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在全球能源轉型的新浪潮下，動力電池行業(yè)作為新能源汽車核心部件之一，同樣呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。隨著新能源汽車市場的不斷擴大和消費者需求的不斷提升，當前動力電池技術在續(xù)航里程、充電時間、充電安全等方面暴露出諸多痛點問題，因此發(fā)展下一代動力電池技術已刻不容緩。目前動力電池企業(yè)和主機廠圍繞電池路線、材料體系、集成技術等加速研發(fā)，同時通過發(fā)展電池回收技術和建立零碳工廠的方式保證低碳排放。
在此基礎上，蓋世汽車圍繞產業(yè)背景及現(xiàn)狀、發(fā)展難點和發(fā)展趨勢展望三個方面洞察下一代動力電池技術發(fā)展趨勢。
發(fā)展難點
?續(xù)航和補能表現(xiàn)：根據(jù)德勤調研結果，盡管消費者對充電時間和續(xù)航里程要求相較2023年有所下降，但仍是最關注的主要因素。同時，消費者對新能源汽車在寒冷天氣表現(xiàn)也表示擔憂，據(jù)汽車之家低溫測試結果，不同品牌車型均出現(xiàn)不同程度續(xù)航衰減；
?政策要求趨嚴：隨著全球各地區(qū)碳中和行動的開展，歐盟通過碳邊境稅和新電池法規(guī)構筑新的低碳貿易壁壘，來推動汽車相關產業(yè)低碳化和零碳化，對中國動力電池企業(yè)提出更高的排放要求；
?產能嚴重過剩：動力電池在經(jīng)過快速發(fā)展時期后，已進入產能過剩階段，在此影響下，主要原材料利用率也維持在50%左右，造成原材料價格持續(xù)下探；
?高昂換電成本：據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，在電池八年質保期過后，更換電池需花費幾萬乃至十幾萬元，部分車型換電費用已高于舊車殘值；
?部分技術尚未突破：圓柱電池在全極耳生產技術中的模切、揉平和焊接工藝尚有難點為突破；全固態(tài)電池存在固-固界面、固態(tài)電解質等制備工藝以及核心材料升級、回收等產業(yè)鏈難題。
趨勢展望
高性能：
?新興材料體系：富鋰錳基擁有高能量密度、低成本優(yōu)勢，未來有望在正極材料混合使用；硅負極材料以硅碳/硅氧路線為主，當前已實現(xiàn)上車；鈉離子電池在儲能和乘用車端均有搭載，乘用車以A00級為主；
?大圓柱電池：全極耳技術影響大圓柱電池良品率提升，預計2026年前后逐漸實現(xiàn)批量搭載；
?電池集成技術：CTB/CTC技術實現(xiàn)整車落地，主流新勢力車企中理想、問界、蔚來、小米等已標配該技術；傳統(tǒng)自主通過旗下新能源品牌加速CTP/CTB方案上車；外資車企仍大規(guī)模采用CMP方案；
?固態(tài)電池：硫化物將成為全固態(tài)電池主流路線，主要動力電池企業(yè)和車企均已布局全固態(tài)電池，將于2027年前后陸續(xù)量產裝車；
低成本：
?干法技術：與傳統(tǒng)的濕法工藝相比，干法工藝具有顯著的成本優(yōu)勢，同時特別適配固態(tài)電池、46系大圓柱電池等新型電池技術。但要想實現(xiàn)批量規(guī)?；?，仍需解決突破粘結劑匹配性、界面阻抗和工藝復雜性等挑戰(zhàn)；
?電池標準化：當前我國動力電池共有145種規(guī)格，新標準給出了11個系列規(guī)格尺寸，其中乘用車推薦主流包含短刀、大圓柱等。當前主流動力電池企業(yè)已陸續(xù)下線標準電芯產品，在減少研發(fā)和生產成本的同時提升成本性能和安全性；
?AI技術：隨著AI技術的快速發(fā)展，研究者將AI技術滲透進電池研發(fā)制備的過程中。借助AI可完成材料發(fā)現(xiàn)到制造優(yōu)化，并協(xié)助研究者完成性能檢測到全生命周期管理，在加速技術迭代的同時推動動力電池全周期成本下降；
?向新領域滲透：動力電池憑借高能量密度、快速充放電能力和成熟產業(yè)鏈，正逐漸從傳統(tǒng)新能源汽車行業(yè)向飛行汽車、人形機器人、電化學儲能等領域加速滲透，目前已實現(xiàn)小規(guī)模搭載，未來將成為動力電池主要應用場景之一。
高安全：
?智能BMS：為進一步防止發(fā)生熱失控，做到動力電池不起火、不爆炸，多數(shù)電池廠采取了“在電芯、pack到系統(tǒng)層面，加強隔熱材料應用和泄壓及散熱和結構強度優(yōu)化，以及BMS實時管控”的全生命周期開發(fā)策略；
?寬溫域電池：已拓展至極寒環(huán)境滿足更多元化使用場景，已量產產品中最低可在-40℃環(huán)境下保持充放電。
低碳化：
?電池回收：電池回收技術可緩解金屬元素缺口，并完善電池護照材料信息要求，目前主機廠積極構建電池回收體系，打造回收閉環(huán)；
?零碳工廠：零碳工廠是實現(xiàn)碳達峰的主要實施方案之一，各地政府出臺政策大力鼓勵建設發(fā)展。當前以寧德時代為代表的鋰電企業(yè)正在緊密布局，通過使用綠色能源、購買碳信用等方式節(jié)能減排，以滿足零碳排放的要求。
