【新能源】三分钟全景扫描新能源汽车“动力电池”

      动力电池，作为新能源汽车三大关键技术之一，各大车企和研究机构都不遗余力地投入了大量资源进行研发。笔者亲身体会，无论是在企业内部，还是在企业外部之间，凡是沾有“电池”的，都是大家争相抢夺的“香馍馍”。所谓“得电池者，得天下”，火热程度可见一般。本期文章，笔者就为大家简明地理一理新能源汽车动力电池，看看这块儿肥肉究竟“肥”在哪里 。

      相比于传统的铅酸电池（Lead Acid）和镍氢电池（NiMH），锂离子电池（Li-lon）因为其比能量高（续航里程长），比功率大（加速爬坡性能好），易实现快速充电和深度放电，寿命长等优点，是目前动力电池的主要发展方向，所以本期文章我们主要关注在锂离子电池。

1 原理

      与传统电池类似，锂离子电池主要由正极（含锂化合物），负极（碳素材料），电解液，隔膜四个部分组成，我们来复习一下高中氧化还原反应的原理：

      电池充电时，正极上锂原子电离成锂离子和电子（脱嵌），锂离子经过电解液运动到负极，得到电子，被还原成锂原子嵌入到碳层的微孔中（插入）；

      电池放电时，嵌在负极碳层中的锂原子，失去电子（脱插）成为锂离子，通过电解液，又运动回正极（嵌入）；

      锂离子电池的充放电过程，也就是锂离子在正负极间不断嵌入和脱嵌的过程，同时伴随着等当量电子的嵌入和脱嵌。锂离子数量越多，其负载的电荷就越多，充放电容量就越高。

2 产业链

下图展示了锂离子电池的产业链：

      上游主要为原材料，中游为电芯的制造以及封装pack，最终下游产品即为锂离子电池。

3 封装方式

      锂离子电池封装主要分为圆柱卷绕式（Jelly Roll）、方形层叠式（Rolled an Stacked）和方形卷绕式（Rolled and Pressed）三种方式。

      三种封装方式对应着锂离子电池三种构型，圆柱卷绕式对应“柱状电池”（Cylindrical），方形层叠式对应“软包”（Soft Pouch），方形卷绕式对应“方形”（Prismatic）。

      之后的文章我们会详细探讨这几种封装方式的不同，这里先一笔带过。

4 主要类型

      目前，锂离子电池主要是根据其正极采用的材料来分类的。正极材料有很多种（钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等），我们按照市场份额以及发展趋势将其分为三类：

• 三元锂／镍钴锰酸锂（NMC）：代表车型丰田Prius，电芯供应商为松下Panasonic）

• 锰酸锂（LMO）：代表车型宝马I3，电芯供应商为三星SDI

• 磷酸铁锂（LFP）：代表车型比亚迪E6，电芯为自主研发

      主要市场份额如下图：

（Source: 乘联会）

5 主要供应商

锂离子电池主要供应商及市场份额如下图：

（Source: 乘联会）

6 成本

如下图：

（Source: 新材料在线）

      动力电池占整车成本50%，其中正负极占到动力电池成本一半左右。

7 发展趋势

      根据《节能与新能源汽车技术路线图》，锂离子电池未来发展趋势如下：

      电池的性能会逐渐提升，电池寿命逐渐与整车寿命趋于一致，电池成本逐年降低。

8 小结

      最后，我们简单估算一下这块儿“蛋糕”究竟有多大。根据中汽协的预测，到2020年，我国新能源汽车销量达到200万量。我们简单假设单车的平均售价在20万左右，动力电池的成本按50%计算，那么到2020年，从动力电池上游的原材料供应商，到中游的电芯制造，再到终端的电池供应商，将会共享这“千亿级别的盛筵”。

      本文简明地阐述了锂离子电池的概况，希望能够为读者带来了一个较全面而宏观的认识。在今后的文章中，我们会更加深入地分享动力电池的知识以及带来我们的见解。

来源：汽车人参考

编辑：华气能源猎头（微号：energyhunt）

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