摘　要：作为新能源汽车核心部件之一的动力电池，随着新能源汽车行业的崛起迅速发展起来。文章对动力锂电池的应用现状、市场规模、产业链布局等情况进行分析；结合现状，对动力锂电池的制约因素和先进技术进行展望。

关键词：动力锂电池；锂离子电池；市场规模；产业链；发展趋势

1　概述

为了解决日益突显的能源、环保问题，电动汽车以其低噪声、零排放等优点越来越受到世界各国的关注。近两年，和地方各项扶持协同效果逐渐显现，在历经多年积淀、等待和市场考验后，我国的新能源汽车市场出现了超预期发展和增长，并带动了产业链上下游企业的高速增长；尤其是动力锂电池行业。2015年是动力电池产业爆发的一年，市场需求呈现井喷，国内外企业都看重这一产业契机，纷纷携巨资涌入市场。

2　动力锂电池简介

2.1　结构组成

动力锂电池又称为“锂离子动力电池”或者“动力锂电”，目前常用的锂电池结构一般包括正极材料、隔膜、电解液、负极材料和外壳［1］。其中，正极材料由锂金属氧化物构成，如磷酸铁锂、锰酸锂；电解质一般选择LiAsF6、LiBF4等锂盐；隔膜一般为聚烯烃多孔膜；负极材料一般为石墨，在负极性能相似的情况下，锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料；由于外壳材料的不同，锂电池有了金属外壳和软包外壳之分。有数据显示，几类主要构成材料中，正极材料、隔膜的成本占比较大，均达到了30%。

2.2　技术路线

表1　各类动力锂电池正极材料性能指标对比［1-3］

目前常用的动力锂电池有钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和三元材料锂电池，不同动力锂电池正极材料性能如表1所示。

日韩的动力锂电池技术走在世界前列，主要开发以改性锰酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂三元材料为正极的动力锂电池；国内大多采用磷酸铁锂电池，三元电池的研发和应用也如火如荼，但由于其安全性较低，工信部于2016年初，暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。

3　行业现状

3.1　应用现状

锂电池的下游应用市场分为消费类电子产品（手机、电脑及以此充电的移动电源等）、电动交通工具、工业&储能（移动通信基站电源、家庭储能、电网储能等）三大板块。研究发现，锂电池的需求重心正处于由消费类电子产品的小电池市场向电动交通工具和工业&储能的动力电池市场转移的发展阶段［2］。

近阶段，新能源汽车市场需求最大的是动力锂电池。近年来，随着技术快速发展，大规模生产和多场合应用使其价格急速下降，因而在电力系统中的应用也越来越多，大量建设储能电池也是中国电网发展的趋势之一。国家电网在风光储输示范项目招标中倾向于锂离子电池。在其招标公告中，招标范围提及了磷酸铁锂电池。目前，中国共有60个电网储能电池工程，从技术角度来看，有50个工程采用的是锂电池技术，总容量为58兆瓦，其中有90%的工程采用的是磷酸铁锂技术。在美国和日本，锂电池也是最广泛采用的电网储能电池技术，份额均在50%左右。

无论是电网储能电池还是汽车动力电池，锂电池将会是未来最主要的技术选择。

3.2　市场规模

全球锂离子电池产业基本上集中在中国、日本和韩国。2015年，我国已是全球最大的锂离子电池制造基地，产量已占全球45%以上。中国新能源汽车市场的超预期发展和增长，带动了新能源汽车上下游产业链的相关企业都呈现出高速增长的态势。作为新能源汽车三大核心部件之一的动力电池，市场需求呈现井喷。据工信部统计数据显示，2015年新能源汽车产量达到37.9万辆，达到2014年产量的4倍多。这意味动力电池行业在2015年的产销量大约也是4倍于2014年的数据，有些企业的增幅高达5倍以上。

3.3　产业链布局现状

面对如此巨大的市场需求，各动力电池企业都加速进行跑马圈地、融资、扩产，快速涌入动力电池相关产业。为了在高速发展的中国电动汽车市场抢占先机，三星、LG、松下等电池巨头在中国的投资加速，市场争夺战将加剧。

随着国内新能源汽车的推进，一些企业专注于自身产品技术水平提升的同时，也开始涉足产业链的上下游，进行前瞻性的布局和资源整合。各企业的新能源汽车战略规划都在往前端的电池领域延伸，除了动力总成、电池pack技术之外，整车企业还努力掌握电控和电池技术；也有一些电池企业，在电池原材料、BMS、电池pack、动力总成等领域积极展开布局，有的甚至试图掌握整车资质，直接进入新能源汽车终端市场。

表2　部分动力电池厂家产业链布局现状

4　发展趋势

业内认为，电动汽车目前最大的问题是纯电续航里程。为提升续航里程，高能量密度的三元材料电池被推上前台，而且三元材料电池正被业内普遍认为将成为未来市场主流，因为三元材料电池相对于传统的锂电池密度和续航能力都有较大改进。此外，三元的低温性与一致性较之磷酸铁锂都更胜一筹，惟一不足的是只有安全性较之磷酸铁锂稍有逊色。另外，未来可能的高能量密度材料正硅酸盐复合正极材料、层状富锂锰基材料、硫基正极材料等将受到更多关注［3］。

电池管理系统（BMS）是保证电池应用的核心部件。在电池完成一致性生产后，能够确定电池寿命的主要因素在于BMS。对于电动车而言，电池爆炸、电池自然等状况屡见不鲜。不少观点认为，中国电动汽车要“弯道超车”必须攻克BMS。目前国内BMS已基本能消除单体以至模块条件下过电压、短路、挤压等情况下的安全隐患，但整包级别的安全性仍没有完全解决。

隔膜是锂离子电池四大关键部件之一，隔膜的质量和水平直接影响电池的质量。目前隔膜市场产能过剩，但高端动力锂电池隔膜行业目前仍然供不应求，高端隔膜产品与国外产品的质量差距仍然比较大，进口依赖严重，有资料介绍，高端膜70%依靠进口，隔膜进口率超过40%。

5　结语

看似蒸蒸日上的动力电池行业，当前却呈现出小、散、乱的发展局面，盲目投资和低水平重复建设现象严重。技术路线上，我国正负极材料、隔膜等关键产品的质量稳定性还不高，蓄电池管理系统集成及控制技术比较薄弱，我国缺乏具有国际竞争力的行业龙头企业。这些都对我国动力锂电池的发展提出更高的要求。下载本文