国内动力电池发展趋势如何解读？

新能源是重要的能源资源，是应对全球变暖，实现2050年全球“零碳”目标的最佳手段。过去10年，全球能源结构发生了重大变化，新能源迅速崛起，在满足能源需求下，对改善能源结构、减少污染、促进经济发展等方面有重要作用。

随着政府刺激政策的不断出台、新能源产业链生产成本的不断下降，以及全球范围内气候意识的逐渐增强，多重因素叠加大大促进了新能源的爆发式增长。

据不完全统计，动力及储能电池企业规划产能超过3GWh的有77家，累计规划产能突破6258GWh，新增产值近5万亿元（按照8亿/GWh计算）。

Part 1  了解动力电池

动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。

动力电池又包含大动力和小动力电池，其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池，多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

铅酸蓄电池

比较常见于电动三轮车，汽车的启动电池等，一般额定电压是12的倍数，铅酸蓄电池特性主要是容量相对较大，瞬间放电电流可以较大，但持续大电流放电能力较弱；重量重，也就是能量密度不高；铅酸蓄电池充电慢，不能快充，充电电流一般不超过10安。

磷酸铁锂蓄电池

充放电性能比铅酸电池好很多，能量密度也高很多，额定电压有3.2的，现在也有3.7的；磷酸铁锂能量密度相对较高，且安全性能好，多用于电动汽车，比如特斯拉的电池就是由7000多个小电池通过串联并联组成的。

三元锂电池

普遍比磷酸铁锂电池的能量密度更高，也就是更小的重量存的电量更多，航模动力电池均使用这种电池，电动汽车也使用，普遍认为安全性低于磷酸铁锂，一般为软包，单体电压4.2v，也有高压板为4.35v的。

目前我国新能源汽车动力电池应用以锂离子动力电池系统为主。

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动力电池是新能源汽车重要零部件之一，对新能源汽车的续航里程、整车寿命、安全性等关键指标具有重要影响。其新能源汽车整车成本中占比接近40%，是新能源汽车成本占比最大的部分。

1） 电池包
电池包一般是由电池模组、热管理系统、电池管理系统（BMS）、电气系统及结构件组成。2）模组电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用。其基本组成包括：模组控制(常说的BMS从板)，电池单体，导电连接件，塑料框架，冷板，冷却管道，两端的压板以及一套将这些构件组合到一起的紧固件。其中两端的压板除了起到聚拢单体电芯，提供一定压力的作用以外，往往还将模组在电池包中的固定结构设计在上面。模组的设计是为了方便BMS进行电芯管理，提高电池安全性，便于维护维修。就像一个国家需要分成若干省份为了方便统治治理的道理一样，如图：3）电芯
电芯主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。主要工作原理是靠锂离子的在正极和负极之间的迁移实现充电和放电。充电过程需要外界能量，即电网电能，相当于把电网的电能储存在电池中；放电过程可自发完成，这个过程将储存的能量释放出来。
动力电池也是锂电池中的一个分支，本质上是属于矿产行业，它的成本价值绝大部分来自矿产资源供应链以及相关材料技术。动力电池的技术发展当前分为高能量和性价比两条路线，但核心是化学材料，目前对于材料创新其实每家都坚定了路线。

锂电车电池根据材料体系主要分为三类：锰酸锂、三元材料锂电池、锂酸亚铁锂。这三类电池性能各有优缺点，在市场当中也有着不同的应用。三类锂电池材料特性对比 锰酸锂价格最低。

锰酸锂：高温性能、循环性能、储存性能较差，锰在高温情况下易分解，电池组的使用寿命短不易存储。

三元材料锂电池：高低温、循环、安全性、存储及各项电性能都比较平均。体积比能量高，材料价格适中并且性能稳定。三元材料电芯根据镍钴锰的比例又有532,811等一系列体系。最近几年比较火的是811体系的电芯。镍的比例越高，动力电池越不稳定。同时提高镍的比例可以提高电池的能量密度。所以动力电池的设计是一个平衡的过程，平衡实用性与安全性。

磷酸铁锂：安全性能好，电导率低，体积比能量低，材料成本高，低温性能很差，不能满足电动车冬天使用。

4）电池管理系统（BMS）

BMS英文名称BatteryManagement System，中文名称动力电池管理系统，对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。

BMS（电池管理系统）功能主要有三种：

SOC估计功能：精准估算SOC数值变很重要，其高精准度的SOC估算可降低电池所需成本。

热管理功能：处理电池热相关问题，保证动力电池性能、安全和使用寿命的关键技术之一。

均衡控制功能：电池均衡技术，就是想办法让容量不一样的电池变得一样。常见的均衡方式有两种：能量耗散型单向均衡（被动均衡）和能量转移型双向均衡（主动均衡）。

动力电池作为新能源汽车能量存储与转换装置的基础单元，是新能源汽车的核心零部件，其技术发展水平是全球汽车产业电动化转型的关键支撑。

Part 2  动力电池行业市场分析

近年来，全球对新能源汽车的发展已经形成共识，各主要经济体均制定了车用电池发展规划，通过“禁售燃油车”和“规划新能源汽车比例”等措施推动电动汽车快速发展，进而带动动力电池产业发展向好。

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1）全球动力电池市场分析

从装机量看，根据市场调研机构SNE Research数据显示，2021年全球动力电池在电动汽车上的装机量达297GWh，同比增长超过100%。在全球汽车产业电动化的浪潮下，动力电池未来仍有数倍的增长空间，预计2022年全球动力电池出货量将达到443GWh。

从全球市场竞争格局来看，行业内参与企业主要集中在中国、日本和韩国，竞争较为激烈，行业排名前列的企业占据较高的市场份额，整体市场集中度较高。

根据SNE Research数据，从装机量看，2021年全球前十动力电池企业装机量为271GWh，占全球动力电池装机量的比例超过90%，行业集中度较高。参与者除发行人外，主要包括宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、远景动力、松下公司、LG 新能源、SK On、三星SDI等。

全球主要动力电池企业主要包括宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、松下、三星SDI、SKI等，其中，2021年宁德时代实现产能最高达243GWh。

2）我国动力市场分析

中国凭借新能源汽车产业的先发优势，动力电池产业进入快速成长阶段，现已经成为全球最大的动力电池生产国之一。

近年来，国内动力电池的产量和装车量不断增加，市场需求不断增加也让动力电池企业更依赖于产能扩张。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示，2022年1-10月，我国动力电池累计产量达425.92GWh，同比增长166.5%，累计装车量达224.2GWh， 同比增长108.7%。

新能源汽车处于高速渗透期，锂电池产量及装配量保持高成长。

2021年全球电动车销量为626万辆，渗透率约为8%。2022年1-9月，全球新能源汽车累计销量约为702.6万辆，同比增长68.8%。有机构测算，预计2022 年全球电动车销量约为1050万辆，渗透率约为14%。根据中汽协数据，2021年中国新能源汽车销量为352万辆，2022年1-10月累计销量528万辆，同比增长1.1倍，早期中汽协全年预估销量为550万辆，目前已完成全年目标的96%。新能源汽车高速增长带动下，锂电池出货量强劲增长，其中动力锂电池出货量及增长保持首位。根据EVTank数据，2021年全球锂离子电池总体出货量562.4GWh，同比大幅增长91.0%。其中，全球汽车动力电池出货量为371.0GWh，同比增长134.7%。根据工信部数据显示，2021年中国锂离子电池产量324GWh，同比增长106%，其中消费、动力、储能型锂电产量分别为72GWh、220GWh、32GWh，分别同比增长18%、165%、146%。2022年1-10月国内动力锂电池累计产量425.9GWh，同比增长分别为166.5%；1至10月动力锂电池累计装车量224.2GWh，同比增长108.7%，实际产能利用率为52.64%。磷酸铁锂电池产量及装车量大幅超越三元电池，站稳动力电池市场主流地位。2022年1-10月磷酸铁锂电池累计产量及装车量分别为254.2GWh、135.9GWh，分别占产量及装车量比例为59.68%、60.64%，三元锂电池产量及装车量占比分别为40.24%、39.24%，磷酸铁锂占据锂电池市场主流。从不同材料及企业装车量来看，宁德时代三元和磷酸铁锂电池装车量均排名第一，比亚迪保持在磷酸铁锂装车量排名第二，且总装车量排名第二。上图：2022年1-10月动力电池材料产量分布

上图：2022年1-10月动力电池装车量分布

动力锂电池行业集中度较高，呈现一霸一超多强竞争格局。

2022年1-10月我国新能源汽车市场约51家动力电池企业实现装车配套，较去年同期减少3家，排名TOP3、TOP5、TOP10动力电池企业的动力电池装车量分别为173.0GWh，189.2GWh,211.87GWh，占动力电池装车量比分别为77.1%，84.4%，94.5%。目前中国动力电池市场基本形成了“一霸一超多强”的竞争格局，宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科装车量占比为81.9%。装车量排名从第三位开始市占率断崖式拉大，宁德时代和比亚迪远超同业其他电池厂商。2022年前三季度的动力电池出货量数据显示，全球前十动力电池厂商，我国占7家，市占率高达57.8%，同比上升12.7%。韩国企业3家，市占率由去年的32.5%下滑至25.2%。日本企业1家，市占率4.4%。

此外，随着动力电池的技术水平不断提升，新能源汽车技术指标如续航里程、充放电速度、使用环境适用性等不断突破，伴随着与之配套的基础设施逐步完善，新能源汽车用车成本不断下降，消费者对新能源汽车的接受程度不断提升。

现阶段，新能源汽车市场由“政策驱动”向“消费驱动”持续转型，新能源汽车市场在可预见的一段时间内，将保持高速发展的趋势。

Part 3  国内行业发展前景

我国汽车产业起步较晚，长期受到核心技术与自主创新能力较弱的限制。新能源汽车为汽车行业中的新兴赛道，为我国汽车行业充分发挥比较优势、实现弯道超车提供了重要机遇。

➤ 市场上对优质动力电池企业的需求不断增加

得益于新能源汽车产业的发展，市场上对优质动力电池企业的需求不断增加。新能源汽车的高速发展带动锂离子电池需求的增加，目前锂离子动力电池的供应不能满足市场上的相关需求。

➤ 新一代动力电池的快速发展

目前市场主流动力电池仍为锂离子体系电池，且预计未来将持续快速增长，但同时其他如钠离子电池等新兴电池技术也在蓬勃发展。随着国家和企业在新一代动力电池研发领域重视和不断投入，预计动力电池行业将持续高速发展。

➤ 中国已经建立完整的动力电池产业链

从全球范围内来看，虽然欧美日韩等国家和地区已在加速培育本土产业链，但中国动力电池产品优势仍较为明显。一方面，中国动力电池行业拥有完整的产业链，与国际厂商相比，中国动力电池企业有更好的成本控制能力；另一方面，动力电池产业链经过多年持续投入，相关研发及生产人才储备较为充足。

未来，动力电池技术创新与材料创新所遵从的原则一致，都以安全性为基石，高能量密度、高倍率性能为主要发展方向。电池行业从原材料到成品的一体化布局将渐成趋势。

与此同时，车企与电池企业纷纷加快供应链投资，上中下游深度协同，在新生态赋能下，将有越来越多中国电池新能源品牌走向世界。

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