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美研发可实现高能量密度锂电池的有机阴极材料
据报道，美国能源部（DOE）布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）为锂电池设计了一种新型有机阴极材料。该材料以硫为核心，与锂电池中传统的阴极材料相比，能量密度更高、更具成本效益且更环保。智能手机和电动汽车等日常生活用品都需要锂电池提供能量，而随着人们对此类产品的需求不断增长，科学家们一直在研究如何优化阴极材料，以提升锂电池系统的整体性能。除了解决电池系统面临的能量挑战，布鲁克海文国家实验室的科学家还在研究可持续性电池的材料设计。为了寻找可提供高能量密度的可持续性阴极材料，科学家们选择了一种安全和储量丰富的元素 – 硫。美国能源部布鲁克海文科学用户设施办公室国家同步光源二部（NSLS-II）科学家表示：“硫可以形成很多键，即能够抓住更多锂，从而增强能量密度。而且硫也比阴极材料中的传统元素轻，因而可让电动汽车具备更长的续航里程。”研究人员在设计该新阴极材料时，选择了一种由碳、氢、硫和氧组成的有机二硫化合物，而不是传统锂电池中重金属，重金属不是很环保。但是虽然硫电池更安全、能量密度更高，但是也会面临着其他挑战。Shadike表示：“当电池充放电的时候，硫会变成一种不好的复合物，溶解在电解质中，并扩散至整个电池，引起不良反应。我们设计了一种阴极材料，可让硫原子附着在一个有机支柱上，从而让硫稳定。”研究人员表示，该项研究可提升高性能锂电池的性能，此类锂电池使用以硫为核心的阴极材料。
来源：易车网
电芯生产“提速” 特斯拉释放重要“信号”
一度在“要不要涉足动力电池生产制造”这个问题上徘徊纠结的车企，现在正在用实际行动给出他们的答案。本周，美国CNBC发布的一份报告中，援引了五名特斯拉前任和现任员工的信息，称在离加州弗里蒙特汽车厂几分钟路程的电池实验室，特斯拉正在进行密集的工作来进行锂电池研发和生产准备。值得注意的是，特斯拉员工特别指出，特斯拉的研发不仅专注于电池设计，还专注于新设备和新工艺，以便能够规模化量产。这其中，就包括通过收购Maxwell获得的技术导入到自身的电池体系中。此外，就在上个月，特斯拉还对外发布了一系列的动力电池开发和生产员工的招聘。根据高工锂电长期追踪，早于去年开始，特斯拉就曾先后向包括先导智能、新嘉拓、纳科诺尔等多家国产锂电设备企业采购过设备，并与一家国际正极材料企业对于正极供给进行过前期沟通。同时，在加拿大，特斯拉已经在运营自己的电池研究中心。专利申请表明，由Jeff Dahn领导的特斯拉加拿大工业研究院正在研究一种分析锂电池中电解质的新方法，目的是防止单个电池单元的故障。上述种种，让特斯拉要涉足动力电池制造已经成为”公开的秘密“，而让外界感到惊讶的，知道其打算生产电池，但没想到进程如此之快。对于上述一系列的举动，在6月上旬举行的特斯拉年度大会上，马斯克给出了暗示，他表示，现有动力电池的产能目前正在限制特斯拉的增长，在谈到电池生产时，他说“不想让猫从袋子里拿出来太多”。而特斯拉技术副总裁Drew Baglino的补充就显得更为直接，他希望特斯拉“最好是掌握自己的命运。”GGII分析认为，特斯拉加快动力电池制造的背后驱动因素，既有对接下来电动汽车市场规模启动后动力电池产能保障的考量，也有对于动力电池安全隐患突破以及下一代电池技术升级及产业化储备的考量。在产能保障上，如马斯克所言，动力电池产能的确已经成为其阻碍电动车交付的最大瓶颈，对此，特斯拉和松下已经心存罅隙，而以马斯克的一贯打法，向来都是“靠自己”，因此，加快推动自己的电池生产制造就丝毫不足为奇。值得注意的是，多位知情人士都向高工锂电分析，即使特斯拉努力加快生产自己的电池，其仍有可能暂时继续与松下合作。熟悉与电池供应商谈判的特斯拉员工称，特斯拉很可能与松下和LG合作，为中国生产的Model 3提供电池。在技术和产业化储备上，频发的起火事故让其备受舆论压力，就在本周五，特斯拉对于发生在上海的电动汽车起火事故回应称，通过对电池、软件、制造数据和车辆历史数据的深入调查，没有发现系统缺陷，初步判断该事故由位于车辆前部的单个电池模组故障引起。在此背景下，加速更高安全性电池的开发和生产已经迫在眉睫，而这也是Jeff Dahn领导的特斯拉加拿大工业研究院目前进行的主要工作之一，业内猜测，该技术在推向产业化时，极有可能就是特斯拉自己来生产。此外，在完成收购Maxwell后，外界在猜测特斯拉对于下一代电池的储备，有的认为将会把锂电池和超级电容结合来提升整体性能，也有猜测将会用Maxwell的干电极技术用作固态电池产业化的储备，但无论如何，特斯拉要掌握动力电池话语权（产能、技术）已经是不可否认的事实。事实上，从其他车企最近的布局也能看出这样的趋势，最为直接的就是大众投资9亿欧元与Northvolt研发电池并获取其20%的股权。GGII分析指出，对于要不要涉足动力电池生产制造，车企已经从此前的纠结和徘徊中清醒过来，其共同的结论是，一定要掌握在动力电池上的主导权，要在产能保障上、成本控制上、下一代技术储备及产业化上，都要全面占据主动优势。而在动力电池的配套上，一方面，要建立多元化稳固的供应商体系，警惕被单一供应商威胁和拖后腿，另一方面，车企的一致共识是，一定要建立自身的生产制造能力，既可以缓解产能压力，又可以为前瞻性技术落地做准备，还可以应对各种不时之需，增强抗风险能力。
来源：高工锂电
全球汽车动力电池出货量TOP10
高工产研锂电研究所（GGII）数据显示，2018年全球动力电池出货106GWh，同比增长55.2%，2014~2018年的全球动力电池年复合增长率为69.6%。从主要国家来看，动力电池主要集中在中、日、韩。2014年之前日本动力电池出货量最大，2015年开始中国成为全球最大的动力电池出货量国家。到2017年中国动力电池出货全球占比已达到65%，2018年比例有所下滑。从市场份额看，2018年全球动力电池前十大企业产量86.11GWh，占全球总量比81.24%。从全球动力电池企业的竞争格局来看，日本主要是松下、AESC，韩国主要是SDI、LG，中国有CATL、BYD、国轩、孚能等。从全球动力电池格局来看，松下及CATL目前竞争优势明显，但LG、SDI等增长较快，国内排名靠后企业波动较大。GGII经过对动力电池企业的调研，根据企业的出货量进行排名，评选出全球汽车动力锂电池前十名，以期对各位有所裨益。2018年全球汽车动力锂电池企业出货量排名数据来源：高工产研锂电研究所（GGII），2019年3月1、CATL成立时间：2011年 总部：福建宁德宁德时代新能源科技有限公司（CATL）成立于2011年，原为新能源科技集团（ATL）的动力电池分部，2012年宁德时代新能源在青海成立青海时代新能源科技有限公司，主要从事动力锂电池、储能锂电池制造。2015年宁德时代新能源通过股权改革成为全中资公司。2018年6月成功上市。CATL主打方形电池，2018年开始批量供应软包，主要供应日产轩逸；在电芯的化学体系上，CATL正极材料选择磷酸铁锂和三元路线，其在2016年底开始加大对三元方形动力电池的布局，目前方形电池正极材料以NCM523为主，2019年批量供应NCM811体系。负极材料目前主要采用石墨，预计2020年后采用硅碳负极。2018年动力电池总产能32GWh。根据2018年宁德时代配套车企的电池装机量来看，宇通客车、北汽新能源、吉利汽车、上汽乘用车、奇瑞汽车的电池装机量排名前五，装机量均超过1.5GWh，其中宇通客车3.6GWh，为年度最大装机量客户。2、松下成立时间：1918年 总部：日本大阪松下动力电池业务归属与AIS板块的能源领域，其中包括二次电池与能源设备，二次电池包括松下二次电池事业部与特斯拉事业部，是松下业绩增长的重要引擎之一。1931年，松下开始涉足电池领域，先后研发并量产干电池、铅酸蓄电池以及锂离子电池。1994年，松下开发出锂离子电池，2008年，松下与特斯拉展开合作。2010年11月，松下出资3000万美元增持特斯拉股份。截止目前，公司仍然是特斯拉的独家电池供货商。2010年，又成功开发出车用方形锂离子电池。过去几年，跟随特斯拉的量产步伐，松下锂离子电池产能持续高速扩张，根据松下规划，截至2019年3月，公司与特斯拉独家合作的超级工厂将拥有35GWH电池产能。在地域分布上，松下动力电池产能布局为：（1）日本，以方形电池为主，工厂位于Sumoto、Suminoe、Himeji、Kasai等地；（2）美国：生产圆柱电池，工厂位于Nevada，设计产能35Gwh，该工厂生产的动力电池主要供给特斯拉储能系统和Model3；（3）中国：大连工厂成立于2016年12月，是松下在中国的第一座车用动力电池工厂，主要生产方形电池，于2018年3月开始量产供货。动力电池技术规划：松下动力电池包括方形和圆柱两种，方形主要配套HEV/PHEV车型，圆柱配套BEV车型，主要供给特斯拉。松下规划，对于配套HEV/PHEV车型的电池，主要向高输出功率/高容量进行突破，对于配套BEV车型的电池，则向高能量密度进行突破。2018年松下动力电池受特斯拉model3产能释放带动，销售额显著增长，全年销售额突破550亿元，涨幅超100%。松下动力电池的核心客户是特斯拉，其他客户包括大众、通用、福特、丰田、日产等。3、比亚迪成立时间：1995年 总部：广东深圳比亚迪依托于集团新能源汽车业务的带动，动力电池出货量一直处于国内领先地位。2017年8月比亚迪动力电池业务正式被拆分出来，由之前几乎完全闭合的生产链条转为开放了自己的供货体系，截至2018年底比亚迪共动力电池产能28GWh。技术路线上，比亚迪在坚持磷酸铁锂和三元共同发展；能量密度方面，比亚迪磷酸铁锂系统采用大电芯，能量密度达到141Wh/kg，未来两年规划做到160Wh/kg；其三元动力电池当前以NCM523为主，单体重量能量密度达到240Wh/kg，系统能量密度都在140Wh/kg以上。2018年比亚迪动力电池仍以自供为主，向比亚迪、广汽比亚迪、北京华林三家配套车辆分别为22.02万辆、0.50万辆、0.01万辆。同时，2018年比亚迪正式对外开放动力电池业务，并已成功配套泰开汽车、徐工机械生产出样车。4、LG成立时间：1947年 总部：韩国1995年LG化学开始研发锂电池；1998年，LG化学开始进入电池领域；2009年，LG化学与韩国现代起亚合作，首次将自主研发生产的锂离子电池应用于商用电动车。目前LG化学已发展成为全球动力电池主流厂商,是全球软包动力电池龙头。LG化学的动力电池解决方案涵盖Cell、模块、Pack、BMS等,可以提供与动力电池相关的全部产品组合。截至2018年底，LG化学在全球拥有四大电池工厂，分别是韩国吴仓、美国霍兰德、中国南京与波兰弗罗茨瓦夫。由于韩国电池配套车型短期难以进入国内新能源汽车补贴目录，2017年南京工厂被吉利以设备与技术包的形式收购，但2018年7月，公司南京江宁滨江开发区与LG化学举行签约仪式，LG化学计划在滨江开发区投资20亿美元建设动力电池项目。该项目将在今年10月开工，2019年10月开始实现量产，2023年实现全面达产，预计年产能32GWh。2018年公司动力电池产能有望达到34GWH，同时2018年底公司宣布上调公司2020年产能规划至90GWH。2009年，LG化学就与现代起亚达成战略合作关系，其核心客户为通用、雷诺、现代起亚、沃尔沃、CT&T等，主要配套车型有雪佛兰Bolt、Volt、雷诺Zoe。除了与长城汽车合作外，LG化学已与中国五家自主车企（上汽、中国一汽、东风柳汽、长安和观致）进行合作。5、SDI成立时间：2011年 总部：韩国三星SDI是生产用于IT、汽车、ESS（Energy storage system）的二次电池和半导体、显示器、太阳能等的材料企业。1999年，三星SDI开始进入电池领域；2008年，三星SDI和博世合资成立了动力电池公司SBLimotive，开启了汽车动力电池业务。三星SDI的单体锂离子电池产品系列比较齐全，标准产品包括高能量的BEV(纯电动)60Ah、94Ah电池，PHEV(插电式混合电动车)26Ah、37Ah电池(26Ah会逐渐被37Ah取代)，HEV(混合电动车)5.2Ah、5.9Ah电池，以及与超级电容器结合应用于低压系统(LVS，lowvoltage system)的高功率电池(4.0Ah、11Ah)。形成了从电池单元、模块到电池组完整的电动汽车动力电池业务体系。根据三星SDI的规划，第3.5代电池产品能量密度可以达到630wh/L，预计在2019年量产，同时还在加速研发第4代电池，能量密度可以达到700wh/L，预计2021~2022年左右量产，此后第5代电池会达到800wh/L，在2023年以后量产。三星SDI已在韩国、中国、美国、匈牙利及奥地利等地布局了汽车动力电池的工厂。三星SDI与欧美亚众多主要汽车制造商开展合作，迄今为止被选为30多种电动车型的核心电池供应商。三星SDI是BMW的官方战略合作伙伴，其他核心客户包括大众、马恒达、LucidMotors等。6、国轩高科成立时间：2006年 总部：安徽合肥国轩高科主要从事铁锂动力电池新材料、电池芯、电池组及电动自行车、风光锂电绿色照明系统、电动汽车等相关产品的研发、生产、销售，并延伸开发电动高尔夫车、锂电光伏电源、锂电备用电源等多领域系列产品。国轩高科动力电芯产品有方形、圆柱两种，其中方形电池产能占主要部分。除此之外，2018年公司还成功研发出软包电池，目前开始中试线的建设，2020年可实现量产。产品能量密度方面，2018年国轩高科乘用车用主打三元电池产品系统能量密度在160Wh/kg，单体能量密度220Wh/kg；推出的商用车标准磷酸铁锂电池产品系统能量密度在140Wh/kg，单体能量密度突破190Wh/kg。另外，公司研发的811三元软包电池单体能量密度达到302Wh/kg，是国内仅有的三家能量密度能够超过300Wh/kg的企业之一。截至2018年底国轩高科动力电池总产能达13.8GWh。2018年国轩高科动力电池装机量前五客户为江淮汽车、北汽新能源、奇瑞商用车、新楚风汽车、安凯汽车，装机量分别为1.13GWh、0.61GWh、0.32GWh、0.22GWh和0.20GWh。其中，江淮汽车电池装机量占比最高，达36%。7、AESC成立时间：2007年 总部：日本AESC（Automotive EnergySupply Corporation）成立于2007年，由日产汽车、NEC和NEC TOKIN合资设立，2018年远景能源收购AESC，收购重组后，日产将拥有新公司20%的股权。AESC从成立开始业务就非常明确——从事汽车用高性能锂离子电池开发、制造和销售。从成立时间及配套车型出售时间来看，AESC是最早从事动力锂电的企业之一，其优势主要体现在经验的积累、专利技术、团队研发实力、安全性、产线自动化程度这几个方面。在电池技术路线方面，AESC选择了锰酸锂叠片软包电池的路线。通过在以锰酸锂为基础的正极材料上配合镍酸锂，在确保稳定性的同时实现了长寿命和大容。同时，由于AESC的电池采用了叠片方式，其表面积广阔的层压结构带来了良好散热性能。目前AESC的主要客户为日产和雷诺。8、孚能科技成立时间：2009年 总部：江西赣州孚能科技有限公司2009年在江西赣州成立，注册资本8.5亿元，2010年实现锂电池产业化，目前是中国最大的软包电池生产商，三元软包技术国内领先。2016年完成A轮融投资；2017年12月，完成B轮融资；2018年2月完成C轮融资，合计50亿人民币，投后估值130亿元，国新基金基金开始入住；2018年5月完成C2轮融资，C轮融资合计10亿美金，国新基金再次入驻。孚能科技主营软包电池和少量圆柱电池，在正极材料上选择NCM三元路线，具有能量密度高、安全性能好的优点，主要应用领域为储能及新能源汽车领域。产品性能上，孚能科技2015年初成功实现220Wh/kg三元动力电池量产，2018年量产电芯能量密度240Wh/kg，2019年其电池能量密度计划达到280Wh/kg；2020年达到300Wh/kg；在充电循环方面孚能科技软包电池在循环2000次以后容量保持率在90%左右，一般电池寿命可达3000次。2018年孚能科技配套客户包括北汽新能源、长城汽车、江铃汽车、长安汽车，装机电量分别为1.6GWh，0.38GWh，0.10GWh，0.02GWh，其中为北汽新能源装机电量最高，占比84%。9、天津力神成立时间：1997年 总部：天津天津力神电池股份有限公司（以下简称力神电池）是一家国有控股的混合所有制高科技企业，创立于1997年，注册资本约17.30亿元人民币。目前中电力神以17.80%持股比例为力神电池第一大股东。天津力神电池主要从事锂离子电池生产销售，包括软包电池、圆柱电池、方形铝壳电池。软包电池主要针对数码市场；圆柱电池则应用于数码、动力市场；方形磷酸铁锂电池应用于动力市场。目前，力神电池以天津为总部基地，在全国范围内按照贴近车厂、贴近项目原则，建设东北、华中、华东、西南和华南等动力电池产业基地，已在北京、青岛、苏州、武汉、深圳和绵阳等地设立子公司及生产基地，武汉为PACK厂。2018年力神配套装机电量前五车企为长安汽车、江淮汽车、力帆乘用车、华晨鑫源汽车、宇通客车，装机电量分别为0.58GWh、0.35GWh、0.16GWh、0.14GWh、0.08GWh。其中长安汽车为其装机与配套车辆最多的客户。10、比克动力成立时间：2001年 总部：广东深圳比克电池2001年中国深圳成立，现发展成为集锂离子动力电池、消费类数码电池研发、生产、销售及回收利用于一体的国际领先新能源企业。在国内拥有深圳比克动力、郑州比克电池两大生产基地，产品涵盖电芯、模组、整包，应用于乘用车、巴士车、物流车、专用车等系列车型。比克公司电池产品以18650圆柱三元锂电池为主，应用覆盖了从日常家居生活到长短途交通出行等各个领域，包括电动车、平衡车、扫地机器人、打印机、蓝牙耳机等多种产品。目前，比克电池公司锂离子电池产能主要分布在深圳、郑州两地，同时郑州工厂还处于持续扩建中，2020年将达到15GWh。2018年比克电池装机电量前五客户为众泰汽车、领途汽车、江淮汽车、海马汽车、江铃汽车，具体装机电量分别为0.56GWh、0.31GWh、0.28GWh、0.20GWh、0.12GWh。
来源：高工锂电
太阳能路灯用蓄电池的选用与维护
随着新能源技术的日益成熟，全球市场对于这块的需求也越来越多，我国国内也大力推行使用绿色能源、节能减排，随之而来的就是太阳能路灯系统的应用越来越广泛。而整套系统中太阳能路灯用蓄电池作为其系统中的核心组件，起着关键作用，该如何选用呢？1、太阳能路灯用蓄电池常见分类目前市场上采用的太阳能路灯蓄电池主要有铅酸蓄电池、胶体电池、三元锂电池和磷酸铁锂电池四种。1、铅酸蓄电池：铅酸蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。铅酸蓄电池的主要优点是电压相对较稳定，价格比较便宜、安全性高，目前在太阳能路灯行业的使用中仍占据主导地位。阀控式铅酸蓄电池在太阳能路灯行业电池的使用中占据着主导地位2、胶体电池：相当于是铅酸蓄电池的升级版，免维护少维护，主要是内部将胶体电解液代替了硫酸电解液，在储电量、放电量、安全性能以及寿命方面都有所提高；另外其温度的全名用范围更广，胶体电池可在-40℃——65℃的温度范围内使用，低温性能比较好，在北方高寒地区或者温度较高的热带地区，胶体电池都是最佳的选择；其抗震性能也很好，能在各种恶劣的条件下安全使用，使用寿命是普通铅酸蓄电池的一倍甚至还要多。3、三元锂电池：三元锂电池的优点很多，它比能高、体积小、充电快、价格高。它深循环次数约在500-800次，寿命和胶体电池差不多，使用的温度范围在-15℃-45℃。但三元锂电池也存在弊端，安全性差，如果电池内部不太稳定，或者是不合格的厂家生产的三元锂电池，极有可能在过充过程或者温度较高的环境下，都有可能发生爆炸情况。4、磷酸铁锂电池：比能较高、体积小、充电快、稳定性也不错，温度适用范围也广，但价格是所有电池中最高的。目前由于其成本问题，还没有大规模推行使用。2、如何选用太阳能路灯用蓄电池由于目前铅酸蓄电池（或者叫阀控式铅酸蓄电池、阀控电池）仍是太阳能系统的使用中占据主导地位，我们将重点介绍其选用的原则太阳能路灯蓄电池的作用是将太阳能板组件产生的电能储存起来，当光照不足或夜晚照明时释放能量满足路灯照明的需要。蓄电池容量的选择一般遵循以下原则：1.蓄电池应与太阳能板、用电负荷（路灯）相匹配。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，容量过大，得不到有效充电的情况下，电池会始终处于亏电状况。选型非常重要，如无法确定，可详询我司销售工程师2.太阳能板的功率必须负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作；电压要超过蓄电池的工作电压20%-30%，才能保证给蓄电池正常。3.蓄电池的容量必须比负载日耗高6倍以上为宜。3、后期如何维护蓄电池同样在使用过程中，我们也要对电池进行合理的维护才能更好的发挥其性能、延长其寿命。电池在使用过程中合理维护才能发挥其功用，处长其寿命1、要防止过充太阳能路灯的蓄电池寿命长短除了取决于外部的保养以外，也与内部产生的热积累密切相关，太阳能蓄电池如果过充的话，就会使电池内部的温度一步步上升，会出现热失控的现象。如果严重的话，还有可能大大缩短电池的寿命，甚至是使电池报废掉。我们如果要防止电池过充，就要严格按照厂家说明书来提供充电的电压值。2、要防止充电不足太阳能电池除了要防止过充以外，也要防止充电不足。一直充电不足的话也有可能是机架系统除了问题，或者是电压过低所导致的。经常充电不足会导致电池的循环次数减少，也会缩短电池的寿命。3、要防止过放蓄电池的放电深度和电池设计充放电循环次数（使用寿命）密切相关。如果是过度放电严重的话，蓄电池的寿命就会越短，严重的话可能会造成电池没有办法再激活到最佳状态，甚至一下子就报废了。4、控制环境温度特别高温的环境会将太阳能蓄电池的寿命缩短一半，所以对太阳能电池温度的控制是十分重要的。常温天气下电池的使用寿命比较长，高温天气的话，电池就很受罪了。如果环境相对较为恶劣，有极低温或极高温的情况的话， 最好选用电池时选用温度适用范围较为广的胶体电池。
来源：奥克莱电源
磷酸铁锂与三元锂电池之争
以特斯拉为代表的企业最早采用三元锂电池，续航优势明显。而比亚迪一直是磷酸铁锂路线的代表者和坚持者，认为磷酸铁锂安全性最好。迷你四驱车相信伴随了不少90后的童年，也正是从那时起，我们知道了电池不单只有一次性电池，还有充电电池。00后中遥控汽车成为了他们的最爱，可控可玩性也更高。到如今“兰博基尼”、“法拉利”已经成为10后的座驾，使用的动力电池也从普通玩具的五号电池升级为可充电的锂离子电池。可以说电池无处不在，它的作用是也来越大，电池作为汽车的动力源也不再是小时候的幻想，马路上越来越多的新能源车就是如此。不过作为汽车的动力电池，它性能的好坏直接关系到整车的续航和安全。电池分类电池的种类其实非常多，按类型可以大致分为化学电池、物理电池和生物电池。像我们平时常见的纽扣电池、5号电池、锂离子电池这类都属于化学电池。电容这类属于物理电池，微生物电池这类则属于生物电池。而电动汽车上用的则是化学电池，如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等都属于这一类型。从结构来看还可以再分两大类，蓄电池和燃料电池。当然，这里说的蓄电池并不是大家日常说的汽车电瓶，而是对可重复充电电池的统称，其中车载的铅酸蓄电池仅仅是细分门类的一种。燃料电池目前应用较少，就不作展开了。六种锂电池锂电池是目前电动车乃至时下绝大多数电子产品上最常用的电池种类，它从1970年诞生至今将近半个世纪了，它的优势是能量密度高、循环使用寿命长。目前锂离子电池主要是按照正极材料的不同来分类，因为负极材料对电池能量密度的影响不大，所以现在主要通过不断改进正极材料来提升电池的性能。市面上最早有六类电池材料分别是钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝。钛酸锂是作为负极材料使用的锂电池，它的能量密度很低，应用在电动车上显然不吃香。钴酸锂则相反，它是能量密度相对较高，但是寿命和耐高温性能就比较差，大多用在手机等数码设备当中。锰酸锂成本低而且稳定，但能量密度也比较低。所以，从能量密度和安全性综合来看，综合性能更好的磷酸铁锂电池和三元锂电池成为了电动车动力电池的主流，不过这两种电池在自身特点上也存在显著差异。电池能量密度三元锂>磷酸铁锂评价电池性能好坏最关键的指标就是电池能量密度，电池能量密度的概念和其他物质密度的概念一样，简单来说就是单位重量或体积下电池含有的电能。打个比方，两块同样大小和重量的矿石，一种含杂质较多，一种含量高，那么毫无疑问含量高的显然更值钱。电池的能量密度和矿石的含量一样，相同体积或重量下，能量密度越高提供的电能也就越多，续航相对也越长，提高电池能量密度等于增加了车辆续航。磷酸铁锂电池（LFP）是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池，三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂电池，主要有NCM（镍钴锰）和NCA（镍钴铝）。受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高，能量密度基本为240Wh/kg。也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。毫无疑问，在能量密度上三元锂电池优势明显，不过不同“配方”的三元锂电池它的能量密度也会有差异（镍、钴、锰/铝三者不同比例）。特斯拉使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260Wh/kg，是目前的量产电动车里最高的，它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5，属于“高镍电池”。在NCM电池中，按照镍钴锰三者含量的不同，可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811（数字代表镍钴锰的比例）。按照目前的对电池续航里程的要求，高镍的NCM811是重点突破方向。因为随着镍元素含量的升高，三元正极材料的比容量逐渐升高，电芯的能量密度也会随之提高。但是从表格来看，两种NCA811和NCM811中显然前者性能更优秀，那到底该走NCA路线，还是走NCM路线？其实选择不难，镍钴铝电池对制作工艺要求高、成本高且技术掌握在日韩手中，另一方面容易在较高温度的情况下导致热失控。镍钴锰电池的续航表现不如镍钴铝电池，但好处是含锰三元体系热稳定性更佳更为安全，所以国内主要研发镍钴锰电池。安全性磷酸铁锂>三元锂磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的，电热峰值大于350℃，当电池温度处于500-600℃高温时，其内部化学成分才开始分解。三元锂电池的热稳定性较差，300℃左右就开始分解，因此对电池管理系统的要求非常高，需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。所以在高温条件，磷酸铁锂的安全性相对较高。低温性能三元锂>磷酸铁锂冬天电动车续航里程衰减已经是司空见惯了，磷酸铁锂电池的低温性能要劣于三元锂电池。磷酸铁锂电池温度使用下限值-20℃，且低温环境下放电性能差，在0℃ 时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。三元锂电池低温温度使用下限值-30℃，低温放电性能好，和磷酸铁锂电池相同低温条件下，冬季时里程衰减不到15%，明显高于磷酸铁锂电池。当然，为了避免出现明显的里程衰减现象，大多数车辆现在都有相应的热管理来保证电动车冬季性能。寿命磷酸铁锂>三元锂电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减，一般电动车电池充满后衰减到原有80%电量就代表电池该换了。磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。也就是说如果每天充放电一次，磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。而三元锂电池比磷酸铁锂电池寿命短一些，完全充放电循环大于2000次会开始出现衰减现象，也就是大概在6年的时间，当然通过电池管理和车辆电控系统也可以稍微延长一点电池寿命，但是也只能是稍加延缓。当然，电动车电池是由多个单体电池串并而成，其工作状态类似木桶效应，一只木桶能盛多少水，并不取决于最长的那块木板，而是取决于最短的那块木板。电池组类似，只有在电池性能高度一致时，寿命发挥才能接近单体电池的水平。成本三元锂>磷酸铁锂在电池成本上，磷酸铁锂电池也有巨大优势，它没有贵重金属（镍钴金属元素），所以在生产成本上较低。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料，并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境，目前成本比较高。并且经过这几年的开发，作为关键材料锂、钴等金属资源开始吃紧，尤其是金属钴，它的价格一路飞涨，报价在20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格，目前也就11万出头。所以也倒逼着电池企业往811路线，提升镍的含量，降低钴的含量，也能带来成本的降低。镍氢电池镍氢电池是目前除锂电池外另一种主流电动车动力电池，主要在上世纪90年代后逐渐发展开来，以丰田为代表的很多混合动力汽车都是采用这种电池，不过近年来它们也逐渐换用三元锂电池了。镍氢电池的能量密度约为70-100Wh/kg，电池单体电压仅为1.2V，是锂电池的1/3，因此在需求电压一定的情况下，它的电池组体积会大一点。另外相比锂电池，镍氢电池需要更注重电池的充放电管理。这是因为镍氢电池具有“记忆效应”，电池在循环充放电过程中容量会出现衰减，过度充电或放电，都会加剧电池的容量损耗。所以镍氢电池的充放电区间会控制在总容量的一定百分比范围，避免过度充放电来降低容量衰减速度。三元锂和磷酸铁锂之争从电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看，磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势，有点难分难解，也导致动力锂电池正极材料技术路线出现分化。以特斯拉为代表的企业最早采用三元锂电池，续航优势明显。而比亚迪一直是磷酸铁锂路线的代表者和坚持者，认为磷酸铁锂安全性最好。不过随着比亚迪从磷酸铁锂电池转变为三元锂电池来看，显然这两种电池路线的争论也已经落下了帷幕。但是注意，乘用车采用三元锂电池并不代表磷酸铁锂电池就此淘汰，套用李想的一句话就是，磷酸铁锂属于大巴，三元锂电属于乘用车，固态电池属于未来。原标题:又烧起来了?磷酸铁锂 VS 三元锂!究竟哪种更好
来源：皆电
“白名单”被废后的动力电池江湖
一边逐步松绑，一边又扎紧口袋，中国新能源汽车产业在政策震荡中砥砺前行。今天是新能源汽车补贴过渡期的最后一天，从明天开始将正式执行2019年新补贴政策，消费者购买新能源汽车享受的补贴至少将减少50%，消费者和主机厂都将承担成本大幅上升的压力和挑战。值得注意的是，就在昨天，工信部发布公告称，自2019年6月21日起废止《汽车动力蓄电池行业规范条件》（下称《规范条件》），第一、第二、第三、第四批符合规范条件企业目录也同时废止。这意味着今后主机厂在开发新车型做强检上公告进入推荐目录时，不需要只从《规范条件》中选择电池供应商，而是可以根据企业的产品定位和市场策略自由选择供应商。业内人士认为，废除《规范条件》是在为主机厂松绑，给主机厂在未来电池技术路线和供应商选择方面提供更多自由空间，消除主机厂的顾虑；同时也给一些此前未进入《规范条件》但在技术、资金和产品质量等方面有竞争优势的电池企业提供发展机会，有利于推动中国新能源汽车从政策驱动向市场驱动的健康发展。补贴归零前夜，曾经像大山一样阻挡在众多电池企业面前的《规范条件》被废除了，给主机厂和电池厂减轻了发展压力。当补贴完全取消之后，当前作为获得补贴凭证的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》也有可能被取消。届时，中国动力电池市场竞争格局或将发生极大变动。不了了之的“白名单”对动力电池企业而言，《规范条件》曾经像是一道判决企业命运的“生死符”，也阻挡了主机厂前进的脚步。2015年3月24日，工信部制定了《汽车动力蓄电池行业规范条件》，自2015年5月1日起，企业按照《规范条件》要求，通过“汽车动力蓄电池生产企业管理系统”进行在线申报。《规范条件》明确，新能源汽车搭载的动力电池没有进入这个“白名单”将无法进入《新能源汽车推广应用推荐目录》，进而无法获得补贴。这对大批动力电池企业和主机厂而言犹如死刑宣判。在此情况之下，大批动力电池企业纷纷将进入“白名单”当成企业的头等大事，花费大批人力物力财力攻关，确保能够拿到这张获得补贴的入场券。随后，工信部累计发布了四批符合《规范条件》的企业目录，共有57家企业入围，但日韩系电池企业落榜。此后，工信部至今再未发布过新批次企业目录，这让大批还未进入目录的电池企业焦急不安，同时也让主机厂在选择电池供应商时处于被动状态。在此情况之下，一些主机厂不得不更换其新能源汽车产品搭载的韩系电池，重新检测之后申报目录，使其新能源产品在市场上的推广发布受到了极大影响。当电池企业还在为《规范条件》忙得焦头烂额的时候，国家发布的一纸通知再次让整个动力电池产业都炸了锅。2016年11月，工信部又发布了《汽车动力电池行业规范条件（2017年）》（征求意见稿）从生产能力、安全要求、研发能力、回收利用等几个方面对《规范条件》进行了调整和完善。其中，引起最大争议的一条要求就是“锂离子动力电池单体企业年产能力不低于80亿瓦时”，将电池企业产能要求扩大了40倍。8GWH的产能要求意味着动力电池企业要在其现有产能的基础上扩大数倍，至少投入十几亿甚至数十亿的资金，一时间整个动力电池行业陷入“恐慌”。尽管征求意见稿并未最终落地，但电池企业当时都面临着巨大的压力，在要不要扩充8GWH产能方面备受煎熬。但从行业发展情况来看，大多数电池企业依然选择扩充产能，但企业的产能利用率都比较低，从而导致国内动力电池产能严重结构性过剩。不过，从结果来看，当初一些迫于资金和市场等压力而没有加入产能竞赛的电池企业，也“因祸得福”在其它市场收获了丰厚果实。而一些曾在目录里风光一时的明星电池企业或倒闭或转型或苟延残喘。“没进白名单，我们同样也差点死掉，这带来了上千万元的损失，但规范目录后面要求的8GWh反过来也算救了我们。如果当时通过了，有可能在资本、市场份额、订单交付的压力下快速扩充产能，回头来看这个行业的应收款风险我们更加无法承受。” 一位曾经进军动力但最终转向储能市场的电池企业高层在其朋友圈感慨到。在市场方面，尽管进入目录的电池企业有57家，但当前只有少数几家在产能、产品、技术、资金和市场份额等方面拥有较强的竞争优势。2019年市场洗牌之下或将有大批电池企业出局。剩余的电池企业都已经大幅缩减或退出动力市场，转战电动自行车、电动工具、储能和低速车等细分领域，在激烈的市场竞争中求生存。客观来看，上述陷入发展困境的电池企业很难说与这些政策没有关系，而失败的企业也终将为其曾经的野心而买单。松绑后的机遇与挑战从当前主机厂进入推荐目录车型所配套的电池企业来看，《规范条件》不和补贴直接挂钩，这意味进入《规范条件》已经不再是电池企业获得补贴的前提。而此次工信部正式废除《规范条件》则释放出一个明确信号，即为国内主机厂在选择电池供应商方面松绑，不再局限于目录甚至不局限于中国本土电池企业，从而推动中国新能源汽车产业从政策推动向市场拉动过渡。与此同时，这也给中国本土电池企业产生了机遇和挑战，激励本土电池企业进一步发展壮大。一方面，对主机厂而言，废除《规范条件》可以消除主机厂在选择电池供应商的疑虑，鼓励主机厂在目录之外挑选一些在技术、质量、规模等方面有竞争优势的电池合作伙伴。让主机厂在选供应商方面更多的选择空间，有利于帮助主机厂降低整车制造成本，提升产品竞争力。事实上，当前主机厂早已跳出了目录，以市场化为导向选择电池供应商，这也从侧面反映出《规范条件》的影响力和作用已经大大削弱甚至完全消失。从已经发布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》来看，包括三星环新、南京乐金、苏州三洋、AESC、Deutsche ACCU 、新中源丰田等日韩系外资电池品牌，都已经配套合资车企的新能源车型进入公告，尽管还不能获得补贴但合资车企并不在意。这表明随着补贴进一步退坡，主机厂在选择电池供应商方面更多的从政策角度向市场转变，以提升产品竞争力为目标。另一方面，对电池企业而言，《规范条件》的废除也给其它电池企业提供了机遇和挑战。工信部废除《规范条件》则不再对电池企业在产能规模提出明确要求，电池企业可以根据自身的市场定位和产品特点制定发展策略，从而减轻电池企业的经营压力。与此同时，废除《规范条件》也给未进入目录的电池企业提供了信心。在工信部已发布的推荐目录中，已有大批未进入目录的电池企业配套新能源车型进入推荐目录，可以获得补贴。例如在2019年5月动力电池装机总电量排名中，联动天翼、时代上汽、欣旺达这三家未进入《规范条件》的电池企业都进入了装机电量排名前十。而在1-5月，还有安驰科技、桑顿新能源、塔菲尔、横店东磁、遨优电池、力信能源等多家未进目录的电池企业实现了批量装机。值得注意的是，《规范条件》的废除也给日韩系电池企业开了通行绿灯，给予外资电池争夺中国市场的信心。当补贴完全取消之后，本土电池企业能否在产品质量、技术、成本和规模等方面与外资电池品牌相抗衡，将成为主机厂选择供应商时的重要考量因素。
来源：高工锂电
