从三个方面介绍一下动力电池产业发展态势！

动力电池无论是用在汽车上还是储能里都是关注的焦点，不过，动力电池最主要的是应用在汽车上。

　　我从三个方面介绍一下动力电池产业发展态势。

　　第一，动力电池的发展背景。

　　目前，从国际上来看，混合动力汽车已经实现了产业化，插电式纯电动处于推广阶段，燃料电池汽车处于示范阶段，不过，到2020年插电式和纯电动将快速发展，到2030年燃料电池汽车会有大幅度增长。

　　目前，中国的新能源汽车已经形成了比较完善的研发和产业体系，并且，也研制出了一系列的产品，这些产品已经在市场上进行大规模销售。从全球来看，中国新能源汽车的销量在整个市场上的份额已经超过50%。

　　对未来新能源汽车发展趋势，国内已经做了很好的规划，在2017年发布的《汽车产业中长期发展规划》中提到，到2020年我国新能源汽车产销达到200万辆，2025年新能源汽车产销量要占整个汽车产销量20%以上。

　　此外，节能和新能源汽车到2020年总保有量要达到500万辆，从现在的发展趋势来看，达到这些目标，问题不会很大。

　　就是在这样的背景下，国内外对新能源汽车关键部位——动力电池，相关的研究方向和内容都进行了比较好的规划。

　　比如，国际上一些主要的发达国家，尤其是汽车强国日本、美国、德国、韩国等这些国家，都对新能源汽车的动力电池做了比较详细的研发和研究的规划，涉及到从材料、电池系统集成、标准体系、新体系电池和下一代电池的内容，都进行了一些相关的研发布局。

　　第二，动力电池技术发展现状及趋势。

　　目前，大家对电池的要求比较高，希望能够达到和燃油车竞争的程度，比如，电池能量密度、功率密度、安全性、循环寿命、快速充电、温度的使用范围以及成本都能够达到大家的预期的目标。但是，想要完全达到这样的目标是很难的，只能通过大家的努力，部分达到相应的要求。

　　目前，锂离子电池的技术是大家研发的热点，无论是从材料还是电池系统集成，安全性仍然是一个很重要的方面。不过，锂离子电池的能量密度、功率密度，以及寿命和成本控制，已经有很大的提升，已经成为铅酸电池升级换代产品，能够实现对铅酸电池的替代。

　　之前，通过国家的三个五年计划的支持，动力电池的技术有了快速地提升。

　　实际上，动力电池的技术提升与国家整个战略导向有密切的关系，目前，国家以纯电驱动作为主要的导向，从这个角度来看，锂离子电池应该向高品能方向做研发，整个电池材料体系也应该慢慢做一些转变。

　　目前，国家在固态电池方面做了一些布局，一些高校和科研机构做了大量的研究工作，取得了比较大的进展。

　　在国家补贴政策的推动下，我国动力电池的产业化进展很快，补贴主要以电池的能量密度为主，磷酸铁锂的能量密度，现在已经达到150瓦时每公斤，如果达到这样指标就可以拿到1.2%补贴额度。通过补贴的方式提升了磷酸铁锂密度，2018年磷酸铁锂能量密度会达到160瓦时每公斤甚至170瓦时每公斤，到2019年会达到180瓦时每公斤。

　　对三元材料能量密度大致在120-250瓦时每公斤，120瓦时每公斤就可以用在快充式大巴车上；在乘用车领域，要做到在230瓦时每公斤的基础上加减20。通过能量密度的提升，尤其是在补贴的推动下，实现对整个电池技术的推动，间接上也会推动整车技术的进步。

　　第三，动力电池产业的现状和趋势。

　　目前，动力电池主要集中在东亚区域，从全球来看，日本的技术是比较领先的，中国电池技术的进展也是巨大的，我相信，在未来的三五年时间里，中国的电池技术会做到全球第一位。

　　目前，据统计，我国生产动力电池的企业数量已经超过200多家，是全球生产动力电池最多的国家。从产业投资的角度来看，在动力电池的投资上也非常火爆。

　　从目前来看，每单元瓦时的硬件投入，呈现快速下降的趋势，我国大概三四毛钱一瓦时，如果进一步做整个产能提升，还会有比较大的下降。从整个硬件的投入来说，一瓦时有可能做到一毛钱左右，不过，目前来看，国内的整个投入还是以高投入为主，现在大家都是以三十亿、五十亿的大投入为主。从动力电池产业链的角度来看，中国已经形成全球最为完善的产业链，主要集中在长三角、珠三角和中原地区。比如，泰州就有很多企业在做动力电池的产业化，会形成一个比较小的区域优势。

　　最后，动力电池的应用主要集中在四大领域。

　　第一是A级车，也就是以纯电动为主的微型车；第二是以插电为主的B级车；第三是以纯电动为主的商用车，如果在大巴车的领域最好是以快充为主；第四是40V的混合动力、微混合或者弱混合的用车领域。

　　对动力电池来说，最主要就是这四大应用领域，我们平时看到的低速电动车，是动力电池非常大的应用领域，我国每年已经以百万辆的规模去做了。

　　此外，我们应重视的两个方面的问题，一个是技术方面，一个是产业层面。

　　技术层面上要以安全为主，在能量密度、功率密度、安全循环和成本之间要寻求平衡点。

　　我们要采用自动化的装备来提高电池生产的一致性，并且，通过提高电池系统的设计来提升电池的开发和产业化的水平。

　　从国家的角度来看，在产业层面上要能够对电池行业做一个规范发展，来提升动力电池的优质产能，从产业链的角度上做协同发展。对企业来说，一定要考虑有补贴和没有补贴的两种情况，以便对电池的技术路线和产业的路线提早做好规划和应对措施。

电池如果过热，就有可能严重损害电池，特别是损害电解液，甚至会造成电解质分解成气体的危险情况，产生的气体超过制造易燃物和造成很大的压力积聚所用的气体。阳极的过度充电会造成过多的锂电镀，从而形成金属树枝状结构并最终刺穿隔膜，导致与阴极发生内部短路，甚至发生灾难性故障。

为了避免这种情况，制造商根据他们认为的关键温度和电势水平来规定电池的最大充电速率或强度。然而，直到现在，在不明显影响电池性能的情况下对电池进行内部温度测试（以及获取每个电极的电势数据）证明是不可能的或不切实际的。

制造商不得不依赖有限的外部仪器。这种方法显然无法提供精确的读数，这导致制造商在最大充电速度或强度上分配非常保守的限额，以确保电池不被损坏或在最坏情况下遭受灾难性故障。

然而，华威大学工程学院的研究人员开发了一系列新方法，可以对各种规格和目标的锂离子电池进行直接，高精度的内部温度和“每电极”的状态监测。这些方法可以在电池正常工作期间使用，而不会妨碍其性能，并且已经在商用汽车级电池上进行了测试。通过这些方法获得的数据比外部传感得到的更精确，工程学院已经能够确定今天可用的商用锂电池的充电速度至少比目前常用的普通电池最高充电速度快五倍。

华威大学工程学院的研究人员Tazdin Amietszajew博士领导了这项研究。他说：“这可能给赛车等领域带来巨大的收益，尤其是在推动性能极限等方面可以获得巨大好处，同时它也为消费者和蓄能提供商创造了巨大的机会。更快的充电总是以牺牲电池整体寿命为代价的，但许多消费者都希望能在短时间内快速充电，然后把其他时间切换到标准充电时间。在可能甚至会进一步降低线路方面，充电策略的灵活性帮助消费者从电力公司寻求利用连接到电网的车辆平衡电网供应的经济激励中受益。这项技术现在已经可以应用于商业电池，但我们需要确保车辆上的电池管理系统以及电动车辆所投入的基础设施能够适应可变的充电速率，其中包括这些更精确调谐的配置文件或限额。”