文｜車百智庫

在雙碳目標驅動的交通電動化加速較型過程中，動力電池創(chuàng)新成為強化新能源汽車競爭水平、打造國家產(chǎn)業(yè)競爭力、穩(wěn)固企業(yè)競爭優(yōu)勢的關鍵，無論是新能源汽車先發(fā)國還是追趕國，或是動力電池鏈條各企業(yè)主體，紛紛瞄準新技術并布局新一代動力電池。當前動力電池創(chuàng)新潛力還很大，新技術競爭格局遠未形成，各市場主體有望通過創(chuàng)新技術發(fā)展重塑市場與產(chǎn)業(yè)格局。

在動力電池技術創(chuàng)新百花齊放的關鍵時期，中國電動汽車百人會聯(lián)合中金資本編制了《創(chuàng)新驅動新一代電池繁榮》報告。本報告特別關注車用動力電池材料創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、結構創(chuàng)新及體系創(chuàng)新四個關鍵層面，通過文獻綜述、企業(yè)調研與專家走訪等多種方式，對未來5-10年內部分具有產(chǎn)業(yè)化前景、受關注較廣的創(chuàng)新技術的主要發(fā)展驅動力、產(chǎn)業(yè)化進展及瓶頸末來發(fā)展趨勢等進行杭理，并提出建議。

報告核心內容

一、“創(chuàng)新”是動力電池行業(yè)發(fā)展的主旋律

碳中和目標驅動交通電動化轉型加速，新能源汽車滲透率不斷提高，拉動全球動力電池需求猛增，到2025年，全球動力電池裝機量將達到1370GWH，進入TWH時代。

為滿足多應用場景需求、推動行業(yè)發(fā)展和穩(wěn)固競爭優(yōu)勢，技術創(chuàng)新是關鍵。高能量密度、高安全性、低成本訴求等，驅動新一代動力電池創(chuàng)新。各國相繼出臺規(guī)劃目標，力爭在新一代動力電池發(fā)展中取得優(yōu)勢。全產(chǎn)業(yè)鏈技術創(chuàng)新，使得動力電池產(chǎn)業(yè)競爭格局不斷深化。

動力電池生命周期長鏈條、多體系特點為創(chuàng)新發(fā)展提供了巨大想空間，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈全面創(chuàng)新，推動新一代電池技術發(fā)展。新一代動力電池技術發(fā)展集中體現(xiàn)在材料創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、結構創(chuàng)新、體系創(chuàng)新。

二、新一代電池驅動下的高鎳低鈷/無鈷正極材料創(chuàng)新發(fā)展

降本增效是新一代正極材料發(fā)展主要驅動力，高鎳低鈷/無鈷等正極成為主要發(fā)展方向，當前部分正極創(chuàng)新產(chǎn)品已經(jīng)處在規(guī)?；瘧秒A段。下一階段，部分材料的安全性解決、制備工藝攻關以及成本下降等依然是行業(yè)發(fā)展的重要方向。

展望高鎳低鈷/無鈷正極材料產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢：高鎳低鈷/無鈷正極材料具有較大發(fā)展?jié)摿?，預計到2025年原材料理論價值將突破百億規(guī)模；未來三元正極材料市場集中度將進一步提升；未來高鎳低鈷/無鈷正極材料將更具成本優(yōu)勢。

三、新一代電池驅動下的硅基負極材料創(chuàng)新發(fā)展

提高動力電池能量密度的訴求驅動負極材料由石墨系材向硅基材料發(fā)展，國外企業(yè)率先實現(xiàn)硅基負極應用，中國企業(yè)逐步發(fā)力追趕。當前硅基負極仍處于導入階段，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍存在一些困難。下一階段負極材料性能改善、制備工藝提升、專利對外布局及產(chǎn)品持續(xù)降本將成為創(chuàng)新發(fā)展重點。

展望硅基負極材料產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢：硅基負極配合補鋰技術，能夠改善其首效低的短板；國內高性能電動汽車需求放量，有望拉動硅基負極出貨量增長。

四、新一代電池驅動下的疊片工藝創(chuàng)新發(fā)展

工藝創(chuàng)新是新一代動力電池技術發(fā)展的保障，電池性能提升需求、結構創(chuàng)新發(fā)展需要及降本增效等成為工藝創(chuàng)新的主要驅動力，疊片工藝成為重要選擇且具有較廣闊的應用潛力。當前我國企業(yè)加快布局疊片機細分領域，并在疊片效率方面取得一定進展。提升制造效率、降低設備投入成本、提升良品率，解決部分裝備卡脖子技術，加速方形電池疊片機設備導入驗證是下一階段發(fā)展重點。

展望疊片工藝產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢：由于疊片工藝適用于大尺寸方形電芯的生產(chǎn)，未來疊片機在方形電芯生產(chǎn)中的滲透率有望提升；到2025年國內鋰電設備市場空間將超過500億元，疊片機滲透率有望達到10%左右。

五、新一代電池驅動下的結構創(chuàng)新發(fā)展

結構創(chuàng)新是新一代電池技術發(fā)展的重要支撐。當前國內產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)引領結構創(chuàng)新發(fā)展，且正在加速動力電池包大模組、無模組演化的速度。動力電池高集成下的制造、維修以及標準化等是下一階段行業(yè)需要重點解決的問題，也將帶來電池和整車企業(yè)間的進一步博弈。

展望動力電池結構創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢：動力電池集成化程度將進一步提高，動力電池尺寸逐漸標準化，動力電池向平臺化發(fā)展，電池包少模組/無模組方案，或將有助于方形電池占比的提升。

六、新一代電池驅動下的固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展

體系創(chuàng)新是新一代動力電池技術發(fā)展的戰(zhàn)略性布局，固態(tài)電池是被廣泛認可的新一代動力電池技術。目前歐美日韓中產(chǎn)業(yè)鏈主體積極布局固態(tài)電池，但技術路線仍存在差異性，其中日韓在硫化物上占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。突破技術難點、減少對現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈的沖擊以及大幅度降本是下一階段行業(yè)發(fā)展的重點。

展望固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢：混合固液電池可能是固態(tài)電池中短期產(chǎn)業(yè)化重要發(fā)展方向，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍有較長的路要走。在電動汽車整車需求的支持下，規(guī)模效應將帶動混合固液電池成本下降。固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展需要更多的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參與，能夠加速產(chǎn)業(yè)化進程和關鍵技術突破。

7、新一代電池驅動下的鈉離子電池創(chuàng)新發(fā)展

鈉離子電池將成為鋰電池的重要補充。緩解上游資源供給及與鋰電子電池兼容互補是鈉離子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要驅動力。當前鈉離子電池處于產(chǎn)業(yè)化階段初期，我國技術研究處于市界前列地位。提升能量密度、改善循環(huán)特性、完善產(chǎn)業(yè)鏈并進一步降低成本是下一階段行業(yè)發(fā)展重點。

展望鈉離子電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢：隨著產(chǎn)業(yè)進展和規(guī)?；l(fā)展，鈉離子電池成本將逐步下降。鈉離子電池未來有望在儲能、低速車等領域占據(jù)優(yōu)勢，隨著技術成熟，或逐步走向動力。

八、穩(wěn)固與提升我國新一代電池競爭力的發(fā)展建議

下一階段，國家與行業(yè)管理部門應從戰(zhàn)略制定、體系建設、環(huán)境塑造、金融扶持、材料儲備，以及標準建設和人才培養(yǎng)等層面加強對新一代電池的重視。企業(yè)也應加大創(chuàng)新技術的研發(fā)投入并保證產(chǎn)品質量，同時推動數(shù)字化在企業(yè)的應用，并基于新一代動力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展構建企業(yè)間的協(xié)同合作關系。

國家層面，制定新一代動力電池國家級產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，進一步完善動力電池創(chuàng)新體系建設，政府為動力電池產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新創(chuàng)造規(guī)范、良性的市場競爭環(huán)境，政府主導創(chuàng)建動力電池產(chǎn)業(yè)引導基金，圍繞鋰電池和新電池體系對關鍵上游資源進行戰(zhàn)略儲備。

行業(yè)層面，充分發(fā)揮電池相關行業(yè)研究機構的作用，提前布局新一代動力電池相關標準，促進動力電池產(chǎn)業(yè)鏈各主體高質量合作，加強新一代動力電池產(chǎn)業(yè)人才隊伍建設，加快綠色金融一攬子工具在動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新應用。

企業(yè)層面，加大動力電池創(chuàng)新技術的研發(fā)投入，明確保證產(chǎn)品質量是企業(yè)的立足之本，推動智能工廠在動力電池行業(yè)中的應用，基于新一代動力電電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展促進本土產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展。