12月13日，以“风起云涌、敬畏与生存”为主题的2018中国新能源汽车产业峰会暨第五届中国动力电池大会在深圳召开。本次盛会，共有30余位行业专家发表主题演讲，吸引到来自材料设备、动力电池、新能源汽车领域600余位产业家和企业代表，共同探讨新能源汽车共同趋势，交流解决方案。

中国汽车技术研究中心有限公司林春景博士发表了《动力电池市场及产品技术现状分析》的演讲，以下是新材料在线?根据现场速记整理出的演讲内容：

中国汽车技术研究中心有限公司林春景博士发表演讲

非常荣幸参加此次盛会，有机会和大家共同探讨目前动力电池的市场和技术现状。

今天的汇报将分为三部分：首先，产业政策回顾和市场分析；然后，分析动力电池产品技术现状；最后，介绍动力电池标准体系现状和趋势。

产业政策回顾和市场分析

总体来说，我国的新能源汽车政策体系在全球范围内属于比较完善的阵列，基本覆盖了产品准入、财政补贴、免购置税政策、基础设施建设、动力电池规范、双积分政策等产业发展所需要的各个环节。

在完善的政策体系推动下，国内新能源汽车产业获得了蓬勃发展，可以分为以下几个主要时间阶段：2009年到2015年是导入期，其中，2009年是产业元年，2015年是小转折年，这一年我国新能源汽车在汽车产业中的占比首次突破1%；2016年到2020年是发展期。

针对不同发展阶段，国内政策也有变化。国家层面上，导入期是以扶持和引导为主，发展期则是做好规范和管理。在地方层面上，也有很多支持政策，尤其是在交通管理政策方面，比如很多城市的免费牌照，限行，特定区域和特定路段的路权以及免费停车等，可以对行业做更强的推动。

接下来看一下新能源汽车产业的发展情况，2017年我国新能源汽车产销量分别达到了79.4万辆和77.7万辆，连续三年位居世界第一，累计保有量达到180万辆，占全球市场保有量50%以上。今年的情况，根据中汽协公布的数据，截至11月底，国内已完成105万的产量和103万的销量，今年有希望突破120万辆，新能源汽车在整个汽车产业中的占比达到3%应该不成问题。在技术路线方面，根据前9个月的数据，累计完成的73.5万辆产量中，纯电动占了55.5万辆，插电式混动占了18万辆，反映出国内主要是纯电动占据绝对主导。

国内新能源汽车产业虽然很红火，但是缺少像特斯拉Model3、Model S这样的爆款或销量超高的典型车型。举个例子，1-10月份，国内新能源汽车产量为85万台左右，如果按照申报的公告核算，大概有3000款车型，做个简单直接的除法，每款车大概几百台，这种算法虽然不合理，但也反映了国内企业多、车型多、力量分散、设计重复的问题，这一现象应该引起我们的足够重视。

伴随新能源汽车市场发展，动力电池产业近些年也得到快速提升，2017年装车量约为36.7GW/h，今年预计会突破60GW/h，预计到2020年，装车量将达到100GW/h。全球来看，根据瑞士软银（UBS）公布的数据，2018年主要车企的电池需求量约为90GWh，到2020年会翻一番，达到174GW/h，2025年将增至874GWh。很多行业专家持一个观点，2025年会是我们新能源汽车行业的另一个重要的拐点，电动车的购车成本有望将会和传统车持平，而拐点的来临离不开动力电池技术的进步和产业规模的提升，推动电动车整车成本下降。

接下来，我们再来看一下国内主要动力电池企业的配套量情况。今年截止目前宁德时代说完配套量为17.85GWh，市场份额达到50%，比亚迪为9.37GWh，市场份额占了另外一半的一半，也就是说前两名基本上能占到了75%的市场份额，市场的集中度进一步扩大。

从材料体系层面上，最近四年三元体系电池的市场占比提升非常明显，今年还没结束，它的配套量已经是2015年的四倍左右。另外需要注意的是，2017年是国内市场材料体系的拐点，三元体系电池配套比例首次和磷酸铁锂持平，再往后就超过磷酸铁锂占据主流。

从结构形式层面上看，国内市场呈方形、软包、圆柱三足鼎立的态势，各类都有企业在做。但是从配套量上看，还是以方形电池为主，圆柱次之，软包最少。方形的历年占比大概在60%-80%之间，今年上半年达到77%的比例。另外，根据今年上半年的数据，软包提升得比较明显，基本和圆柱应用持平。

产品技术现状分析

让我们简单回顾一下锂离子电池技术提升的轨迹，锂离子电池从1991年开始商业化，当时质量能量密度能做到80Wh/kg，经过25年的发展达到了265Wh/kg，是原来的三倍多，整个能量密度提升轨迹基本上呈线性增加趋势。以目前能量密度的提升速度，到2020年预计达到300Wh/kg，这是技术分析的结果，也和国家主要政策或科研项目的目标一致，比如《节能与新能源汽车国家规划（2012-2020）》提出电池模块质量密度要达到300Wh/kg，成本降到1.5元/瓦时。另外借助电池技术的创新，有望在2025年实现400Wh/kg。

目前，大家主要采用碳负极搭配不同类型的正极，规模化生产的能量型LFP电池单体能量密度大致在140~180Wh/kg之间，平均水平在160Wh/kg左右，国内规模化生产的三元锂离子动力电池能量密度大致在160-240Wh/kg之间，平均水平在205Wh/kg左右。系统最高的能做到160瓦时/公斤以上。

高镍正极加硅碳负极技术路线是近期进一步提升能量密度的主流技术路线，中期主要是富锂锰基，另外还可以靠新型新体系等革新技术来实现能量密度的跃升，比如固态电池、锂空气电池、锂硫电池等。其中，锂空气电池能量密度非常高，如果做好可以媲美汽油；锂硫电池也有企业开发，但目前应用场景受限；固态电池的研究和产业化现在非常火爆，日本高度重视，投入大量资本做研发，国内今年也有进展，但目前还主要是固液混合或者凝胶态，还没有做到全固态。

近些年，为了促进产业技术进步，我国实施的新能源汽车重点专项主要布局了六大方面，分别是动力电池新材料新体系、高比能锂离子电池、高功率长寿命电池、动力电池系统、新型高比能二次电池及分析及测试技术。我们中汽中心是负责其中的分析及测评技术项目，希望通过该项目能够突破目前动力电池测试评价技术方面的关键技术难点和瓶颈，服务产业发展。重点专项设定的目标，在产业化研究方面，要求锂离子电池技术提升至300Wh/kg，动力电池系统集成至210Wh/kg。

针对高比能锂离子电池，目前是有宁德时代、力神和国轩分别为首的三个团队在都，目前的技术路线都是高镍三元正极材料、Si/C负极，采用软包结构。目前各家的比能量都能达到300Wh/kg，其中部分项目单位样品技术性能指标已接近应用要求，安全性方面还需进一步加强。

接下来，我们看一下国内和国外技术路线对比。在材料选择上，国内是磷酸铁锂和三元材料两条腿一起走路的思路，国外主要是三元加锰铁锂。数据上看，我们简单统计了2017年若干款电池系统和它对应单体的能量密度的数据，在单体层面，三元能量密度比磷酸铁锂高很多，系统层面，两者差不多。导致此现象的原因主要是转化率，磷酸铁锂的转化率是81.4%，三元材料是63.1%，即磷酸铁锂虽然单体能量密度做得低，但在系统集成时，因其本身安全性好，结构形式以方形硬壳为主，需要更少的结构件和热防护等，电池包可以做得相对简单，从而能够获得较高的系统能量密度。

我们又进一步分析了2018年若干款电池系统和对应单体能量密度的情况。相比2017年，电池能量密度水平提升非常明显，放在一起对比，磷酸铁锂电池产品，单体能量密度提升13%，系统提升17%；三元材料产品，单体提升13%，系统提升21%。转化率也有明显提升。

对比不同结构的三元材料体系电池单体能量密度，发现圆柱最高，软包次之，方形最低，到了系统层面，排序仍然如此。能量密度转化率方面，则是方形最高，圆柱最低，圆柱受结构形式限制不好控制，在集成方面稍微吃亏一点。

接下来想和大家探讨采用不同热管理形式电池包的能量密度的情况。这里列举了目前主要的热管理解决方案以及对应的典型应用车型。我们知道目前主要有自然冷却、强制冷却、液冷（分为底部冷却和侧部冷却）、最近兴起的冷媒直冷以及处在探索阶段的相变材料冷却等。

统计分析2017年的产品情况，发现里面91.7%的样品采用自然冷却，通过车辆行驶产生的自然对流进行散热，2.8%的样品采用强制风冷却，5.5%的样品采用液体冷却；到2018年，情况发生很大变化，72.7%采用自然冷却，27.3%采用液冷。不难看出，液冷方案采用率提升非常明显，主要原因是能量密度的提升和大功率充电等。例如在夏天，如果对电池进行大功率充电，电池发热非常明显，很快会发生温度报警，所以需要主动冷却方式的介入，否则不便于使用。未来如果补贴逐步退出，对能量密度要求没有那么迫切，液冷或者空调冷却等结构形式采用比例或进一步提升。

标准体系现状及趋势

最后，因为时间的关系，简单和大家分享一下我国动力电池标准体系的现状及趋势。我国动力电池国家标准体系包括电性能、寿命、安全性、互换性、回收利用、附件等多个环节。在这里把最近两年在标准体系方面的一些进展和大家做一个汇报。
首先，《电动汽车用锂离子动力电池安全要求》这个标准是国内针对动力电池制定的第一个安全强制标准。这个标准在单体层面适当降低了要求，但同时在系统层面加严了要求，比如新增了热失控热散热的测试，这也跟目前的国际法规保持协调。

动力电池编码规则标准是为了实现动力电池全产业链应用服务，为动力电池提供一致性、唯一性确认的方法。规格尺寸方面的推荐性国标