新能源汽车动力电池技术路线与市场应用.pdfVIP

新能源汽车动力电池技术路线 与市场应用 联合卡车新能源项目组 2017年6 月 报告摘要： 我国从2001年开始，经过10多年的发展，新能源汽车动力电池技术路线已呈多样化发展态势，其主流技术路线 为磷酸铁锂电池和三元锂电池。锰酸锂电池和钛酸锂电池作为非主流技术路线仅应用于特定领域。 磷酸铁锂电池发展较早，技术成熟、安全性高、电池系统成本相对低廉，在乘用车和商用车领域（尤其是大中 型客车）应用广泛。但由于电池能量密度的提升已至极限，正逐渐被三元材料的锂电池取代。 三元材料锂电池 （是指正极材料使用镍钴锰酸锂（Li （NiCoMn ）O2 ），负极是石墨的锂电池。三元复合正极 材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。）能量密度高，循环 性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V ，在容量上已经达到或 超过钴酸锂电池水平。未来正全面取代磷酸铁锂电池在乘用车领域的配套应用，并逐渐向商用车（重点为城市物流 车、市政作业车等中小型专用车及货车）领域渗透，挤占磷酸铁锂电池的市场份额。 钛酸锂电池因其具有的快速充电性、使用寿命长、良好的低温启动性和安全性高等特点，在市场上的应用主要 以公交领域、短途物流配送、市政作业等固定线路运输为主。此外在储能市场及相关工业领域也有应用。 从2015年始，动力电池技术路线的争论一直没有停歇，从而形成多种技术路线并行实施的局面，从政策层面看， 国家并未明确表态侧重何种动力电池技术路线，但高能量密度低成本动力电池已成为重点发展方向。每类电池都有 优缺点，没有最佳，只有更佳，关键是找到合适的市场定位，不同的品质、不同的规格适应不同的需要。对于电厂 家来说，不断提高产品性能、可靠性、寿命，不断降低成本，这样才能在市场上立足。 每一类电池都有其合适的应用市场。比如乘用车的电池重量和体积都受很大限制，对续航里程有更高的要求， 所以适合用密度能量高的材料（如三元锂电池）；客车、长距离物流车对电池重量体积要求不那么突出，价钱便宜、 可用性高、寿命长的电池就是很好的选择（如磷酸铁锂电池）；对于有固定路线的公交系统而言，更适合采用充电 速度快、循环充放电次数高的钛酸锂电池。 发展高能量密度动力电池体系已经成为国际主流趋势。三星、LG和松下则早已将三元材料作为主攻方向。近两 年不少整车厂和零部件巨头也意识到电池的巨大发展前景，通过入股或收购的方式在电池领域进行布局。 目 录 一、动力电池技术路线对比分析 二、动力电池产业格局与市场应用 三、新能源汽车政策引导 一、动力电池技术路线对比分析 — 新能源汽车动力锂电池种类 锂离子电池可分为磷酸铁锂、三元锂（即镍钴锰酸锂）、钴酸锂、镍酸锂、钛酸锂、锰酸锂等多种类型。目前在国 内市场上的新能源汽车车主要采用磷酸铁锂电池和三元锂电池 ，而随着银隆新能源的强势崛起和珠海格力进军汽车产业， 钛酸锂电池在其公司产品的应用也引起行业新的关注。 — 动力电池技术路线  “唯一”技术路线未确定，多种技术路线并行实施 锂离子电池按照正极材料体系的不同可以 分为磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、镍酸锂等 多种技术路线，动力锂电池一般按正极材料体 系来划分。按负极材料的不同可以分为碳系、 钛酸锂动力电池等。碳系仍为目前的主流路线。 一、动力电池技术路线对比分析 — 动力电池技术路线  “唯一”技术路线尚未确定，多种技术路线并行实施 目前，锂离子动力电池大多使用磷酸铁锂、锰酸锂与碳负极复配等主流技术路线。其中，中国选择磷酸铁锂安全性 优异作为主流路线。磷酸铁锂有较好的循环稳定性能，成本也比较低。其理论能量密度大概在160Wh/kg ，几乎到达了能 量密度的天花板。比如掺杂一元或者多元的离子之后，获得了更高的容量，1C放电比容量超过120mAh/g。然而材料的 稳定性、安全性、材料成本、加工工艺的复杂化等一些列的问题，仍待解决。在电动乘用车领域有逐步被高能量密度的三 元材料取代的趋势，虽然磷酸铁锂在安全性方面有保障。 2016年年初，工信部出于对动力电池安全问题的考虑，明确表示暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐 车型目录，因为三元材料动力锂离子电池与磷酸铁锂动力锂离子电池相比