看未来五年谁是下一代电池王者

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”核心技术、轻量化、智能化等很多方面，但是最基础和最重要的应该是电池技术的突破，它是破解电动汽车里程焦虑、成本过高、性能提升等诸多难题的关键要素。

因此，电池产业应该走在整个新能源汽车产业创新的最前列未来的五年内，也就是到2023年左右，动力电芯产品的研发和落地，以及工艺研究方面到底能进展到多大的幅度，值得我们来仔细研究　　●《深评问道》是什么?　　《深评问道》是汽车之家首个面向行业端用户打造的栏目，特约汽车行业资深从业者执笔，独家解析/揭秘行业大事件。

除了热闹表象，我们更想向您呈现对事物本质、因果以及未来可能性的探究和思考　　本期行业评论员——朱玉龙，在汽车电子和新能源汽车领域从事多年的技术工程师，曾在上汽通用、LEAR、捷新动力等知名整车/零部件公司就职，对汽车技术的革新和发展有深入理解，充满探索热情。

　　1分钟快速浏览全文：　　●我国动力锂离子电池市场曾在磷酸铁锂路线坚持了较长时间，现已普遍转向三元锂的研发生产　　●看未来五年，高镍三元正极+硅碳负极是提升比能量(续航)最可行的方法　　●固态电池短时间内无法派上用场，预计2025年迎来量产应用的节点。

　　●电池技术每年都有一些逐步的提升，但创新速度可能不及预期　　一、动力锂离子电池电芯技术的革新　　从我国新能源汽车推广示范开始，逐渐形成了磷酸铁锂的主体地位，大约从2010年“风靡”到2015年，三元锂则是后来居上。

2015年的新能源汽车市场中，三元锂和磷酸铁锂离子电池的配套占比还是“三七开”，2016年“四六开”，2017年接近打平，2018上半年三元锂已经开始反超　　动力锂离子电池从磷酸铁锂往三元锂路线的转移并不是一蹴而就，如下图所示，在国内快速转化之前，国外电池公司已经在电芯化学体系上做了一些变革。

之所以给我们“忽如一夜春风来”的感觉，重要还是我们在磷酸铁锂的路线上坚持了比较长的时间当2016年以后普遍转向三元锂电芯开发，一下子跟上了日韩的技术路径　　『国外典型公司的电芯化学体系路径演进』　　目前国内三元材料动力锂离子电池体系均为镍钴锰酸锂(NCM)。

镍具有提高材料能量密度的用途,根据三种过渡金属离子占比不同，分为低镍的NCM424、NCM333、NCM523和高镍的NCM622、NCM811等材料其产业化进程重要是从低镍的NCM333、523等向高镍的622、811方向发展。

　　有关整车而言，动力锂离子电池有四大关键问题要重点突破：　　●电芯价格：随着新能源汽车补贴不断退坡，未来的电池价格要继续往下降分阶段来说，在2021年初，电芯价格要往下探到0.7元/Wh，约100美金/kWh;到2023年进一步降低到6毛/Wh，约80美金/kWh。

　　●电芯寿命：现有NCM523体系的寿命大概是8到10年左右，重度使用的话耗损更快，预期是把寿命延长到10年　　●电芯安全：提高电芯的安全性，改良的做法是逐步优化电解液配方、隔膜等关键因素，要更源头化的安全机制。

　　●电芯能量密度：补贴政策每年都会给电池能量密度刻画新的基准线，国家也定下了《汽车产业中长期发展规划》，到2020年实现电池单体能量密度300Wh/kg　　我们重点探讨一下电池比能量对电动汽车发展的影响。

目前重要的纯电动汽车平台规划可以分为以下几个档次电池装载量普遍会从40kWh开始，想要获取更长续航里程光新增电池是不够的，电池本身的体积和重量都大，堆积得越多，反而会导致能耗新增续航减少　　目前主流的电池系统能量密度在140kWh/kg-160kWh/kg之间，续航里程设计已经普遍达到350-400Km。

国内高端电动汽车型的规划是在2020年左右，通过电芯设计的优化，往上把续航里程提高到500Km目前来看国外的大众MEB平台、宝马的iNext系列和奔驰的EQ系列都是规划了不同的能量密度，通过控制总的电池装载量来选择。

　　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平和路线，要在满足安全性、寿命等指标的情况下，综合考虑能量密度的提升有关制造同一个大小的电池来说，电池瓦时数高了，每瓦时的制造成本就会降低根据制造层面环境控制的要求，短时间内也有个产线改造的过程。

　　『国内外主流电芯的能量密度提升路线』　　目前圆柱型动力锂离子电池已率先实现高镍产品量产，方形、软包电池突破在即，预计2019年行业将迎来高镍产品量产的普遍性突破在其他类型的动力技术突破前，高镍三元正极产品生命周期预计至少五年。

　　二、固态电池应用还有多远?　　从主流电池供应商的反馈来说，未来五年的电芯层面的技术研发可能较快，但是为了符合车辆的要求，实际应用的迭代速度其实并没有我们想象的更快因此有部分汽车公司已经在尝试固态电池，以跨越式的路径来解决问题。

　　前段时间，大众宣布向QuantumScape投资约1亿美元，目标是在2025年研发并拥有可量产的固态电池大众从很多年前开始关注QuantumScape，2014年十二月已持有后者5%的股权，如今的1亿美元为新增投资，这也说明大众有关后者的技术实现可能性较为确定。

在日本，日本政府、日本电池制造商及本田、日产和丰田三大重要汽车制造商将联合研发固态锂离子电池但是根据几位大佬的表态来看，时间节点要在2025年后了　　日产研究与先进工程高级副总裁TakaoAsami接受采访说，2025年前，固态电池技术还没完善到用于电动汽车中，障碍包括成本和生产难度等，现在基本上都还处于初始研究阶段。

丰田董事长内山田武也表示：“我们正在努力研究，假如想大规模量产，还有一些问题没有解决”这也说明，固态电池在研发层面要在内部和外部创新公司共同解决，短时间内无法派上用处　　『车企的固态电池投资面对着成本、生产工艺等很多现实的难题』　　总结：　　冷静下来看，近五年的动力锂离子电池电芯技术每年都有一些逐步的提升，但考虑到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不及我们的预期。

综合来看，2020年单纯实现300Wh/kg的目标是够得着的，问题是实现了这个目标是否就表示能用在电动汽车上呢?答案并不确定汽车动力锂离子电池是一个系统工程，满足比能量要求只是条件之一，其他性能(充放电倍率、功率、寿命、安全性等)也至关重要。

在实现高比能量的目标的基础上，综合发展、提高其他各项性能指标，还要投入更多的时间和精力免责声明：本文来源：[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件，版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。

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