新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點與趨勢分析

楊艷偉　于小寧

摘 要：新能源的開發(fā)和利用為相關行業(yè)的發(fā)展和建設奠定了堅實的基礎，新能源汽車產(chǎn)業(yè)也進入全新的歷史發(fā)展階段，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也在一定程度上帶動了動力電池行業(yè)的發(fā)展。對汽車動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點和趨勢進行分析，一方面能夠規(guī)避行業(yè)建設和發(fā)展中的問題，另一方面也能推進相關行業(yè)的轉型和升級，對于行業(yè)的發(fā)展和建設有著重要意義。

關鍵詞：新能源 汽車動力電池 產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點 趨勢 分析

1 引言

雙碳目標下，新能源汽車的生產(chǎn)不僅要機遇用戶的實際需求，同時也要順應國家的環(huán)保潮流。新能源汽車涉及到的核心技術有電機、電控系統(tǒng)和電池。電池的成本和性能成為新能源汽車性能的主要影響因素。動力電池是性能汽車核心部件之一，關系到汽車的穩(wěn)定運行。伴隨市場和政策等因素的推進作用，動力電池行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化和高性能的發(fā)展趨勢。

2 宏觀政策

為了推進我國的可持續(xù)發(fā)展，國家的相關政策為推進新能源汽車的發(fā)展，針對動力電池和燃料電池制定了科學的發(fā)展政策，可以細分為以下三個部分：首先是重點規(guī)范鋰電子電池行業(yè)，轉型升級成為行業(yè)建設的關鍵性任務；其次，加強退役動力電池管理，針對不同的情況采取不同的管理模式；最后落實安全保障工作，積極突出技術細節(jié)的一些重要性。

鋰離子電池行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展，離不開相關的管理規(guī)范和條例，結合行業(yè)的發(fā)展情況來看，對《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》等規(guī)定進行了修訂，形成了《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》，為行業(yè)的建設和發(fā)展提供了完善的規(guī)定?！稌盒修k法》主要有以下幾大指向：首先是加大投入，研發(fā)經(jīng)費在企業(yè)當年主營業(yè)務收入中占比達到3%，鼓勵企業(yè)取得高新技術企業(yè)資質(zhì)和技術中心；其次是技術優(yōu)先，生產(chǎn)的產(chǎn)品擁有技術專利；第三是鼓勵智能制造和綠色制造，積極鼓勵企業(yè)開展頂層設計工作，不斷提升設備的自動化水平，在企業(yè)的生產(chǎn)和設計中應用信息化和智能化技術，積極鼓勵企業(yè)打造綠色供應鏈；第四是安全保障，結合新能源汽車行業(yè)的實際發(fā)展情況來看，近年來關于新能源汽車的事故較為多發(fā)，相關行業(yè)的監(jiān)管力度也在不斷加強；最后是規(guī)范上游，明確了電解液、隔膜和鋰離子電池等各類部件的質(zhì)量檢測要求，為后期的質(zhì)量把控工作創(chuàng)造了便利。

伴隨我國汽車行業(yè)的發(fā)展和人口基數(shù)的不斷擴大，新能源汽車市場進一步拓展，動力電池的生產(chǎn)需求也在不斷增加。結合相關調(diào)查數(shù)據(jù)來看，到2025年，全國累計報廢動力電池超過75×104t。相關政策體系不斷完善，為了保障行業(yè)的后期發(fā)展和建設，需要加快落實財稅優(yōu)惠政策，同時制定明確的利用要求、材料回收、電池拆卸和包裝運輸。宏觀政策的完善和優(yōu)化實際上也為新能源動力電池的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，相關汽車生產(chǎn)行業(yè)要緊跟行業(yè)和時代的發(fā)展腳步，充分發(fā)揮政策的各項優(yōu)勢，結合自身的發(fā)展情況，基于行業(yè)的未來發(fā)展進行綜合考慮，最后制定科學的發(fā)展計劃，有助于規(guī)避一些常見的發(fā)展和建設問題。

3 市場表現(xiàn)

3.1 三元鋰與磷酸鐵鋰電池將長期共存

儲能技術的發(fā)展和電池種類的豐富創(chuàng)造了有利條件，選用不同材料制作的電池能夠發(fā)揮自身的優(yōu)勢，在不同的場景下進行應用，以磷酸鐵鋰電池為例，磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)的電池類型相比，不僅容量進一步提升，同時安全性也得到有效提升，具備環(huán)保和長壽命等優(yōu)勢。在近年來進入全新的歷史發(fā)展階段。結合相關調(diào)查數(shù)據(jù)來看，在2021年磷酸鐵鋰市占率不斷提高，但是在乘用車的研發(fā)和生產(chǎn)中，主要還是以三元鋰離子電池為主，只有少量汽車選用的是磷酸鐵鋰電池。在商用車領域、磷酸鐵鋰電池等領域中，磷酸電池有著巨大的發(fā)展空間，而能量密度更好的三元鋰離子電池在中高端車型上占據(jù)比較大的市場份額。

3.2 動力電池裝機量持續(xù)提升

截止2021年上半年，汽車累計銷售量超過1289萬量，增長率達到25.6%，新能源汽車累計銷售120萬輛，同比大增超過200%，同時，新能源汽車市場的滲透率也在不斷提高，在未來的一段時間內(nèi)，新能源汽車滲透率還將進一步提升。

結合相關部門的調(diào)研數(shù)據(jù)來看，在2021年1月至6月，動力電池裝車量累計同比上升200%，三元電池裝車量在總裝車輛中占比超過57，5%，同比累計增長139%，磷酸電力電池裝車量同比累計增長368.5%，標志著新能源汽車動力電池的研發(fā)和生產(chǎn)逐步進入全新的歷史發(fā)展階段。

4 上游產(chǎn)業(yè)鏈

4.1 企業(yè)實施縱向一體化趨勢

動力電池的生產(chǎn)和研發(fā)實際上會在很大程度上受電池材料價格的影響，以六氟磷酸鋰電池為例，該類電池的生產(chǎn)技術要求比較高，同時材料也比較稀缺，因此在短時間內(nèi)難以大幅提升電池的產(chǎn)量，容易出現(xiàn)供不應求的情況。對于特殊的電池原材料，國家仍然過度依賴于進口，容易使得動力電池的研發(fā)和生產(chǎn)處于被動地位，伴隨國外疫情形勢的嚴峻，鋰礦的生產(chǎn)和管理面臨全新的挑戰(zhàn)。

想要轉變鋰原材料短缺的情況，需要積極開發(fā)國內(nèi)的鋰礦資源，結合相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展情況來看，企業(yè)也在探索并掌控上游的鋰礦資源，相關汽車生產(chǎn)企業(yè)可能會爭取鋰礦開采權，縱向一體化的發(fā)展趨勢愈發(fā)明顯，對于相關企業(yè)的建設和發(fā)展來說是一項全新的契機。但是在相關材料的開發(fā)和利用過程中，行業(yè)也面臨著很多技術壁壘和技術難題，如何解決相關技術難題也成為行業(yè)建設中的一大難點。

4.2 上游鋰、鎳等資源成為稀缺資源

動力電池企業(yè)在發(fā)展和建設過程中，不僅面臨著嚴峻的技術性挑戰(zhàn)，同時也會受到上游企業(yè)的雙重擠壓，此外，原材料也存在一定的漲價態(tài)勢。除了隔膜價格較為穩(wěn)定以外，其他材料的價格都出現(xiàn)了不同程度的增幅，以鋰、鎳為代表的資源成為稀缺性資源。自2021年以來，鋰材料的價格便出現(xiàn)了一定的上漲趨勢，尤其是正極材料中的碳酸鋰價格，成本出現(xiàn)了大幅的上漲。電解液中的六氟磷酸鋰成為動力電池成本增長中的重要因素，在未來的一段時間內(nèi)，六氟磷酸鋰的成本還會出現(xiàn)一定范圍的上升，生產(chǎn)壓力相對比較大。

鈷的價格對于動力電池的成本有著較大影響，但是具體增幅比鋰要弱不少。鈷實際上還是一種貴金屬材料，為了謀求全新的發(fā)展，動力電池企業(yè)在不斷降低鈷在正極電池配方中的比例，譬如提升無鈷磷酸鐵鋰電池的性能。以高鎳三元鋰離子為代表電池的應用，也使得成本增加壓力由鈷轉向鎳，使得鎳的價格也出現(xiàn)了一定的漲價苗頭。

5 企業(yè)競爭格局

5.1 安全性仍然是布局要點

安全是保障動力電池穩(wěn)定運行的基礎和前提，在近年來，伴隨科學技術的不斷發(fā)展，人民對于出行體驗有了更高的要求，電池安全問題的關注度也在不斷提升，我國的動力電池行業(yè)為了提升電池的安全性，加大了電池安全的投入力度，譬如比亞迪的刀片電池、孚能科技的“永不起火”電池等，這些全新的動力電池解決方案，不僅體現(xiàn)出我國動力電池行業(yè)的與時俱進，同時也標志著我國科學實力的進一步提升。

以東風嵐圖的“琥珀電池”為例，主要涉及到電池PACK設計、電芯三維隔熱墻設計和電池安全監(jiān)測和預警模型，做到了“三不”現(xiàn)象，包括不冒煙、不起火和不爆炸，“琥珀電池”也逐漸進入量產(chǎn)階段，為新能源汽車行業(yè)的建設和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

5.2 競爭日益白熱化

對市占率進行分析，寧德時代的龍頭位置市占率維持在50%左右，但是其他的電池企業(yè)也在積極搶占市場份額，通過對大量信息和數(shù)據(jù)的分析，寧德時代的份額出現(xiàn)了一定程度的下降。但是其他企業(yè)市場份額起伏變化也比較大，企業(yè)之間的競爭日益激烈，相關企業(yè)的專利侵權問題本質(zhì)上是客戶資源的搶奪，在第二梯隊中出現(xiàn)了幾個風頭正盛的企業(yè)，動力電池企業(yè)之間的競爭白熱化，實際上也體現(xiàn)出我國的汽車動力電池行業(yè)進入全新的歷史發(fā)展階段。

5.3 合資方式成為常態(tài)

合作方式對于企業(yè)的后期發(fā)展和建設也有著重要影響，結合相關企業(yè)的發(fā)展和建設情況來看，零零合作和整零合作成為行業(yè)發(fā)展和建設趨勢。整零合作中的代表是江淮合作與CBAK能源科技產(chǎn)46800電池；廣汽集團和寧德時代合資公司的注冊資本增至20億，增幅超過100%；寧德時代與長城汽車簽署長期的合作協(xié)議。

零零合作是一種多方位和多領域的合作模式，主要側重點在于上游材料市場，主要代表為寧德時代和洛陽欒川鋁業(yè)在銅、鋰和鎳等新能源金屬領域的優(yōu)勢；巴斯夫和杉杉股份有限公司成立的合資公司，積極服務于中國電池材料市場。

5.4 產(chǎn)能擴張布局加速

市場和政策的雙向驅(qū)動，為新能源汽車三電領域發(fā)展營造了一個良好的外部環(huán)境，行業(yè)中的多個企業(yè)聚焦于產(chǎn)能提升，電驅(qū)動產(chǎn)能和電池不斷提升。2021年上半年動力電池的企業(yè)動向主要有以下幾項：首先，蜂巢能源在湖州南太湖新區(qū)積極建設了動力電池新基地；國軒高科在江西宜春經(jīng)開區(qū)開展鋰電新能源產(chǎn)業(yè)項目的建設工作，投資力度達115億元，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈項目落戶于合肥；中航鋰電同廈門火炬高技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)達成了合作共識，積極開展動力電池擴產(chǎn)項目。

電動化成為行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，相關企業(yè)的工作人員要積極發(fā)揮新能源汽車動力的優(yōu)勢，緊跟行業(yè)和時代的發(fā)展腳步，將電動化發(fā)展作為行業(yè)建設中的重要影響因素，有序推進產(chǎn)能的擴張和布局。

5.5 新型動力電池技術路線布局較多

由于鋰材料資源的短缺和高昂的鋰材料，為了保障新能源汽車行業(yè)的后期發(fā)展。因此，除了傳統(tǒng)的鋰離子電池之外，對于其他類型的動力電池，也有相關的技術路線布局。值得注意的是，這些技術路線無法在短時間內(nèi)快速替代鋰離子電池，主要可以細分為以下幾類：首先是鈉離子電池，我國的鈉元素儲量較為豐富，同時鋰電池同鈉電池在結構和原理上基本保持一致，負極材料上使用較多的材料是硬炭；電解液溶質(zhì)應用六氟磷酸鈉代替六氟磷酸鋰，作為鋰離子電池的一種有效補充，該材料的優(yōu)勢在于資源總量較為豐富，但是在能源密度上同三元鋰離子還有一定的差距。

寧德時代發(fā)布的第一代鈉離子電池，在性能上還落后于傳統(tǒng)的鋰離子電池，但是伴隨電池電芯能量密度的不斷提升，電池性能也不斷得到提升，鈉離子電池強大的發(fā)展?jié)摿ξ阌怪靡桑瑸閯恿﹄姵氐难邪l(fā)指明了全新的方向。此外，國家頒布的《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》等相關政策和條例來看，儲能技術多元化也成為行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，儲能技術成本不斷下降和商業(yè)化規(guī)模應用也逐漸成為行業(yè)的一大發(fā)展方向，鈉離子電池在儲能領域中的應用還將不斷深入。

其次是金屬空氣電池，金屬是電池主要的燃料，能夠同氧氣發(fā)生反應產(chǎn)生電能，從本質(zhì)上來看屬于一種特殊燃料電磁。鎂、鋁、汞和鐵是主要的負極材料，電解液可以進行循環(huán)使用和固定使用，能夠?qū)⒏吣芰棵芏鹊慕饘儇摌O同空氣正極材料相結合，對于提升能量密度，降低能源的使用成本有著重要意義。值得注意的是，產(chǎn)業(yè)化的難點主要在于電解質(zhì)篩選。催化劑篩選和結構設計。除此之外，還后期的使用中也存在諸多問題，譬如鐵-空氣電池的體積相對比較大，也在一定程度上影響了該類電池的使用，鋁金屬空氣電池的功率密度相對比較低，因此對驅(qū)動大型裝置的使用容易受到限制。

第三是氫燃料電池，受到氫能儲運和加氫站等因素的影響，氫燃料電池行業(yè)的后期發(fā)展和建設還存在諸多問題，同時相關電池在短期內(nèi)也難以獲得較大的突破，因此在后期的行業(yè)建設和發(fā)展中，要綜合分析多種因素，最終制定科學的發(fā)展策略。

第四是固態(tài)電池，該類電池具有高能量密度和高安全性等特點，但是在后期的發(fā)展和應用中也存在一些問題，譬如成本競爭力不強，電解質(zhì)材料密度容易對能量密度產(chǎn)生影響等，受限于技術水平和管理情況，在短期內(nèi)還難以實現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)，因此行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程也面臨一定的挑戰(zhàn)。

最后是全氣候電池，傳統(tǒng)的電池難以滿足冬季新能源汽車的形勢，全氣候電池應運而生，該類電池的使用能夠有效緩解電動汽車冬季續(xù)駛里程的問題，逐漸步入大眾的視野，在新能源汽車行業(yè)中的應用日益深入。值得注意的是，全天候天池選用電池自加熱技術，能夠快速提升電池的溫度，保障電池系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。如果選用傳統(tǒng)的外部加熱技術，則難以提升電池的運行效率。但是，當前對于全氣候電池的應用也處于試驗階段，能否在相關行業(yè)中得以廣泛應用也面臨著諸多難題。

6 結語

通過對2021年以來新能源汽車行業(yè)的發(fā)展情況進行分析，可以得出新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了全新的發(fā)展趨勢和特點，從外部因素進行分析，宏觀政策和國家支持為動力電池行業(yè)的發(fā)展注入了全新的活力，同時動力電池企業(yè)之間的競爭也逐漸進入白熱化階段，相關監(jiān)管部門要充分發(fā)揮自身的監(jiān)管作用，一方面要結合動力電池行業(yè)發(fā)展的實際情況和具體訴求，另一方面也要緊跟行業(yè)和時代的發(fā)展腳步，引導動力電池企業(yè)從技術、市場和產(chǎn)品等方面取長補短，進一步提升相關企業(yè)自主零部件的綜合競爭力。

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