2.2.3主流技術(shù)類型分析

我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)路線與全球主流應(yīng)用基本一致。全球車用動(dòng)力電池產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)路線以鎳鈷錳三元材料電池為主，錳酸鋰、磷酸鐵鋰技術(shù)路線發(fā)展逐漸放緩，固態(tài)電池等先進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)路線尚未形成規(guī)模化工程應(yīng)用。從產(chǎn)品規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，動(dòng)力電池系統(tǒng)已經(jīng)逐漸由燃油車基礎(chǔ)開發(fā)逐漸轉(zhuǎn)向?yàn)樾履茉雌嚻脚_(tái)正向開發(fā)，動(dòng)力電池系統(tǒng)與汽車底盤一體化設(shè)計(jì)，從而逐漸形成電芯、模組和系統(tǒng)規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的趨勢(shì)。在全球競(jìng)爭(zhēng)中，我國(guó)動(dòng)力電池單體產(chǎn)品的核心技術(shù)指標(biāo)、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)方面，已經(jīng)與全球先進(jìn)產(chǎn)品差距不大。

2.2.4地區(qū)性產(chǎn)業(yè)集群分析

我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)主要分布在京津地區(qū)、華東地區(qū)、中原地區(qū)和華南地區(qū)。京津地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，以中信國(guó)安盟固利、天津力神、北京國(guó)能、天津捷威、天津比克等企業(yè)為主；中原地區(qū)具備傳統(tǒng)的電化學(xué)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，形成了以上游材料和動(dòng)力電池整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的為主的企業(yè)集群，主要企業(yè)包括中航鋰電、多氟多、鄭州比克、河南鋰動(dòng)、新太行、環(huán)宇等。華東地區(qū)是我國(guó)動(dòng)力電池研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、上下游產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，以大規(guī)模市場(chǎng)需求拉動(dòng)了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)投資和發(fā)展，包括寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、萬(wàn)向、天能、超威、雙登等知名企業(yè)，該地區(qū)知名車企集團(tuán)車用動(dòng)力電池需求帶動(dòng)了市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。華南地區(qū)具有一批數(shù)碼產(chǎn)品電池企業(yè)，在此產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上形成了以比亞迪、沃特瑪、雄韜電源、天勁、深圳比克、億緯鋰能、欣旺達(dá)、振華新能源、卓能新能源等一批動(dòng)力電池企業(yè)。

2.2.5市場(chǎng)分析

我國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)發(fā)展呈現(xiàn)出乘用車電池配套量增長(zhǎng)、高能量密度電池配套增加，行業(yè)聚集度進(jìn)一步提升的特點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2018年度我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池配套量超過56.89GWh，同比2017年增長(zhǎng)56.88%，前20強(qiáng)企業(yè)裝機(jī)量52.23GWh，占全年裝機(jī)量的91.8%。其中，三元電池30.1GWh，占比58.17%，同比2017年增長(zhǎng)103.71%；磷酸鐵鋰電池22.2GWh，占比39%，同比2017年增長(zhǎng)23.51%；錳酸鋰電池1.08GWh，占比1.9%，同比2017年減少26.7%；鈦酸鋰電池0.52GWh，占比0.91%，同比2017年減少8.99%。從各動(dòng)力類型來(lái)看，純電動(dòng)汽車配套的動(dòng)力電池裝機(jī)量累計(jì)約53.01GWh，同比增長(zhǎng)55.64%；插電式混合動(dòng)力汽車配套的動(dòng)力電池裝機(jī)量累計(jì)約3.82GWh，同比增長(zhǎng)75.34%。

我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)企業(yè)優(yōu)勝劣汰快速，雙雄+多強(qiáng)的市場(chǎng)格局初步形成。2018年前十家單體企業(yè)累計(jì)配套量約470億瓦時(shí)，市場(chǎng)占比約82.72%。其中寧德時(shí)代和比亞迪配套量大幅領(lǐng)先，分別達(dá)234億瓦時(shí)和114億瓦時(shí)，寧德時(shí)代市場(chǎng)占比由2017年的29.0%提升至2018年的41%，比亞迪市場(chǎng)占比則由2017年的15.5%提升至2018年的20.1%。根據(jù)產(chǎn)業(yè)政策引領(lǐng)方向和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)集中度有望進(jìn)一步提升。

表22018年動(dòng)力電池企業(yè)配套量排名

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)統(tǒng)計(jì)分析

2.2.6重點(diǎn)企業(yè)分析

從動(dòng)力電池配套特征來(lái)看，動(dòng)力電池行業(yè)傳統(tǒng)領(lǐng)先企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪、力神、國(guó)軒、孚能等產(chǎn)品類型基本可以代表國(guó)內(nèi)產(chǎn)品主流類型，一是材料體系主要為三元和磷酸鐵鋰；二是高能量密度的三元電池主要配裝乘用車，高安全性低成本的磷酸鐵鋰電池主要應(yīng)用于客車和專用車；三是除寧德時(shí)代外，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)配套仍以國(guó)內(nèi)整車企業(yè)為主，與日韓電池配裝國(guó)際知名品牌汽車的規(guī)模和影響力相比仍有差距。

表3不同企業(yè)動(dòng)力電池產(chǎn)品類型和應(yīng)用情況

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司政策研究中心統(tǒng)計(jì)分析

3動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的路徑

隨著不同技術(shù)路線動(dòng)力電池產(chǎn)品工程化、商業(yè)化發(fā)展，鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)正朝著更高的能量密度、循環(huán)壽命等指標(biāo)逐漸進(jìn)步。其中，正極材料采用高鎳三元材料，負(fù)極加入納米硅形成硅碳負(fù)極材料，電解質(zhì)逐漸由液態(tài)發(fā)展為固態(tài)，以實(shí)現(xiàn)更高的鋰電池能量密度產(chǎn)品與相關(guān)市場(chǎng)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化。

3.1高鎳三元正極材料

3.1.1技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)

三元材料目前是高能量密度動(dòng)力電池最優(yōu)選擇。高鎳三元短期內(nèi)正在成為動(dòng)力電池應(yīng)用主流。三元材料結(jié)合了鎳（提升電池容量）、鈷（提高離子導(dǎo)電性）、錳（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）的性能優(yōu)勢(shì)，是近階段高能量密度、高性能和低成本的主流產(chǎn)品。到2020年，我國(guó)高鎳三元鋰電池產(chǎn)業(yè)化能量密度指標(biāo)是300Wh/kg，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg。

高鎳三元材料在技術(shù)方面仍存在一定的缺點(diǎn)。一是高鎳三元材料的鎳比例提升，加劇鎳鋰離子混排，降低了放電比容量；二是鎳在脫嵌鋰過程中相變導(dǎo)致體積變化，降低了材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致循環(huán)壽命下降；三是碳酸鋰等雜質(zhì)在高鎳正極材料上更易形成，高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致脹氣，雜質(zhì)與電解液發(fā)生副反應(yīng)，最終導(dǎo)致循環(huán)壽命下降，；四是鎳含量的增加產(chǎn)生熱量，使得正極材料熱穩(wěn)定性下降；五是高鎳三元材料表面雜質(zhì)增加，電解液配方優(yōu)化方案目前仍屬難題。

3.1.2研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、主要研發(fā)企業(yè)

國(guó)際方面，松下、三星SDI、LG化學(xué)等企業(yè)高鎳三元電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)（松下鎳鈷鋁三元材料電池配套特斯拉車型，鎳、鈷、鋁比例為8:1.5:0.5，單體電芯能量密度為300Wh/kg）。

國(guó)內(nèi)方面，目前企業(yè)普遍在研發(fā)三元材料622體系、811體系技術(shù)，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。寧德時(shí)代、比亞迪、力神、國(guó)軒高科等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)在高鎳三元鋰電池研發(fā)方面已取得進(jìn)展。比亞迪、中航鋰電、比克電池的正極材料采用高鎳三元材料，負(fù)極材料選用納米硅材料體系,2020年能量密度擬提升到300Wh/kg。寧德時(shí)代高能量密度電芯采用高鎳三元/硅碳材料體系,計(jì)劃2020年達(dá)300Wh/kg。國(guó)軒高科、中電力神、億緯鋰能的高能量密度電芯采用高鎳三元正極和硅基負(fù)極材料體系,計(jì)劃2020年達(dá)300Wh/kg。

3.2硅碳負(fù)極材料

3.2.1技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)

納米硅與石墨形成的硅碳負(fù)極材料，能夠有效提升鋰電池的克容量，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更高的能量密度。從目前已產(chǎn)品化的硅碳負(fù)極材料性能來(lái)看，相比于石墨負(fù)極材料而言，硅碳負(fù)極材料最大的優(yōu)勢(shì)在于比容量的提升。硅碳負(fù)極材料的最低比容量均都超過石墨負(fù)極材料的理論比容量。石墨的理論能量密度是372mAh/g，硅負(fù)極的理論能量密度高達(dá)4200mAh/g。

盡管如此，硅碳負(fù)極材料目前仍存在缺點(diǎn)，一是硅體積在充放電的過程產(chǎn)生體積膨脹100%～300%，一定程度上影響電導(dǎo)率。二是硅為半導(dǎo)體，導(dǎo)電性與石墨存在差距，在鋰離子脫嵌過程中不可逆程度大，首次庫(kù)倫效率發(fā)生下降。

3.2.2研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、主要研發(fā)企業(yè)

國(guó)際方面，特斯拉Model3使用硅碳負(fù)極的動(dòng)力電池，電池容量達(dá)到了550mAh/g以上，能量密度達(dá)到300Wh/kg。日本GS湯淺研發(fā)的硅基負(fù)極鋰離子電池，已應(yīng)用于三菱等知名品牌汽車；日立集團(tuán)麥克賽爾公司已研發(fā)出高容量硅負(fù)極鋰電池。

國(guó)內(nèi)方面，寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、比亞迪、比克、力神、中航鋰電等企業(yè)已經(jīng)在硅碳負(fù)極電池研發(fā)方面取得進(jìn)展。同時(shí)國(guó)內(nèi)負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)均在硅碳負(fù)極領(lǐng)域有所布局，貝特瑞、紫宸等企業(yè)已率先推出多款硅碳負(fù)極材料已納入上述動(dòng)力電池研發(fā)體系，杉杉能源已將硅碳負(fù)極材料進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。硅碳新型負(fù)極材料已成為電池和材料企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的主攻方向。

3.3固態(tài)電解質(zhì)

3.3.1技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)

固態(tài)電池，是一種應(yīng)用固體電極和電解質(zhì)的電池。目前包括全固體鋰電池、鋰空氣電池等（金屬鋰與氧進(jìn)行可逆反應(yīng)）。全固態(tài)鋰電池是鋰電池的一種創(chuàng)新體系。一是電芯中業(yè)態(tài)電解質(zhì)含量逐漸下降，固液混合電解質(zhì)逐步替代液態(tài)電解質(zhì)，并最終發(fā)展成為全固態(tài)電解質(zhì)。電解質(zhì)主要包括兩大類，一類是有機(jī)聚合物固態(tài)電解質(zhì)，一類是無(wú)機(jī)聚合物固態(tài)電解質(zhì)。其中的固態(tài)電解質(zhì)不同于傳統(tǒng)的鋰電池業(yè)態(tài)電解質(zhì)，具有高離子電導(dǎo)率、高離子遷移數(shù)、機(jī)械性能好、熱穩(wěn)定性好，具有良好的兼容性。

固體電解質(zhì)相比液態(tài)電解質(zhì)穩(wěn)定性好，電極材料不會(huì)溶解。更多較高電化學(xué)穩(wěn)定性的固體材料電解質(zhì)正在研究，未來(lái)正負(fù)極材料正朝著更高電壓、更大電流容量密度方向發(fā)展。但與此同時(shí)，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展存在成本較高，阻抗和電導(dǎo)率導(dǎo)致充電倍率偏低，以及電極與電解質(zhì)界面阻抗過大等缺點(diǎn)。

3.3.2研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、主要研發(fā)企業(yè)

國(guó)際方面，豐田在固態(tài)電池領(lǐng)域具有較長(zhǎng)的研究歷史，其鋰硫體系電池已在美國(guó)成功申請(qǐng)專利，該體系最大特點(diǎn)在于良好的熱穩(wěn)定性和安全性，成為最具產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)路線。SolidPower公司則采用鋰金屬作為負(fù)極技術(shù)路線，研發(fā)更高能量密度的產(chǎn)品，并于寶馬公司開展產(chǎn)業(yè)化合作。此為，三星SDI、現(xiàn)代集團(tuán)、日立集團(tuán)、法國(guó)Bolloré、美國(guó)Sakti3等公司也在固態(tài)電池自主研發(fā)方面取得進(jìn)展，力求早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

國(guó)內(nèi)方面，中科院寧波所以鋰金屬負(fù)極和鋰硫體系為方向，研究不同電解質(zhì)體系的高安全性、高倍率性固態(tài)電池。中科院青島能源與過程研究所提出離子導(dǎo)電聚合物體系，該體系由高分子聚合物和鋰鹽構(gòu)成，該體系對(duì)結(jié)構(gòu)的力學(xué)強(qiáng)度有明顯提升。此外，寧德時(shí)代、中電力神、贛鋒鋰業(yè)、國(guó)能電池等國(guó)內(nèi)企業(yè)已開展400Wh/kg以上高能量密度固態(tài)電池研發(fā)和制造工藝研究，固態(tài)電池替代當(dāng)前鋰電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展逐漸加快。

4結(jié)論

本文從產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)、技術(shù)等方面詳細(xì)分析了我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀，并從產(chǎn)業(yè)和技術(shù)角度分析了我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)，探討了我國(guó)動(dòng)力電池在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展質(zhì)量、技術(shù)研發(fā)、國(guó)際發(fā)展等方面情況，最后指出我國(guó)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的路徑。我國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)需求巨大，但行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，行業(yè)洗牌和整合正在進(jìn)行，市場(chǎng)將進(jìn)一步向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中。在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)主體必須將產(chǎn)品性能和安全性放到首位，不斷加強(qiáng)新材料體系動(dòng)力電池研發(fā)和制造工藝創(chuàng)新能力建設(shè)，只有擁有足夠產(chǎn)品研發(fā)實(shí)力及規(guī)模化生產(chǎn)能力、把握產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向的主體才能在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。