动力电池关键技术行业研究报告

报告简介：
动力电池关键技术包括：能量型锂离子动力电池关键技术，功率型动力电池关键技术，锂离子动力电池和隔膜生产关键设备技术，动力电池电极材料技术，性能及安全性评价技术，自激发安全保护技术。能量型电池模块（1kwh），能量密度达到150Wh/kg，功率密度达到1000W/kg（PHEV），500W/kg（EV），成本≤2元/Wh，寿命达到10年以上；功率型电池模块（0.3kwh），功率密度达到2000W/kg，能量密度达到70Wh/kg，成本≤2元/Wh，寿命达到10年20万公里。

1、动力电池关键技术简介

1.1.技术定义

动力电池关键技术包括：能量型锂离子动力电池关键技术，功率型动力电池关键技术，锂离子动力电池和隔膜生产关键设备技术，动力电池电极材料技术，性能及安全性评价技术，自激发安全保护技术。能量型电池模块（1kwh），能量密度达到150Wh/kg，功率密度达到1000W/kg（PHEV），500W/kg（EV），成本≤2元/Wh，寿命达到10年以上；功率型电池模块（0.3kwh），功率密度达到2000W/kg，能量密度达到70Wh/kg，成本≤2元/Wh，寿命达到10年20万公里。

1.2.主要应用产品

对比项目	镍氢动力电池	锂离子电池		燃料电池
		液态锂离子电池	聚合物锂离子电池
比能量（wh/kg）	75-80	110	155	500
比功率（w/kg）	160-230	300	315	100
工作温度	~60℃	0~60℃	20~60℃	20~105℃
优点	高倍率放电性好，耐充放电能力强，耐过充，寿命长，高低温性能好，安全性好	能量密度高，平均输出电压高，输出功率大，自放电小，无记忆效应，可快充，寿命长，成长本，须保护电路防止过充放	能量密度高，寿命长，自放电率最低，安全性好不易燃烧，不需串联就可制成大电池，不需使用传统隔膜材料，更易于大规模工业化生产	比能量高，能量转换率高，性能稳定，安全性好，环保
缺点	自放电率高	热不稳定性，可能发生燃爆，安全性低	成本高，弱低温性能	成本很高，寿命短，电流小，比功率小，难充电

动力电池关键技术主要用来生产镍氢动力电池、锂离子电池、燃料电池等。

2、产业链图示

动力电池关键技术应用于整个汽车动力电池生产和集成过程。

3、市场规模

单位：亿元	中国动力电池行业销售额	中国动力锂电池行业销售额		中国动力电池行业销售额	中国动力锂电池行业销售额
2011年	56.8	26	2014年	108.58	87.90
2012年	60.24	31.9	2017年	238.54	222.83
2013年	83.52	58.6	2020年	524.08	489.55

数据来源：中国电池行业协会，目前动力电池市场上主要包括镍氢动力电池和动力锂电池，根据协会数据计算动力电池行业销售额，未来动力电池预计将以锂电池为主，年均增长30%。

4、技术发展水平

4.1技术难度

①动力电池领域，传统锂离子电池的安全性、能量密度和循环寿命等难以满足电动汽车的需求。

②锂离子电池的发展瓶颈在于上游的电池材料环节，尤其是正极材料、隔膜和电解液等

4.2技术成熟度

①镍氢动力电池是目前被认知的三大电池体系中最为成熟最具商业应用价值的一款电池，已经广泛应用在混合动力汽车上，得到了市场的充分认可

②动力锂电池国内研究多年，整体性能虽有一些进展但仍没有太大的突破。只有达到安全性和续航能力两大基本要求，动力电池才算是成熟，国内至少还需要三到五年的时间。

4.3产业化的水平

①全球现有混合动力电池60%以上的市场份额为镍氢动力电池

②国内动力锂电池企业中仅有比亚迪、比克、中航锂电、力神、万向等实现了小规模的量产，而其他众多的动力电池企业均未真正的生产出供汽车使用的动力电池 

③目前中国还没有动力电池企业能从头到尾做动力电池成组测试

4.4替代技术简析

汽车动力电池领域，目前拥有镍氢电池、锂离子电池和燃料电池等多种电池体系，锂离子电池是公认为最适合的汽车动力电池。随着燃料电池技术的不断成熟，其将是未来汽车动力电池的发展方向。

5、国内外技术发展对比

5.1国内外技术差距

①国内动力电池单项指标可能与国外接近甚至更高，但总体指标偏低，特别是在电池组寿命上面，国内产品的可靠性、一致性上存在较大差距 

②国内镍氢电池的发展速度和技术落后于欧美、日本等发达国家，尤其是在先进技术的研发和应用层面上与国外有一定的差距，国内镍氢电池产业要赶超国际市场还有很长的路要走。

③国内高质量控制电池自动化生产设备还是主要依赖进口，从短期来看，要达到日韩的自动化水平还相差较远

④国内电池产业与国外的差距至少有10年。尤其是成组电池的一致性差

5.2国内外主要厂商

国内主要厂商	国外主要厂商
中航锂电、万向亿能、风帆股份、西部资源、成都兴能、博力迅电池、哈尔滨光宇、盟固利、力神迈尔斯、比亚迪、比克	LG化学、AESC、汤浅、松下、江森自控、日立车国内能源、三星SDI、ATL新能源、波士顿电池