1.1.4 关键技术持续突破,多元市场需求驱动技术创新
面对新能源电池装机需求的持续增长,我国新能源电池供给端企业积极研发并布局各项创新技术,为推动行业发展提供关键支撑。
目前来看,我国动力电池的关键技术在材料创新和结构创新方面不断突破,并实现示范应用。前者是在化学层面对电池材料进行探索,以提高单体电池性能和降低成本,后者是在物理层面对“电芯-模组-电池包”进行结构优化,以提高电池包能量密度和降低成本。
材料创新方面,在电解液方向上,不断降低电解液含量向固态电池发展已成为行业共识,产业链上的锂电企业及整车企业都积极增加研发投入以布局固态电池技术,目前行业进度处于半固态向全固态发展的阶段。在正极材料方面,高镍去钴是电池能量密度进一步提升以及降低成本的有效方式;在负极材料方面,硅碳负极可提升电池能量密度,将成为未来材料升级的方向。
结构创新方面,CTP(Cell to Pack)技术直接将电芯集成在电池包上,简化模组结构,使得电池包体积效率提高15%~20%,零部件数量减少40%,生产效率提升50%。CTC(Cell to Chassis)技术进一步加强电池系统与电动汽车动力系统、底盘的集成,减少零部件数量,节省空间,提高结构效率,大幅度降低车重,增加电池续驶里程,特斯拉及零跑都已率先公布CTC方案,比亚迪、宁德时代等也在加速布局。比亚迪在刀片电池和e平台3.0基础上发布了CTB(Cell to Body)电池车身一体化技术,扩展电动汽车的性能边界,实现了安全性、操控性、舒适性上的全面进化。多方面的技术创新应用促进我国新能源汽车产品性能持续提升。
另外,不同应用领域对电池性能的需求不同,多元化需求也在加速技术的创新。新能源汽车领域对能量密度、充电倍率、寿命及一致性需求较高,固态电池或将在未来实现商业化应用。储能领域对成本的敏感性较高,同时在产品一致性和寿命要求方面也具有较高的要求,未来或将采用钠离子电池。快充、长续驶里程、体积能量密度和充放电倍率则是消费类电池重点关注的特性,3C电池中高镍三元市场份额将逐步提升,电动自行车配套锂电池替代铅酸电池或将成为主流技术。