新能源汽車動力電池產業發展特點與趨勢分析

楊艷偉　于小寧

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

關鍵詞：新能源 汽車動力電池 產業發展特點 趨勢 分析

1 引言

雙碳目標下，新能源汽車的生產不僅要機遇用戶的實際需求，同時也要順應國家的環保潮流。新能源汽車涉及到的核心技術有電機、電控系統和電池。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，關系到汽車的穩定運行。伴隨市場和政策等因素的推進作用，動力電池行業的發展呈現出多樣化和高性能的發展趨勢。

2 宏觀政策

為了推進我國的可持續發展，國家的相關政策為推進新能源汽車的發展，針對動力電池和燃料電池制定了科學的發展政策，可以細分為以下三個部分：首先是重點規范鋰電子電池行業，轉型升級成為行業建設的關鍵性任務；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，積極突出技術細節的一些重要性。

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

伴隨我國汽車行業的發展和人口基數的不斷擴大，新能源汽車市場進一步拓展，動力電池的生產需求也在不斷增加。結合相關調查數據來看，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，為了保障行業的后期發展和建設，需要加快落實財稅優惠政策，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化實際上也為新能源動力電池的發展創造了有利條件，相關汽車生產行業要緊跟行業和時代的發展腳步，充分發揮政策的各項優勢，結合自身的發展情況，基于行業的未來發展進行綜合考慮，最后制定科學的發展計劃，有助于規避一些常見的發展和建設問題。

3 市場表現

3.1 三元鋰與磷酸鐵鋰電池將長期共存

儲能技術的發展和電池種類的豐富創造了有利條件，選用不同材料制作的電池能夠發揮自身的優勢，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，具備環保和長壽命等優勢。在近年來進入全新的歷史發展階段。結合相關調查數據來看，在2021年磷酸鐵鋰市占率不斷提高，但是在乘用車的研發和生產中，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比較大的市場份額。

3.2 動力電池裝機量持續提升

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，新能源汽車滲透率還將進一步提升。

結合相關部門的調研數據來看，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和生產逐步進入全新的歷史發展階段。

4 上游產業鏈

4.1 企業實施縱向一體化趨勢

動力電池的生產和研發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，該類電池的生產技術要求比較高，同時材料也比較稀缺，因此在短時間內難以大幅提升電池的產量，容易出現供不應求的情況。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和生產處于被動地位，伴隨國外疫情形勢的嚴峻，鋰礦的生產和管理面臨全新的挑戰。

想要轉變鋰原材料短缺的情況，需要積極開發國內的鋰礦資源，結合相關產業鏈的發展情況來看，企業也在探索并掌控上游的鋰礦資源，相關汽車生產企業可能會爭取鋰礦開采權，縱向一體化的發展趨勢愈發明顯，對于相關企業的建設和發展來說是一項全新的契機。但是在相關材料的開發和利用過程中，行業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

動力電池企業在發展和建設過程中，不僅面臨著嚴峻的技術性挑戰，同時也會受到上游企業的雙重擠壓，此外，原材料也存在一定的漲價態勢。除了隔膜價格較為穩定以外，其他材料的價格都出現了不同程度的增幅，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，六氟磷酸鋰的成本還會出現一定范圍的上升，生產壓力相對比較大。

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，為了謀求全新的發展，動力電池企業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了一定的漲價苗頭。

5 企業競爭格局

5.1 安全性仍然是布局要點

安全是保障動力電池穩定運行的基礎和前提，在近年來，伴隨科學技術的不斷發展，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，不僅體現出我國動力電池行業的與時俱進，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測和預警模型，做到了“三不”現象，包括不冒煙、不起火和不爆炸，“琥珀電池”也逐漸進入量產階段，為新能源汽車行業的建設和發展創造了有利條件。

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也在積極搶占市場份額，通過對大量信息和數據的分析，寧德時代的份額出現了一定程度的下降。但是其他企業市場份額起伏變化也比較大，企業之間的競爭日益激烈，相關企業的專利侵權問題本質上是客戶資源的搶奪，在第二梯隊中出現了幾個風頭正盛的企業，動力電池企業之間的競爭白熱化，實際上也體現出我國的汽車動力電池行業進入全新的歷史發展階段。

5.3 合資方式成為常態

合作方式對于企業的后期發展和建設也有著重要影響，結合相關企業的發展和建設情況來看，零零合作和整零合作成為行業發展和建設趨勢。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在銅、鋰和鎳等新能源金屬領域的優勢；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 產能擴張布局加速

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

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

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的后期發展。因此，除了傳統的鋰離子電池之外，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。

寧德時代發布的第一代鈉離子電池，在性能上還落后于傳統的鋰離子電池，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展潛力毋庸置疑，為動力電池的研發指明了全新的方向。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的一大發展趨勢，儲能技術成本不斷下降和商業化規模應用也逐漸成為行業的一大發展方向，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，能夠同氧氣發生反應產生電能，從本質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使用和固定使用，能夠將高能量密度的金屬負極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，產業化的難點主要在于電解質篩選。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，氫燃料電池行業的后期發展和建設還存在諸多問題，同時相關電池在短期內也難以獲得較大的突破，因此在后期的行業建設和發展中，要綜合分析多種因素，最終制定科學的發展策略。

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

最后是全氣候電池，傳統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駛里程的問題，逐漸步入大眾的視野，在新能源汽車行業中的應用日益深入。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，保障電池系統的穩定運行。如果選用傳統的外部加熱技術，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的發展情況進行分析，可以得出新能源汽車動力電池產業出現了全新的發展趨勢和特點，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的發展注入了全新的活力，同時動力電池企業之間的競爭也逐漸進入白熱化階段，相關監管部門要充分發揮自身的監管作用，一方面要結合動力電池行業發展的實際情況和具體訴求，另一方面也要緊跟行業和時代的發展腳步，引導動力電池企業從技術、市場和產品等方面取長補短，進一步提升相關企業自主零部件的綜合競爭力。

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