在全球碳中和大趨勢(shì)和新能源汽車滲透率快速增長的背景下，全球鋰電行業(yè)保持高度景氣，其中動(dòng)力鋰電池是拉動(dòng)行業(yè)增長的主要因素。隨著行業(yè)成熟度不斷提升，動(dòng)力鋰電池的技術(shù)革新已由政策驅(qū)動(dòng)過渡為市場驅(qū)動(dòng)，供應(yīng)端企業(yè)積極布局各項(xiàng)技術(shù)推動(dòng)鋰電池中期到遠(yuǎn)期的發(fā)展。

從鋰電池中期發(fā)展來看，主要通過現(xiàn)有材料體系的迭代升級(jí)和結(jié)構(gòu)革新推動(dòng)能量密度提升，實(shí)現(xiàn)增效降本：

材料迭代：正負(fù)極材料是決定動(dòng)力電池能量密度的核心因素，正極材料的突破最有可能帶來動(dòng)力電池能量密度顛覆性的提升。中短期內(nèi)正極材料仍將維持磷酸鐵鋰和三元材料并行的格局，并在當(dāng)前化學(xué)體系基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)迭代；高鎳三元在半固態(tài)向全固態(tài)發(fā)展的過程中仍有適配價(jià)值，前景廣闊。

結(jié)構(gòu)革新：在已實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用的鋰電池材料體系下，在電芯、模組、封裝方式等方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)和精簡，以提升電池的系統(tǒng)性能，如比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代CTP技術(shù)等，結(jié)構(gòu)革新是除材料迭代以外另一條重要的技術(shù)發(fā)展路徑。

從鋰電池長期發(fā)展來看，不斷降低電解液含量向固態(tài)電池發(fā)展是行業(yè)內(nèi)較明確的趨勢(shì)，但全固態(tài)電池仍面臨相對(duì)大的技術(shù)挑戰(zhàn)：

固態(tài)趨勢(shì)明確：固態(tài)電池相較于傳統(tǒng)液態(tài)電池在能量密度和安全性方面的優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)業(yè)鏈上的鋰電企業(yè)及整車企業(yè)都積極增加研發(fā)投入以布局固態(tài)電池技術(shù)，目前行業(yè)進(jìn)度處于半固態(tài)向全固態(tài)發(fā)展的階段。

全固態(tài)難度大：雖然行業(yè)內(nèi)對(duì)向固態(tài)發(fā)展的趨勢(shì)普遍持有共識(shí)，但全固態(tài)電池界面阻抗等關(guān)鍵技術(shù)難題攻克挑戰(zhàn)大，實(shí)現(xiàn)規(guī)模上車仍較遙遠(yuǎn)；從現(xiàn)實(shí)角度綜合考慮技術(shù)困難和成本問題，將電解液含量降到極低的固液混合電池可能是更符合商業(yè)實(shí)際的解決方案。

從鋰電池遠(yuǎn)期發(fā)展將受鋰資源短缺制約來看，鈉離子電池已展現(xiàn)成為重要的備選路線，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化后將與鋰電池形成互補(bǔ)的格局：

鈉鋰互補(bǔ)格局：鈉離子電池在資源豐富度和成本上具備顯著優(yōu)勢(shì)，但因其化學(xué)體系在能量密度上的局限，在乘用車動(dòng)力電池領(lǐng)域目前難以撼動(dòng)鋰電池的地位，可在低能量密度要求或中低端場景替代鋰電池，預(yù)計(jì)未來率先在儲(chǔ)能、低速車等場景實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用。

正極材料升級(jí)方向——三元電池高鎳去鈷

具備能量密度優(yōu)勢(shì)的三元電池高鎳去鈷是鋰電企業(yè)和整車企業(yè)共同努力的方向，但無鈷電池突破概念炒作實(shí)現(xiàn)性能的實(shí)質(zhì)提升仍有待觀察。

正極材料升級(jí)方向——磷酸錳鐵鋰磷酸錳鐵鋰并非完全是新技術(shù)，隨著磷酸鐵鋰因其安全性和經(jīng)濟(jì)性日益受重視，被視為升級(jí)版磷酸鐵鋰的磷酸錳鐵鋰重新受到熱議，企業(yè)產(chǎn)業(yè)化布局腳步也有所加速，未來短期內(nèi)預(yù)計(jì)將以復(fù)合使用為主。

正極新材料——富鋰錳基富鋰錳基正極材料的特性具備一定顛覆性，被視為下一代電池的突破口，但其產(chǎn)業(yè)化道路仍受掣肘。

負(fù)極材料升級(jí)方向——硅基負(fù)極材料人造石墨和天然石墨是當(dāng)下最廣泛應(yīng)用的鋰電池負(fù)極材料，為突破能量密度極限，具備更高理論容量的硅基負(fù)極材料成為主要研發(fā)方向之一。

硅基負(fù)極材料的技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

硅基負(fù)極材料研發(fā)和應(yīng)用皆存在技術(shù)壁壘，國內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，部分先行企業(yè)已有批量化應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)改進(jìn)——比亞迪刀片電池（1/2）

比亞迪刀片電池在現(xiàn)有材料體系上通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)有效切中并解決電池起火、續(xù)航里程不足和低溫性能不佳等動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展痛點(diǎn)。

結(jié)構(gòu)改進(jìn)——比亞迪刀片電池（2/2）比亞迪通過收購、新建、舊產(chǎn)線改造等方法積極提升刀片電池產(chǎn)能；除了自產(chǎn)自銷以外，刀片電池也開啟外供，產(chǎn)品性能得到行業(yè)認(rèn)可。

結(jié)構(gòu)精簡——寧德時(shí)代從CTP到CTC比電池更大的野心：為車企降本增效的同時(shí)提高了自身在車型開發(fā)過程中參與度，要實(shí)現(xiàn)CTC的構(gòu)想未來或?qū)央姵叵到y(tǒng)和電驅(qū)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合。

動(dòng)力電池封裝路線市場份額方形、圓柱和軟包是動(dòng)力電池的三個(gè)主要封裝路線，2017年以前各路線份額國內(nèi)外趨勢(shì)較為一致，但近年來隨著不同路線代表企業(yè)的崛起和實(shí)現(xiàn)放量，國內(nèi)外呈現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì)。

三種封裝路線對(duì)比及未來展望三種封裝路線的未來發(fā)展主要受到龍頭企業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新的影響，固態(tài)電池的發(fā)展趨勢(shì)或?qū)噭?dòng)封裝路線的格局，拉動(dòng)軟包封裝路線的份額提升。

案例分析——特斯拉4680大圓柱電池特斯拉4680電池計(jì)劃掀起大圓柱電池研發(fā)熱潮，帶動(dòng)上游電池廠商產(chǎn)能布局，國內(nèi)廠商也加快步伐，有望加入特斯拉4680電池訂單爭奪。

特斯拉全球三大市場：降價(jià)有望引爆中國市場，歐洲、北美市場需求旺盛上海工廠月產(chǎn)能提升至 10 萬。7-8 月升級(jí)生產(chǎn)線后，9 月特斯拉上海“超級(jí)工廠”產(chǎn)量大增，季度產(chǎn)量由 Q2 的 11.5 萬輛上升至 Q3 的 19.7 萬輛，特斯拉官網(wǎng)顯示，目前國內(nèi)model3 的交付周期縮短至 4-8 周，而熱銷的 modelY 交付周期縮短至 1-4 周。 訂單下滑。22 年 Q3 特斯拉中國內(nèi)銷 12.1 萬輛，同比+63.7%，環(huán)比+35.1%；但國內(nèi)市場競爭加劇，特斯拉份額下滑，由 22Q1 的 11.4%降至 22Q3 的 8.4%，在手訂單也在快速下降。 特斯拉自 9 月起直接或間接優(yōu)惠，10.24 官降有望引爆需求。9 月中旬，特斯拉中國開啟了“變相降價(jià)”，對(duì)于自 9 月 16 日到 9 月 30 日購車的消費(fèi)者，提供 8000 元保險(xiǎn)補(bǔ)貼，保險(xiǎn)補(bǔ)貼可直接用于減免車價(jià)；10 月 1 日特斯拉推出保險(xiǎn)補(bǔ)貼活動(dòng)，在 10 月 1 日至 12月 31 日期間購車的消費(fèi)者，可通過尾款減免 7000 元享受保險(xiǎn)補(bǔ)貼；10 月 24 日，特斯拉中國地區(qū)官降，降幅 1.4-3.7 萬元不等。

特斯拉生產(chǎn)制造革命：一體化壓鑄+4680CTC汽車產(chǎn)業(yè)約每四十年出現(xiàn)一次生產(chǎn)制造革命，從福特流水線生產(chǎn)到豐田精益生產(chǎn)，再到大眾平臺(tái)化模塊化生產(chǎn)，每一次汽車生產(chǎn)革命的領(lǐng)導(dǎo)者均將在之后的市場競爭中占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。一體化壓鑄+4680CTC，特斯拉正在引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)新一輪的生產(chǎn)制造革命。一體化壓鑄+4680CTC針對(duì)沖壓焊接+總裝的生產(chǎn)制造革命特斯拉引領(lǐng)一體化壓鑄從0到1，降本增效實(shí)現(xiàn)極致制造：特斯拉一體化壓鑄拓展至前地板。根據(jù)特斯拉公告顯示，2020 年特斯拉公布 Model Y 一體化壓鑄后地板方案，可將零件個(gè)數(shù)由 70 個(gè)減少至 1~2 個(gè)；2022 年 Q1 財(cái)報(bào)公布德州奧斯汀工廠生產(chǎn)的一體化壓鑄車身方案，可將前&后地板零部件數(shù)量從 171 個(gè)減少至 2個(gè)，焊接點(diǎn)數(shù)量減少超 1600 個(gè)。

新勢(shì)力和自主品牌迅速跟進(jìn)，壓鑄件外采為當(dāng)前主流方式主機(jī)廠一體化壓鑄件有采購和自制兩種模式，當(dāng)前外購更具有經(jīng)濟(jì)性，企業(yè)以外購為主，第三方壓鑄廠享受賽道高景氣： 一體化壓鑄前期投入較大，需要足夠的銷量來攤銷成本。鑄島固定成本較高，在產(chǎn)業(yè)初期，單一車企對(duì)一體化壓鑄件的需求難以滿足，相比之下壓鑄廠更能具有規(guī)模效應(yīng)。 目前技術(shù)尚未成熟，毛利率偏低。設(shè)備等仍在不斷進(jìn)步完善，且工藝上目前良率仍較低，對(duì)應(yīng)毛利率低，自制可獲得的超額收益有限。人才資源有限。壓鑄廠、表面處理等掌握技術(shù)的人員有限，需要時(shí)間培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)，而新能源車開發(fā)周期有限，企業(yè)現(xiàn)階段會(huì)選擇外購。 造車新勢(shì)力搶先跟進(jìn)一體化壓鑄。蔚來、小鵬、高合均已攜手第三方壓鑄廠，快速布局一體化壓鑄車型： 蔚來與文燦合作 ET5 一體化壓鑄車身后地板。蔚來 ET5 采用一體化壓鑄后地板，一體鑄造工藝使車身后地板重量降低 30%，同時(shí)后備箱空間增加 11L。2021 年 11 月，文燦 6000T 超大型壓鑄島成功試模，2022 年 4 月文燦 9000T 超大型壓鑄島在天津雄邦工廠試制成功，預(yù)計(jì) 9 月份開始量產(chǎn)。 小鵬汽車攜手廣東鴻圖布局一體化壓鑄。2022 年 1 月，廣東鴻圖 6800T 底盤一體化結(jié)構(gòu)件正式下線。2022 年 9 月，力勁集團(tuán)和廣東鴻圖聯(lián)合發(fā)布了 12000T 超大型壓鑄單元。 高合汽車與拓普合作的一體化超大壓鑄車身后艙于 2022 年 2 月下線。本次 7200T壓鑄機(jī)生產(chǎn)的超大型結(jié)構(gòu)件長寬分別近 1700mm 和 1500mm，實(shí)現(xiàn) 15~20%的減重，整個(gè)開發(fā)周期縮短 1/3。

4680大圓柱量產(chǎn)在即，產(chǎn)業(yè)鏈迎來歷史機(jī)遇4680電池量產(chǎn)在即，新車型將快速拉動(dòng)需求： 特斯拉 4680 電池良率快速提升，預(yù)計(jì) 22 年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。特斯拉生產(chǎn) 4680 電池的工廠有三個(gè)，分別為加州工廠、德州工廠和柏林工廠。其中：1）加州工廠良率初步滿足生產(chǎn)條件，預(yù)計(jì) 22 年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；2）德州工廠復(fù)制加州經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)爬坡迅速，22 年底月產(chǎn)量與加州工廠持平；3）柏林工廠量產(chǎn)擱置，除電極外設(shè)備預(yù)計(jì)可能轉(zhuǎn)移到德州工廠。

4680 電池供不應(yīng)求，新車型將進(jìn)一步拉動(dòng)電池需求。目前 4680 大圓柱電池主要供應(yīng)model Y，但 model Y 同時(shí)有 2170 電池和磷酸鐵鋰電池支持，4680 電池量產(chǎn)進(jìn)度不影響 model Y 產(chǎn)量；而規(guī)劃在 2023 年推出的 Cybertruck、semi 和 Roadster 均只使用4680 電池，僅以 Cybertruck 為例，若其于 2023 年上市交付，23 年全年合理銷量 10 萬輛，單車帶電量 207KWh，則對(duì) 4680 電池的需求量將達(dá)到 20GWh，因此 4680 大圓柱量產(chǎn)進(jìn)度或?qū)⒂绊懶萝囆偷慕桓稌r(shí)間和銷量。

多家主機(jī)廠押寶4680，配套產(chǎn)業(yè)鏈齊發(fā)力多家主機(jī)廠跟進(jìn)布局，4680 電池再獲寶馬力挺。4680 大圓柱電池得益于成本和性能優(yōu)勢(shì)，受到多家主機(jī)廠青睞，預(yù)計(jì)未來在中高端車型的滲透率會(huì)繼續(xù)提升： 寶馬集團(tuán)于 22 年 9 月官宣，將從 2025 年起率先在集團(tuán)新一代電動(dòng)汽車——“新世代”車型上配裝 46 系大圓柱電芯，預(yù)計(jì)需求達(dá) 100-120GWh。 蔚來汽車正在自研 4680 電池，供給蔚來及子品牌阿爾卑斯（ALPS），并計(jì)劃 2024年推出 800V 高壓平臺(tái) 4680 電池包，搭載到蔚來第三代平臺(tái)（NT3）的車型中。奔馳、Lucid、Rivian、蔚來、小鵬、一汽、江淮等車企也在積極籌劃布局 46 系列大圓柱電池。CTC+4680互相適配，或?yàn)榻Y(jié)構(gòu)優(yōu)化最優(yōu)解CTC 對(duì)于電芯本征安全性、一致性和機(jī)械性能要求提升。CTC 技術(shù)中，電芯將直接安裝在底盤上，對(duì)電芯要求有所提升，主要表現(xiàn)為： 機(jī)械性能提升：電芯作為車身結(jié)構(gòu)件一部分，需要有一定的機(jī)械強(qiáng)度； 本征安全性提高：電芯參與碰撞受力，在缺少模組和電池包保護(hù)的情況下，CTC 技術(shù)對(duì)于電芯本身的安全性提出了更高的要求； 一致性要求提升：由于 CTC 是將電池通過結(jié)構(gòu)膠固定在底盤上面，一旦發(fā)生事故或電池組損壞的情況將增加拆解維修的成本，電池組集成度較高無法選擇更換有故障的模塊，要求電池具有較高的一致性。 4680+CTC 或?yàn)榻Y(jié)構(gòu)優(yōu)化最優(yōu)解。4680 大圓柱采用鋼殼技術(shù)，機(jī)械強(qiáng)度高，相比之下，軟包電池不適合做 CTC；相比于方形電池，圓柱電池由于單體容量更小、安全性高，標(biāo)準(zhǔn)化程度高、一致性更好的特點(diǎn)，或?yàn)榻Y(jié)構(gòu)優(yōu)化最優(yōu)解，更加適配 CTC 技術(shù)。

固態(tài)鋰電池發(fā)展展望

液態(tài)鋰電池難以實(shí)現(xiàn)中長期動(dòng)力電池能量密度發(fā)展要求，固態(tài)鋰電池優(yōu)勢(shì)顯著，但仍有極大的技術(shù)難題待突破。

固態(tài)電池發(fā)展對(duì)鋰需求的影響動(dòng)力電池需求的大幅上升將成為全球鋰行業(yè)上游需求的主要增長動(dòng)力，固態(tài)電池的發(fā)展將豐富負(fù)極材料端的鋰應(yīng)用場景，預(yù)鋰化和金屬鋰負(fù)極等應(yīng)用將對(duì)鋰需求有顯著拉動(dòng)作用。

固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線固態(tài)電解質(zhì)目前主要有三大技術(shù)路線，聚合物最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化但存在致命缺點(diǎn)，氧化物體系目前進(jìn)展較快，而硫化物處于開發(fā)進(jìn)度早期但潛力巨大。

國內(nèi)外固態(tài)電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀鋰電/電池企業(yè)及整車企業(yè)都積極布局固態(tài)電池技術(shù)，但目前行業(yè)尚處于半固態(tài)向全固態(tài)發(fā)展的階段，全固態(tài)電池的技術(shù)難題仍有待解決，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及規(guī)模上車仍需要較長時(shí)間。

鈉離子電池的特性與優(yōu)勢(shì)

鋰離子電池發(fā)展遠(yuǎn)期將受鋰資源短缺限制，資源儲(chǔ)備豐富、具備成本和安全性優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池路線嶄露頭角，未來或?qū)⒊蔀殡姵匦袠I(yè)的重要備選路線。

鈉離子電池的應(yīng)用場景

鈉離子電池在儲(chǔ)能場景具有巨大的應(yīng)用潛力，未來預(yù)期將形成鈉電與鋰電互補(bǔ)的格局。

鈉離子電池全球發(fā)展進(jìn)程

全球鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍在導(dǎo)入期，我國企業(yè)的鈉離子電池技術(shù)水平已處于國際領(lǐng)先地位。

動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展對(duì)鋰電及電池企業(yè)的啟示

基于鋰電池中期到遠(yuǎn)期的發(fā)展趨勢(shì)，鋰電及電池領(lǐng)軍企業(yè)需要從戰(zhàn)略高度思考以下問題：

整體戰(zhàn)略規(guī)劃：

企業(yè)是否有3-5年、5-10年匹配自身技術(shù)特點(diǎn)的、清晰合理的電池技術(shù)路線圖？對(duì)電池技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用及產(chǎn)能建設(shè)有哪些規(guī)劃？企業(yè)電池產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)、定位和核心應(yīng)用領(lǐng)域是什么？如何看待與上下游企業(yè)的關(guān)系？是否需要切入上游鎖定電池材料甚至鋰資源等原材料？與下游整車企業(yè)以供應(yīng)關(guān)系為主還是建立戰(zhàn)略合作關(guān)系？

技術(shù)研發(fā)布局：

中短期：面對(duì)材料體系迭代升級(jí)和結(jié)構(gòu)革新兩條主要技術(shù)發(fā)展路線，企業(yè)選擇或側(cè)重哪條路線？如何平衡或布局不同技術(shù)路線的研發(fā)投入，加速電池的研發(fā)進(jìn)程和技術(shù)突破以應(yīng)對(duì)行業(yè)內(nèi)的激烈競爭？

長期：研發(fā)目標(biāo)聚焦固液混合電池，還是將半固態(tài)作為過渡方案堅(jiān)持以全固態(tài)形式為終極目標(biāo)？研發(fā)投入和技術(shù)布局要達(dá)到何種深度？如何避免“踏空”？面對(duì)液態(tài)到固態(tài)較大的產(chǎn)線改造，是提前規(guī)劃還是暫時(shí)觀望？

遠(yuǎn)期：面對(duì)遠(yuǎn)期鋰資源短缺對(duì)行業(yè)的制約，企業(yè)目前有什么戰(zhàn)略考量及備選方案？考慮企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是否需要儲(chǔ)備其他材料體系電池的技術(shù)？是否考慮切入與鋰電池原理相近的鈉電池技術(shù)開發(fā)？

審核編輯：郭婷