【正文】 功能。 2022/5/30 2022/5/30 目前磷酸鐵鋰電池的出現推動了汽車業(yè)的發(fā)展，依照電池在汽車上的應用程度來分類，電動汽車分類如下表： 電動汽車分類 2022/5/30 汽車新動力系統(tǒng)發(fā)展 roadmap 2022/5/30 HEV/PHEV/EV對電池電性能的要求 FROM:《 Status and prospects for zero emissions vehicle technology》 2022/5/30 不同類型電動車對電池性能的需求（一） 2022/5/30 ?HEV運行模式： 電池始終處于荷電保持中，即不單獨要求對電池充電，由此稱為 CS（ Charge Sustaining）單一型。要求電池系統(tǒng)在 55％ SOC， 3000 cycles壽命內，電池組能量輸出保持 300－ 500Wh與脈沖功率保持 25－ 40KW（ 10sec）輸出能力，對電池的要求屬于功率型電池。 ?Plug－ in HEV中的 EV運行模式： 電池需要單獨運行和單獨充電，稱為荷電耗盡型（ CDB型 ， Charge Depleting）；要求電池提供的能量可以確保單獨運行的 距離為 10－ 40英里，且在 1000深循環(huán)中得到保持； ?Pure EV模式： 全電工作和充電要求；稱為荷電耗盡（ DC charge depleting）單一 型；要求在 1000次深循環(huán)中，可以輸出確保車輛行使 300英里以上 的距離，對電池的要求屬于能量型。 不同類型電動車對電池性能的需求（二） 2022/5/30 科技部 863計純電動車用鋰離子電池技術指標要求 2022/5/30 USABC設定的純電動汽車（ EV）用電池達到商用化的性能、成本要求 ?美國能源建設部（ USABC）設定鋰電池成本發(fā)展目標是到 2022年 降低到 $500/Wh、 2022年降低到 $300/Wh。這一成本下降過程將使 電動續(xù)航里程 10－ 40km的 PHEV獲得經濟有效性。 ?商用化的成本最低要求是 $150/Wh，考慮到物價因素，調整為 $ 230 /Wh。 2022/5/30 動力電池分類 （從材料來分） 2022/5/30 動力電池原材料技術分析（一） 1. 鉛酸電池由于自身性能限制了動力電源的發(fā)展且存在鉛污染，逐漸推出市場； 2. 鎳鎘也存在鎘污染，記憶效益嚴重，也基本推出動力電池市場； 3. 鎳氫電池是鎳鎘電池的改進，比能量能達到 60－ 80Wh/kg，且具有充電速度快、基本無記憶效應、無環(huán)境污染，安全性高的特點，目前作為汽車動力電池的生產技術基本成熟。 4. 目前在動力電池行業(yè)，鎳氫電池占主導地位，而磷酸鐵鋰電池是處在產業(yè)發(fā)展初期。 5. 較好的電池性能（尤其安全性）和制造技術成熟是鎳氫電池目前在全球普通混合動力汽車（ HEV）電池中占主導地位。 2022/5/30 動力電池原材料技術分析（二） 6. 鎳氫動力電池目前占主導地位主要是現有混合動力車的電池能量僅 1－ 2kWh， 不能純電動行使或純電動續(xù)航 3km以下。從更長遠來看，鎳氫無法應用在 PHEV、 EV上。主要因為： ? 鎳氫的比能量和能量密度無法滿足 PHEV， EV的要求； ? 原材料 Ni(OH)2價格較高，制造大能量的電池成本將會更高； ? 鎳氫電池技術發(fā)展基本成熟，電池性能提高和成本降低的空間非常有限。 7. 與鎳氫電池比較，鋰離子電池的優(yōu)點主要體現在： ? 比能量、能量密度高，約為鎳氫電池的兩倍，能大幅提高電動汽車的續(xù)航能力； ? 功率更高、自放電小、無記憶效應，這些特點都能提高電動車的使用便利性； ? 原材料成本價格低； ? 技術提升空間大，成本下降空間大。 2022/5/30 動力電池原材料市場分析 ? 鎳氫電池由于技術成熟和安全性好，是目前混合動力汽車（ HEV）電池的 主要選擇，但難以滿足更高電動化程度需求；鋰電池是下一代電動車電池的 最佳選擇，預計未來三年左右將替代鎳氫成為電動汽車電池的主流。 ? 國內企業(yè)在鎳氫動力電池市場的機會窗較小，日本企業(yè)從混合動力汽車到鎳氫動力電池已建立絕對主導的產業(yè)鏈優(yōu)勢；鎳氫動力電池市場規(guī)模繼續(xù)成長的時間窗只有 3年左右；并且鎳氫市場總容量有限，高峰期估計不會超過 20億美元。 ? 2022－ 2022年將是汽車廠商最新一代 PHEV、 EV推出的密集期，開始進入小批量生產階段，預計到 2022年全球 PHEV、 EV銷量有望達到數十萬甚至百萬輛級別、正式進入規(guī)模生產階段。 ? 各種綠色汽車技術將長期共存、互為補充，綜合考慮技術成熟度和節(jié)能減排潛力，電動汽車尤其是插電式混合動力（ PHEV）和純電動汽車（ EV）很有可能成為中長期內（ 2022－ 2030年）最重要的技術路徑。 2022/5/30 國家對電動汽車的補助從 4000元到 6萬元不等，對電動大巴的補助 更多。 2022/5/30 純電動汽車結構原理圖 2022/5/30 鋰電池成本分析 更具體來看，按照鋰電池組合程度，可分為鋰電池單元、鋰電池模塊、鋰電池組 /包，其原材料成本、制造成本等 。 2022/5/30 羅蘭貝格對未來 5年、 10年的鋰電池單元的成本（歐元 /千瓦時）預測 在做出成本降低預測的基礎上，羅蘭貝格還預見到 2022年全球（尤其是美國、 日本）的車用鋰電池產能將達到實際需求的兩倍。產能過剩的同時，也會造成 車用鋰電池行業(yè)的兼并重組，其預計未來 57年內全球將只剩 67家大型的車用 鋰電池生產商。 鋰電池單元成本預測 2022/5/30 日立混合動力車用鋰離子電池量產線 2022/5/30 從產銷規(guī)模上看，我國車用動力電池基本都處于研發(fā)、試驗階段，尚未實現批量生產，還沒有大規(guī)模應用于電動汽車，短期內動力電池企業(yè)不太可能實現盈利。 1. 國外的動力電池采用自動化生產方式，而國內多以手工和半自動為主，不具備批量生產能力，精細度不高。從商品化程度看，我國還沒有可以商業(yè)化的動力電池，而國外早已存在隨意買賣的動力電池。從產品結構看，國外注重電池組整體設計和評價，包括對電池包的散熱、能量管理、插接件的標準化，而我國電池企業(yè)關注的重點還停留在電池材料方面。此外，國外動力電池發(fā)展規(guī)范，標準化，系列化特征明顯，而國內產品的尺寸、系列五花八門、龐雜混亂。 2. 我國動力電池生產設備比較落后，很多企業(yè)將注意力放在材料上，忽略了制造裝備的改善。目前，我國電池生產設備主要依靠進口，價格昂貴，這對我國車用動力電池的發(fā)展很不利，動力電池在大批量生產前，應該將先進的自動化設備研究放在第一位。 3. 我國動力電池企業(yè)大多各自獨立研發(fā)，其經費有限，資源也難以共享，僅能解決動力電池基本問題，很難技術深入推進，企業(yè)之間缺乏充分交流，存在普遍的地水平重復研究現象。我們應該學習日本和美國，建立電池聯盟，推進共性技術發(fā)展 。 我國動力電池產業(yè)存在問題 2022/5/30 1. 對于這樣一個處于即將井噴的電動汽車行業(yè)，關鍵技術在動力 電池這一塊，動力電池利潤率達到 30%到 40%，其中電池材料利潤 是最高的，其中正極材料目前是整個鋰電池產業(yè)鏈發(fā)展的核心。 2. 目前磷酸鐵鋰材料全球可查的產能是 1500噸，如果按照未來 5年內 年產 100萬輛電動汽車的需求，每年就需要 6萬噸磷酸鐵鋰，潛在的 供需缺口非常大，可以搶先進入這個市場。 3. 我國磷酸鐵鋰原材料豐富，價格低廉，這對于磷酸鐵鋰產業(yè)是一個極大的利好。 4. 對于磷酸鐵鋰材料的下游應用領域電動汽車而言，國家有很多補貼政策，這對于企業(yè)和國家都是雙贏的。 5. 磷酸鐵鋰產業(yè)作為新能源的綠色能源產業(yè)，受到國家的高度重視，被列入國家“ 863” 計劃、 “ 973” 計劃、“十一五”高技術產業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點支持的領域。 ?總結：