2022年是新能源汽車銷量大爆發的一年，國際能源署（IEA）公布2022年全球新能源汽車總銷量突破1000萬輛。我國新能源汽車總銷量達到689萬輛，占全球近七成份額，滲透率也超過25%，提前三年實現了20%的發展目標，大大超出了業內人士和消費者的預期。作為新能源汽車的心臟，動力電池系統發展得怎么樣？本文將從產業圖譜、技術進展、技術路線、市場前景、競爭格局、發展走向幾個方面一一分析。

產業圖譜

(相關資料圖)

動力電池系統主要裝載于新能源乘用車和商用車上，用于提供行駛驅動力。從能量承載介質來看，目前主流動力電池包括鋰電池、鈉電池和氫燃料電池等。

鋰電池主要由電池芯、BMS及相應的電氣和結構部件組成，其中，電池芯可分為正極、負極、隔膜、電解液、集流體五大部分。

圖1：鋰動力電池系統產業圖譜 來源：火石創造產業數據中心

鈉電池與鋰電池工作原理相似，結構相近，電池芯同樣可分為正極、負極、隔膜、電解液、集流體五大部分。相對而言，鈉電池系統產業參與者更少一些。

圖2：鈉動力電池系統產業圖譜 來源：火石創造產業數據中心

氫燃料電池系統主要由電堆、儲氫罐、氫氣循環泵、空壓機及其他相應的電氣和結構部件組成，主要裝載于商用車。

圖3：氫燃料電池系統產業圖譜 來源：火石創造產業數據中心

技術進展：漸進式演化按下加速鍵

自從十九世紀末法國人將鉛酸電池作為動力電池造出了世界上第一臺可行駛的電動車以來，至今已有100多年的時間。但真正意義上的現代動力電池故事還是從鋰電池的大規模應用開始。1997年，日本企業將原本用于電子產品的鋰電池裝載于汽車上，制造出了世界上第一臺鋰電池動力汽車。

經過二十多年發展，特別是近幾年，鋰電池在材料、配方、結構等方面加速演進，高壓、硅基、高鎳、摻錳、去鈷、半固態、低溫控制、快充等技術層出不窮，刀片電池、麒麟電池、彈匣電池、龍鱗甲電池、4680大圓柱電池等密集面世，單體能量密度從最初的不到100Wh/kg增加到200Wh/kg以上，寧德時代通過高鎳NCM技術、摻硅補鋰技術、CTP成組技術，已實現能量密度265Wh/kg的突破，千公里行駛里程也不再遙不可及；動力電池成本也在一路波動式下降，每千瓦時的動力電池市場價格下降至千元以內；電池被動安全性能已得到了大大提升，針刺不起火、槍擊不爆炸，成為行業入門標準。

圖4：動力電池發展趨勢 來源：火石創造產業數據中心

相對而言，鈉電池成本更低，綜合成本比鋰電池低30%-40%，蜂巢能源第一代鈉離子電池原型樣件的能量密度已達到110Wh/kg，未來隨著能量密度和循環壽命的提升，在低速短程領域，鈉離子電池將成為鋰離子電池有力的競爭對手和替代者。

氫燃料能量密度遠高于傳統燃油，更遠高于鋰和鈉，且具有燃燒產物清潔和加注燃料速度快的優點，是理想的動力能源，長遠來看，是重要的發展方向。

技術路線：不同技術路線動力電池系統短期并行發展

目前，鋰電池技術更成熟，應用也更為廣泛。但這并不意味著其他類型的動力電池沒有發展空間。不同類型的動力電池在能量密度、輸出功率、制造成本上各有特色，可適配于不同的應用場景，短期內將并行發展。多技術路線布局也成為眾多車企的共同選擇。

圖5：不同類型電池優先應用領域 來源：火石創造產業數據中心

市場前景：產能過剩和供應不足將長期并存

2022年，全國動力電池裝機量達到260.94GWh，同比86%，裝機市場規模超2000億元。動力電池裝機中，三元電池裝機105GWh，占比40%，較2021年下降13%，磷酸鐵鋰電池裝機155GWh，占比59%，氫燃料電池等裝機量合計小于1GWh，占比不到1%。

保守估計，到2025年全國動力電池裝機量將超過600GWh，裝機市場規模將超過5000億元。

圖6：全國動力電池裝機量趨勢圖 來源：火石創造產業數據中心

其中，鋰離子電池系統將保持平穩較快增長，半固態/固態鋰、鈉離子、氫燃料電池系統將迎來爆發式增長。預計2025年，鋰離子電池系統、半固態/固態鋰電池系統、鈉離子電池系統、氫燃料電池系統等市場規模將分別達到4000億元、700億元、200億元、100億元。

表1：不同類型動力電池市場預測 來源：火石創造產業數據中心

借新能源汽車發展之東風，動力電池企業開始跑馬圈地，長三角、粵港澳、川渝地區是研發和產能布局重點區域，從動力電池企業已發布的2025年規劃產能來看，合計突破4TWh，規劃產能嚴重過剩，需要較長時間消化，從實際投產來看，部分企業開工也嚴重不足，但與此同時，優質的動力電池卻存在供應不足的情況，行業明顯呈現“總量過剩、結構性短缺”的特征。

表2：動力電池企業布局城市 來源：火石創造產業數據中心

競爭格局：市場份額向龍頭企業和國內企業雙集中

市場集中度明顯提升。TOP10企業市場份額由2019年的86.9%上升至2023年Q1的94.6%，提升了7.7個百分點。TOP5企業市場份額由2019年的75.6%上升至2023年Q1的80%，提升了4.4個百分點。

國內企業市場份額明顯增加。TOP10中，國內企業由2019年的4家增加至2023年Q1的5家，市場份額也大幅增加。特別是寧德時代市場份額由27.9%增加至35%，長年占據全球出貨量第一位。比亞迪也由9.5%增加至16.2%，超越LG、松下，躍升至全球出貨量第二位。

圖7：2019年全球動力電池裝機市場份額

圖8：2023年Q1全球動力電池裝機市場份額

發展走向：平衡技術和成本、規范化發展

通過不斷的技術創新，探尋能量密度的天花板、追求電池的本質安全仍將是電池企業發展的主線任務，同時，平衡技術先進性與成本之間的關系，甚至部分犧牲技術的先進性以實現低成本和市場可接受也是動力電池企業必須考慮的選項。

適度的產能過剩有助于激活市場競爭，但產能大量過剩將造成資源浪費，不利于行業的健康發展，動力電池企業從“卷產能”轉向“卷創新”，行業從無序發展走向規范發展是必然選擇。

伴隨動力電池技術越來越成熟，技術層面的標準與規范也提上議事日程，如動力電池規格尺寸標準化問題。同時作為動力電池第一方陣國家，建立“動力電池中國標準”也是我國參與國際競爭、構筑核心能力的必然選擇。

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