2020年动力电池七大技术预测.doc

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1、2020年动力电池七大技术预测时光不知不觉开启了2020年的闸门。在过去的2019年，新能源补贴退坡和市场竞争惨烈，动力电池行业步入寒冬。不过在政策、市场、资本等多重因素带动下，动力电池的未来前景依然远大。对动力电池技术研发而言，寒冬时节正是沉淀，厚积薄发的时刻。高工锂电根据2019年动力电池技术发展情况，就2020年动力电池行业的技术，进行七大预测。预测一：标准模组590技术投入会进一步加强，但355模组主流地位不变虽然德国大众基于MEB平台，推出标准590模组，以更高成组效率受到市场热捧，但相关锂电产业链尤其是设备制造技术，还尚未完全突破。其中标准590模组对应的单体电芯尺寸长约550mm

2、，用对应的锂电设备制造，尤其是叠片技术突破还有一定难度。一方面韩国本土的DA、NS、APRo设备厂商，在国内售卖的叠片设备是Z字叠，而不是热复合叠片机。它们供给LG化学的叠片设备主要分卷叠和堆叠。卷叠针对小型电池，堆叠针对大电池。另外LG的卷绕式叠片电池专利应该还有一年才到期，这依旧对国内电池厂在这方面的技术形成制约。不过像先导智能积极推进整线制造工艺、赢合科技选择跟德国曼兹合作开发叠片相关设备等，这些国内头部锂电设备企业的努力，都会给590标准模组提供新的技术投入。预测二：宁德时代的CTP技术和比亚迪的刀片电池技术会进一步发展2019年宁德时代的CTP技术和比亚迪的刀片电池是国内最耀眼的动力

3、电池创新。这两种方式均是基于电池系统整体安全性和能量密度，进行提升和优化，减少冗余。从整车厂的角度看，动力电池企业开始更深入的以终端需求为主进行创新，非常有利于动力电池产业链上下游的资源充分利用，加快行业发展进程。同时也暗示着未来动力电池技术发展有可能从cell to pack 到cell to vehicle，按照整车需求进行集成，进一步优化中间工序。预测三：在保证高能量密度的情况下高功率快充技术更高充电倍率努力动力电池的快充技术，将持续以高功率充电为主。尤其是对当前的新能源汽车市场而言，快充商业模式大部分情况下，依然优于换电模式。一方面换电模式需要在动力电池标准化和新能源汽车集中的情况下，

4、规模普及速度才会加快。另一方面快充就像燃油车加油，在投入产出比上，比换电的收益相对更有保障。预测四：固态电池的商业化速度不会在2020年大规模普及从氧化物固态电池来看，生产过程成本仍然占比超过50%，相比于锂离子电池（过程成本仅为20-30%）仍然明显偏高。同时固态电池还存在露点管理和粘合方面的技术问题，暂时还很难解决。还有在制造方面，还没有比较大的突破。因此要想实现大规模量产，估计还需要3-5年时间。预测五：动力电池的补锂技术会更进一步发展应用于电动汽车和大型储能装置的锂电池，在能量密度方面的要求，日益提升。然而通用的锂电负极石墨材料，其理论比容量372mAh/g，已无法满足。目前技术发展趋

5、势是负极选用硅碳材料，其比容量4200mAh/g。不过负极硅碳有首次充放电效率较低、膨胀大、长循环会粉化等问题。对应的补锂技术能有效规避硅碳负极不足，提升能量密度，作用机理主要分两方面。一方面增加活性锂离子含量，补偿首周充放电过程中的活性锂损失，提升电池首周可逆容量。另一方面实现负极材料体积的预膨胀，减少材料颗粒在嵌锂过程中的破裂和极化，提升负极的机械稳定性和循环性。预测六：动力电池能量密度将进一步提升,磷酸铁锂材料可能回归新能源汽车起火的安全事故发生，让市场和政策对动力电池安全性的关注度提升。不过新能源汽车销量依旧受续航里程制约，提升动力电池能量密度仍迫在眉睫。这虽然意味着安全性排在第一位，

6、但动力电池能量密度会进一步提升，尤其是随着高镍三元正极材料逐步渗透，将不断提高。关于磷酸铁锂，比亚迪将于2020年5-6月份推出的全新一代磷酸铁锂电池，体积比能量密度将提升50%，寿命长达8年120万公里，成本节约30%。还有合肥国轩最新消息，宣布单体电芯能量密度已提升至190Wh/kg，并配套续航里程400km以上的车型。同时表示明后年磷酸铁锂的单体电芯能量密度有望达到200Wh/kg，实现160Wh/kg系统能量密度。这均意味着磷酸铁锂动力电池性能方面，依旧有改进空间。再加上低成本，高安全的优势，随着国内头部动力电池企业加大投入，磷酸铁锂电池相应的能量密度和系统能量密度提升后，有望回归，抢

7、占一部分市场。预测七：动力电池安全性大幅提升动力电池的安全性，主要是动力电池热失控。其意味着电化学化合健构成的能量势垒遭到破坏。就像大坝决堤，膨胀起火燃烧爆炸是个由内往外的过程，一般的灭火剂根本起不了作用。这时通过BMS实时监控电压电流温度以及其他直接或间接手段获得电池参数信息，包括SOC，电压电流温度内阻变化趋势。然后通过一定算法，实现提前评估预测风险，尽早采取措施，避免电池过度使用和滥用，防止热失控发生。再加上2019年高工锂电年会，参会嘉宾分别从设备、制造工艺、电芯层面、PACK层面、系统层面的提前预防，以及发生安全事故的控制和处理等环节，围绕动力电池安全性进行的演讲。由此可看出2020年，动力电池的安全性会成为重中之重，将大幅提升。3