深度回顾：看未来五年谁将成为下一代电池王

【深度回顾】新能源汽车的发展是一个系统工程，包括整车的正向研发、 “三电”、轻量化、智能化的核心技术有很多方面，但最基本、最重要的应该是电池技术的突破。

是解决电动汽车续航里程焦虑、成本高、性能提升等诸多问题的关键要素。

因此，电池行业应该走在整个新能源汽车行业创新的前沿。

未来五年，也就是一年左右，动力电池产品的研发和落地，以及工艺研究能进展到什么程度，值得我们认真研究。

●《深评问道》是什么？ 《深评问道》是第一个为行业最终用户创建的程序。

由汽车行业资深从业者专门撰写，独家分析/揭示行业重大事件。

除了生动的外表，我们更想呈现给大家的是对事物本质、因果、未来可能性的探索和思考。

本期行业评论员——朱玉龙、技术工程师，从事汽车电子、新能源汽车领域多年，曾就职于上汽通用、李尔、JX Power等知名整车/零部件企业，并对汽车技术的创新和发展有深入的了解。

理解并充满探索热情。

1分钟快速浏览全文： ●中国动力电池市场长期坚持磷酸铁锂路线，目前已普遍转向三元锂的研发和生产。

●展望未来五年，高镍三元正极+硅碳负极是提高比能量（范围）最可行的方案。

●固态电池短期内不会投入使用，预计2019年达到量产应用节点。

●电池技术每年都会有一些逐步的改进，但创新的步伐可能不会像现在这样。

快如预期。

1、动力电池电芯技术创新从我国新能源汽车推广示范开始，磷酸铁锂逐渐形成主导地位。

大约在2000年到2000年间“流行”，三元锂后来居上。

2017年新能源汽车市场，三元锂和磷酸铁锂电池的配套比例仍为“37%”，2018年为“46%”，与2017年接近持平。

今年，三元锂已经开始反超。

动力电池从磷酸铁锂向三元锂的转移并不是一朝一夕的事。

如下图所示，在国内快速转型之前，国外电池企业就已经在电池化学体系上做出了一些改变。

我们之所以有如沐春风的感觉，主要原因是我们在磷酸铁锂路线上坚持了比较长的时间。

那一年之后，他们普遍转向三元锂电池的发展，一下子追上了日韩的技术路径。

《国外典型企业电池化学体系路径演进》 目前，国内三元材料动力电池体系均为镍钴锰酸锂（NCM）。

镍具有提高材料能量密度的作用。

根据三种过渡金属离子比例的不同，分为低镍NCM、NCM、NCM和高镍NCM、NCM等材料。

其产业化进程主要由低镍三元材料等向高镍三元材料等发展。

对于整车而言，动力电池有四个关键问题需要突破： ●电芯价格：随着新能源汽车补贴不断退坡，未来电池价格需要继续下降。

分阶段来说，年初电池电芯价格需要降至0.7元/Wh，约合美元/kWh；到年底，将进一步降至6美分/瓦时，约80美元/千瓦时。

●电池寿命：现有NCM系统的寿命约为8至10年。

频繁使用时磨损得更快。

预计寿命可延长至10年。

●电芯安全性：提高电芯安全性，改进方法是逐步优化电解液配方、隔膜等关键因素，这就需要更加源头的安全机制。

●电芯能量密度：补贴政策每年都会对电池能量密度设定新的基准线，国家也制定了年内实现电池电芯能量密度Wh/kg的目标。

我们重点关注电池比能量对电动汽车发展的影响。

目前主要的纯电动汽车平台规划可分为以下几个档次。

电池负载一般从40kWh开始。

如果想要获得更长的续航里程，仅仅增加更多的电池是不够的。

电池本身尺寸较大、重量较大。

堆得越多，能耗就会增加，续航里程就会减少。

动力电池规划车型年度电池能量对应续航里程（NEDC）紧凑型轿车、SUV 40-50kWhkm中型轿车、紧凑型SUV 60-70kWhkm紧凑型SUV、轿车90kWhkm跑车、大型SUVkWhkm列表：行业评论员目前主流。

电池系统能量密度在kWh/kg-kWh/kg之间，续航里程设计普遍达到Km。

国产高端电动车型的计划是，年内通过电芯设计的优化，将续航里程提升至公里。

目前国外大众MEB平台、宝马的iNext系列、奔驰EQ系列都规划了不同的能量密度，通过控制电池总负载来选择。

从主流电池厂商的进展来看，产品迭代速度也分为激进路线和温和路线。

在满足安全、寿命等指标的同时，需要综合考虑能量密度的提升。

对于相同尺寸的电池，如果电池瓦时越高，每瓦时的制造成本就会降低。

根据制造层面的环境控制要求，短期内还将有一个产线改造的过程。

《国内外主流电池能量密度提升路线》目前，圆柱动力电池已率先实现高镍产品量产，方形、软包电池突破迫在眉睫。

预计2020年行业将迎来高镍产品量产的普遍突破。

在其他类型电源技术突破之前，高镍三元正极产品生命周期预计至少五年。

2、固态电池的应用还有多远？从主流电池供应商的反馈来看，未来五年电芯层面的技术研发可能会更快，但为了满足车辆的要求，实际应用的迭代速度其实并不比我们想象的快。

因此，一些汽车企业已经在尝试固态电池来跨越式解决问题。

前段时间，大众宣布对QuantumScape投资约1亿美元，目标是在2020年研发并量产固态电池。

大众早在多年前就开始关注QuantumScape。

2018年12月，已持有后者5%股权。

如今的1亿美元是新的投资，这也表明大众对于后者技术实现的可能性比较确定。

在日本，日本政府、日本电池制造商以及三大汽车制造商本田、日产和丰田将共同开发固态锂离子电池。

但按照几位大佬的说法，时间点会在新年之后。

日产负责研究和先进工程的高级副总裁浅见隆夫(Takao Asami)在一次谈话中表示，几年前，固态电池技术还不够完善，无法用于电动汽车。

障碍包括成本和生产难度，基本上还处于初级研究阶段。

丰田董事长内山田武哉表示：“我们正在努力研究，如果想要量产，还存在一些未解决的问题。

”这也表明，固态电池的研发水平需要内部和外部创新企业共同解决，短期内不会有用。

“车企投资固态电池面临成本、生产工艺等诸多现实问题。

”总结：冷静地看，近五年来动力电池电芯技术每年都有一些逐步的进步，但考虑到需要支撑整个电动汽车的快速普及，电芯层面的创新速度可能并不快和我们预期的一样快。

综合来看，简单地在2018年达到Wh/kg目标就足够了。

问题是，达到这个目标是否就意味着可以用于电动汽车呢？答案是不确定的。

汽车动力电池是一个系统工程，满足特定的能源需求只是条件之一。

其他性能（充放电倍率、功率、寿命、安全性等）也至关重要。

在实现高比能目标的基础上，还需要更多的时间和精力来全面发展和提高其他性能指标。