动力电池发展趋势

动力电池一直是制约新能源汽车发展的“命门”。各大动力电池企业、整车厂都在奋力突破技术瓶颈。

趋势一：正极材料朝高镍化发展

逐步降低钴、锰含量

三元锂电池的正极材料通常由镍钴锰或镍钴铝组成。在镍、钴、锰（铝）等金属原材料中，钴资源较为稀缺且分布不均，目前中国已探明钴储量约8万吨，仅占全球总储量约1%，高度依赖进口。随着新能源汽车的爆发，钴价也随之水涨船高。因此，降低三元材料中钴的含量对正极厂商整体成本控制至关重要。

钴在三元电池中起到稳定结构的作用，并不参与电化学反应；镍的作用在于提高材料的体积能量密度。所以在高镍的同时，降低钴含量，是提升电池能量密度和降低成本的好方法。

趋势二：硅基等负极材料是未来发展方向

硅碳与硅氧为主要技术路线

负极材料是锂离子电池的核心材料之一，锂离子电池性能提高一定程度上取决于对负极材料性能的改善。锂电池负极主要分为碳材料和非碳材料两大类。目前负极材料市场依旧保持以人造石墨为主，天然石墨为辅的产品结构。

从技术层面来看，石墨负极材料的容量上限已无法满足电动汽车更高能量密度的需求，硅是提升动力电池能量密度的关键。目前，硅基材料的主要发展方向是硅碳复合材料与硅氧复合材料。

随着动力电池能量密度要求的提高，硅碳负极搭配高镍三元材料的体系成为发展趋势。如特斯拉的4680电池使用的就是高镍正极＋硅碳负极材料。宁德时代、松下、LG、亿纬锂能等电池企业均在4680电池技术上有产能规划。4680大圆柱和快充技术也有望加速硅基负极的应用。

趋势三：动力电池结构向大模组

无模组方向创新

除材料迭代以外，结构革新是动力电池另一条重要的技术发展路径。传统新能源汽车动力电池系统一般是“电芯-模组-电池包”三级装配模式。但模组配置方式的空间利用率只有40%，很大程度限制了其它部件的空间。因此各大厂商在电芯、模组、封装方式等方面进行结构上的改进和精简，以提升电池的系统性能。电池一体化（CTP、CTC、CTB）的发展逐渐成为行业的重点研究、应用方向。

趋势四：动力电池技术路线呈多元化发展

全球锂资源的储量有限，且我国的钴、镍等资源探明储量全球占比低，锂离子电池发展远期将受锂资源短缺限制。2021年，国家发改委、国家能源局《关于加快推动新型储能发展的指导意见》指出，新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。意见提出，要坚持储能技术多元化发展。