據(jù)預(yù)測(cè)，動(dòng)力電池到2030年前將保持25%以上的復(fù)合增速，但過去幾年國(guó)內(nèi)電池產(chǎn)能的快速擴(kuò)張導(dǎo)致階段性和結(jié)構(gòu)性的產(chǎn)能過剩。

階段性過剩體現(xiàn)為產(chǎn)能相對(duì)于當(dāng)前需求過剩嚴(yán)重，但難以滿足遠(yuǎn)期需求；結(jié)構(gòu)性過剩體現(xiàn)在高端產(chǎn)能供給仍然緊缺。

從消費(fèi)端看，整車企業(yè)對(duì)動(dòng)力電池的性能需求包括安全性、能量密度、成本、倍率性能和循環(huán)性能，其中安全性是車企選擇供應(yīng)商最重要的考慮。盡管動(dòng)力電池行業(yè)產(chǎn)能過剩，市場(chǎng)份額向龍頭集中的趨勢(shì)不容置疑。

電動(dòng)車在燃料的能量密度和生產(chǎn)成本上較燃油車仍有一定差距，為提高電動(dòng)車競(jìng)爭(zhēng)力動(dòng)力電池系統(tǒng)的帶電量將上升，而價(jià)格持續(xù)下降，提升電池能量密度是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的有效途徑，目前技術(shù)上提升電池能量密度的主要方向是正極采用高鎳三元材料，負(fù)極引入硅材料，但同時(shí)也將帶來安全隱患。

由于汽車面向大眾消費(fèi)者，控制安全風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要，電池的安全問題是電動(dòng)車事故的主要來源，安全性是壓倒一切的考量。

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而電池的風(fēng)險(xiǎn)因素在材料、生產(chǎn)流程、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等全流程累積，考驗(yàn)電池企業(yè)全體系的控制能力。在容量增大、高鎳化的大背景下，市場(chǎng)份額將快速向高品質(zhì)電池供應(yīng)商集中。

今天，我們就來深入了解一下動(dòng)力電車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與未來！

產(chǎn)能高速擴(kuò)張，形成階段性、結(jié)構(gòu)性過剩局面

2014-2017年電池產(chǎn)能快速擴(kuò)張，產(chǎn)能過剩已成定局。中國(guó)的鋰電池行業(yè)起步較早，但在2014年以前鋰電池主要用于消費(fèi)電子行業(yè)，動(dòng)力電池的產(chǎn)能相對(duì)有限。2014年國(guó)內(nèi)新能源汽車行業(yè)的快速爆發(fā)極大地刺激了電池廠商和新進(jìn)入者擴(kuò)產(chǎn)的動(dòng)力。從2014年下半年起，動(dòng)力電池季度產(chǎn)能環(huán)比復(fù)合增速達(dá)到25%，單季產(chǎn)能從2014年1季度1.7GWh增加到2018年1季度的40GWh以上。

盡管新能源汽車的產(chǎn)銷量仍然保持較快增長(zhǎng)，但增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于動(dòng)力電池產(chǎn)能的增速。調(diào)研顯示，今年上半年中國(guó)動(dòng)力電池出貨量22.86GWh，而同期動(dòng)力電池產(chǎn)能約為91.87GWh，產(chǎn)能利用率僅25%。隨著新產(chǎn)能的繼續(xù)投放，到今年年底動(dòng)力電池年產(chǎn)能將達(dá)200GWh，可裝備400萬輛新能源汽車，是2018年產(chǎn)銷量的4倍，因此產(chǎn)能過剩的局面短期內(nèi)預(yù)計(jì)難以緩解。

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階段性過剩：擴(kuò)產(chǎn)周期與需求增長(zhǎng)錯(cuò)配，供大于求，但小于遠(yuǎn)景需求

盡管目前動(dòng)力電池產(chǎn)能嚴(yán)重供過于求，但從中長(zhǎng)期看，動(dòng)力電池的需求量在上千GWh量級(jí)，現(xiàn)有產(chǎn)能仍需擴(kuò)產(chǎn)近10倍才能滿足供應(yīng)。據(jù)估計(jì)，全球動(dòng)力電池的總需求將從2016年的21GWh增長(zhǎng)到2030年的1300GWh，15年內(nèi)復(fù)合增速達(dá)35%，因此行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)還有很大的擴(kuò)產(chǎn)空間。

與此同時(shí)，動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)周期約2-3年，且呈現(xiàn)脈沖式增長(zhǎng)的特點(diǎn)，新能源汽車的需求卻是以比較穩(wěn)定的速度持續(xù)增長(zhǎng)，電池企業(yè)提前儲(chǔ)備產(chǎn)能搶占市場(chǎng)地位也是合理決策。盡管目前處于過剩局面，但龍頭企業(yè)可以通過規(guī)模優(yōu)勢(shì)降低成本綁定客戶，從而提高產(chǎn)能利用率進(jìn)一步降低成本，實(shí)現(xiàn)正反饋循環(huán)，以獲取更多份額等待行業(yè)拐點(diǎn)到來。

階段性過剩將帶來兩個(gè)結(jié)果：

首先市場(chǎng)集中度遠(yuǎn)高于產(chǎn)能集中度，中小廠商面臨出局。2017年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池總出貨量為33.5GWh，其中前五位和前十位的市場(chǎng)集中度分別達(dá)到61.6%和73.0%，而這些廠商的產(chǎn)能占比則僅有34.7%和52.0%。

第二個(gè)后果是行業(yè)的擴(kuò)張進(jìn)程放緩，尤其是中小企業(yè)的擴(kuò)張速度放慢。2017年是動(dòng)力電池產(chǎn)能集中投放的重要年份，2018年之后動(dòng)力電池企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度逐漸分化，中小企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)預(yù)期減弱。

由于市場(chǎng)份額在快速向龍頭集中，中小企業(yè)的產(chǎn)能逐漸成為無效產(chǎn)能，與此同時(shí)，頭部企業(yè)的產(chǎn)能利用率仍然維持在高位，甚至保持供不應(yīng)求的狀態(tài)，因此其產(chǎn)能擴(kuò)張的速度并不會(huì)減緩。總體而言，龍頭企業(yè)的產(chǎn)能可能成為格局穩(wěn)定之后的實(shí)際有效供給。

此外，儲(chǔ)能業(yè)務(wù)穩(wěn)步成長(zhǎng)，將成為消化鋰離子電池過剩產(chǎn)能的重要去向。盡管儲(chǔ)能電池技術(shù)種類多樣，但鋰離子電池被認(rèn)為是最具前景的技術(shù)，目前的主要障礙在于鋰電池較高的成本。根據(jù)儲(chǔ)能技術(shù)的市場(chǎng)需求，鋰電池成本降至0.9元/Wh時(shí)即具備應(yīng)用價(jià)值。未來幾年動(dòng)力電池的價(jià)格仍將持續(xù)走低，尤其是過剩比較嚴(yán)重的磷酸鐵鋰電池價(jià)格下行空間和壓力都較大，一旦儲(chǔ)能市場(chǎng)被打開，目前產(chǎn)能過剩的局面將迅速得到緩解乃至扭轉(zhuǎn)。

結(jié)構(gòu)性過剩：磷酸鐵鋰過剩，高端三元不足

結(jié)構(gòu)性過剩體現(xiàn)在兩方面，一是產(chǎn)品類別上，截止到2016年年底，我國(guó)動(dòng)力電池總產(chǎn)能約63GWh，其中三元電池產(chǎn)能25.5GWh，占比約40%，這一比例到2017年有望提升至47%。在三元優(yōu)勢(shì)逐漸確立的大背景下，磷酸鐵鋰的產(chǎn)能將長(zhǎng)期處于過剩狀態(tài)，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)將有落后產(chǎn)能退出市場(chǎng)。二是在市場(chǎng)結(jié)構(gòu)上，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱的低端產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，位于頭部的少數(shù)龍頭則處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。從產(chǎn)能利用率角度觀察，2017年CATL的產(chǎn)能利用率接近90%，比亞迪的產(chǎn)能利用率超過40%，行業(yè)平均水平則只有30%左右。

動(dòng)力電池發(fā)展方向：能量密度是撬動(dòng)性價(jià)比的支點(diǎn)

在新能源汽車推廣過程中的兩個(gè)主要問題：一是與化石燃料相比，電池相對(duì)低的能量密度，汽油的能量密度高達(dá)12000Wh/kg，現(xiàn)在較先進(jìn)的動(dòng)力電池單體能量密度約250Wh/kg，僅有汽油的1/40，這導(dǎo)致的主要后果是普通電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程遠(yuǎn)低于燃油車，催生消費(fèi)者的“里程焦慮”；

二是與內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)相比，相對(duì)高的整車成本，燃油車經(jīng)過上百年的發(fā)展，其發(fā)動(dòng)機(jī)的制造工藝成熟，成本控制也較好，動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化時(shí)間仍然較短，當(dāng)前成本很高，據(jù)BNEF統(tǒng)計(jì)，截至2017年，美國(guó)中檔燃油車的動(dòng)力系統(tǒng)成本約5500美元/套，動(dòng)力電池成本則高達(dá)12000美元/套，盡管電動(dòng)車的使用成本有優(yōu)勢(shì)，但電池造價(jià)的巨大差距導(dǎo)致目前電動(dòng)車的經(jīng)濟(jì)性仍然較差。

價(jià)格持續(xù)下降是電動(dòng)車替代燃油車的基礎(chǔ)

電池價(jià)格下降、實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車經(jīng)濟(jì)性平價(jià)是推動(dòng)電動(dòng)車替代燃油車的基礎(chǔ)。據(jù)測(cè)算：對(duì)于某些年行駛里程較高的應(yīng)用場(chǎng)景，當(dāng)前的電池價(jià)格已可以滿足使用全成本平價(jià)；對(duì)于中檔車而言，動(dòng)力電池系統(tǒng)價(jià)格降至1元/Wh時(shí)，大眾消費(fèi)者可以實(shí)現(xiàn)使用全成本平價(jià)；隨著電池成本的進(jìn)一步下降，一旦低于0.7元/Wh，電動(dòng)車的購(gòu)臵成本可以和同檔燃油車競(jìng)爭(zhēng)，使用全成本則明顯低于燃油車，屆時(shí)電動(dòng)車將在脫離政策支持的環(huán)境中加速替代燃油車。

從動(dòng)力電池短暫的發(fā)展史中可以看出，動(dòng)力電池成本下降的速度非常迅速，從2010年至今，動(dòng)力電池系統(tǒng)的價(jià)格從1000$/kWh降至2017年的209$/kWh，年復(fù)合降幅達(dá)20%以上。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的價(jià)格也在快速下降，據(jù)《2018中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》的研究，2013年國(guó)內(nèi)鋰電池單體的價(jià)格高達(dá)3.2元/Wh，2018年有望降至1元/Wh，2025年有望降至0.55元/Wh。

動(dòng)力電池價(jià)格下降將帶動(dòng)電動(dòng)車的銷量和鋰電池的年需求。BNEF預(yù)計(jì)到2030年全球動(dòng)力鋰電池的需求有望超過1600GWh，是2017年需求量的25倍，其中電動(dòng)車需求接近1300GWh，電動(dòng)大巴的電池需求接近270GWh，儲(chǔ)能電池的需求接近70GWh。

提升電池容量是改善電動(dòng)車性能的前提

能量密度低的缺點(diǎn)可以通過增加電池容量來緩解。純電動(dòng)車根據(jù)續(xù)航里程的長(zhǎng)短分為低端(小于250km)、中端(250~380km)和高端電動(dòng)車(380km以上)，純電動(dòng)車的續(xù)航里程由汽車攜帶電量決定，一般而言，1kWh電量可以驅(qū)動(dòng)汽車行駛5-7km(或者3-4英里)。

2010年電動(dòng)車剛剛推向市場(chǎng)時(shí)，市場(chǎng)主流產(chǎn)品的帶電容量?jī)H有24kWh，續(xù)航里程不足200km，“續(xù)航里程焦慮”成為阻礙消費(fèi)者選購(gòu)電動(dòng)車的一大難題。隨著電池成本的快速下降以及能量密度的提升，汽車攜帶的電池容量穩(wěn)步增加，續(xù)航里程也隨之增加，目前300km以上的產(chǎn)品已經(jīng)成為主流，特斯拉的高端產(chǎn)品續(xù)航里程達(dá)600km以上，里程焦慮得到極大緩解。

提升電池能量密度是技術(shù)攻關(guān)的主要方向

提升電池能量密度是降本提效的有效手段。由于動(dòng)力電池的成本主要是原材料，提升電池能量密度可以有效降低原材料的用量和成本。此外，電池系統(tǒng)的重量達(dá)數(shù)百公斤級(jí)別，占整車重量的1/3左右，提升能量密度可以有效減少電池系統(tǒng)和汽車整體重量，進(jìn)一步改善整車性能。提升電池能量密度主要通過優(yōu)化活性材料和生產(chǎn)工藝，目前比較確定的技術(shù)方向包括正極材料高鎳化和負(fù)極中引入硅材料。

提高三元NCM正極材料中鎳元素的含量可以有效提升電池的容量和工作電壓，從而提升電池的能量密度。不同比例NCM材料的優(yōu)勢(shì)不同，Ni表現(xiàn)高的容量、低的安全性，Co表現(xiàn)高成本，高穩(wěn)定性，Mn表現(xiàn)高安全性、低成本，理論上，提高正極材料中的鎳含量是提高電池能量密度、提升鋰電池性價(jià)比的不二之選。

然而，隨著鎳含量的提高，正極材料的穩(wěn)定性隨之下降。由于Ni2+半徑(0.069nm)與Li+半徑(0.076nm)較為接近，在制備過程中容易導(dǎo)致鋰鎳陽離子混排，進(jìn)入鎳空位的鋰在循環(huán)過程中難以脫嵌，導(dǎo)致電池的首次庫侖效率不夠理想，并容易造成材料結(jié)構(gòu)坍塌，由層狀結(jié)構(gòu)向尖晶石結(jié)構(gòu)或NiO型巖鹽相轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致容量衰減、循環(huán)性能和熱穩(wěn)定性降低。

另外，陽離子混排使得電極材料表面鋰析出，表面堿度過高，多余的鋰形成碳酸鋰或氫氧化鋰在充放電過程中分解，使得電池產(chǎn)氣鼓包，安全性能下降。此外，在充電至較高電壓狀態(tài)下，材料表面Ni2+被氧化至Ni4+，其與電解液之間會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的副反應(yīng)形成SEI膜，導(dǎo)致離子和電子電導(dǎo)率較低，從而導(dǎo)致倍率性能表現(xiàn)不佳。

由于面臨上述問題，盡管高鎳三元已成為眾多電池廠商的攻關(guān)方向，但距離大規(guī)模推向市場(chǎng)仍需時(shí)日。

在石墨負(fù)極中引入硅元素是提高電池容量的有效方法。商業(yè)化的鋰離子電池主要是以石墨為負(fù)極材料，石墨的理論比容量為372mAh/g，而市場(chǎng)上的高端石墨材料已經(jīng)可以達(dá)360~365mAh/g，因此相應(yīng)鋰離子電池能量密度的提升空間已相當(dāng)有限。硅基負(fù)極材料因其較高的理論比容量(高溫4200mAh/g，室溫3580mAh/g)、低的脫鋰電位(<0.5V)、環(huán)境友好、儲(chǔ)量豐富、成本較低等優(yōu)勢(shì)而被認(rèn)為是極具潛力的下一代高能量密度鋰離子電池負(fù)極材料。但硅負(fù)極在脫嵌鋰離子時(shí)體積變化率太大，并且會(huì)導(dǎo)致析鋰反應(yīng)，造成安全隱患，因此目前硅負(fù)極材料的應(yīng)用也未普及。

電池?zé)崾Э厥请妱?dòng)車事故的主要來源

電動(dòng)車的動(dòng)力來自電池，電池的安全性，如是否會(huì)著火、爆炸、導(dǎo)致人員觸電、釋放有害氣體，車體結(jié)構(gòu)是否安全等諸多問題，都是關(guān)乎每位消費(fèi)者生命安全的大事，確保安全是新能源汽車不斷提升滲透率的根本前提。

動(dòng)力電池系統(tǒng)的產(chǎn)品安全性范圍包括化學(xué)安全、電氣安全、力學(xué)安全和功能安全?；瘜W(xué)安全在電池單體設(shè)計(jì)時(shí)候就已經(jīng)定型，比如如何選擇活性材料以及如何組合；電氣安全通過對(duì)電池系統(tǒng)里的電線、殼體和其他電器部件的絕緣來實(shí)現(xiàn)；力學(xué)安全則通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，比如特殊的房碰撞保護(hù)殼；功能安全需要通過相應(yīng)的傳感器來監(jiān)測(cè)電池單體、電池控制單元和它們相關(guān)的通信接口來達(dá)到目標(biāo)，執(zhí)行器是指如接通、斷開電池的繼電器?；瘜W(xué)安全事故是電動(dòng)車事故的主要來源，電芯層面主要承擔(dān)化學(xué)安全層面的職責(zé)。

電池中國(guó)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)了2017年以來新能源汽車的起火事故，從場(chǎng)景來看，起火的第一場(chǎng)景是充電，充電中和充滿電之后發(fā)生安全問題，大概占50%；第二場(chǎng)景是停放，部分新能源汽車在購(gòu)臵后使用率偏低，或者是即將報(bào)廢車輛在沒有拆除電池包的情況下長(zhǎng)期擱臵停放，約占20%；第三場(chǎng)景是行駛，約占10%；第四場(chǎng)景是碰撞，約占5%；第五場(chǎng)景是極端環(huán)境或者說惡劣天氣，出現(xiàn)動(dòng)力電池絕緣密封性能下降，泡水后短路等故障問題，約占10%；其他場(chǎng)景約占5%。

導(dǎo)致起火事故的原因之中，首當(dāng)其沖的是電芯產(chǎn)品問題。在電芯生產(chǎn)制造過程中，個(gè)別產(chǎn)品雜質(zhì)、毛邊等質(zhì)量控制未能符合要求，經(jīng)過多次充放電循環(huán)過程形成析鋰導(dǎo)致內(nèi)部短路，最終發(fā)生熱失控、熱擴(kuò)散。中科院院士歐陽明高認(rèn)為，部分企業(yè)為獲得補(bǔ)貼盲目追求高比能量，縮短電池產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證時(shí)間，技術(shù)驗(yàn)證周期偏短導(dǎo)致了技術(shù)驗(yàn)證不足、工程解決方案不成熟，是造成產(chǎn)品質(zhì)量問題的主要原因。

除此之外，電氣連接失效和碰撞等機(jī)械傷害也會(huì)引發(fā)新能源汽車起火。在汽車使用的長(zhǎng)期過程中，部分產(chǎn)品使用壽命無法充分滿足要求。例如某車型動(dòng)力電池經(jīng)過一段時(shí)間使用后，螺栓松動(dòng)，局部電阻較大開始發(fā)熱，成為安全隱患。而碰撞是觸發(fā)動(dòng)力電池?zé)崾Э氐牡湫头绞?。單個(gè)電芯或模組發(fā)生熱失控，會(huì)進(jìn)一步傳導(dǎo)至其他電芯、模組和電池包。目前動(dòng)力電池有關(guān)隔熱、阻斷的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有待進(jìn)一步提高。

電池?zé)崾Э氐脑驒C(jī)理及控制

從科學(xué)機(jī)理上講，造成鋰離子電池?zé)岱纸馐Э氐恼T因較多，有由外部出發(fā)的，如電濫用、熱濫用或者機(jī)械濫用，也有由內(nèi)部出發(fā)的，如金屬雜質(zhì)殘留、隔膜破損或負(fù)極上的析鋰反應(yīng)導(dǎo)致單體損壞等。不論觸發(fā)的原因?yàn)楹?，其?dǎo)致的結(jié)果主要是電池單體溫度升高，這會(huì)進(jìn)一步引起其他單體的熱分解反應(yīng)，從而產(chǎn)生更多熱量。這種自加速的過程被稱為熱失控(Thermal Runaway)，它導(dǎo)致的結(jié)果往往是不可控的單體發(fā)熱，甚至是起火。

鋰離子電池普遍采用易燃的烷基碳酸酯有機(jī)溶液作為電解液；其作為負(fù)極的石墨在充電態(tài)時(shí)化學(xué)活性接近金屬鋰：在高溫下表面的SEI膜分解，嵌入石墨的鋰離子與電解液、粘接劑PVDF會(huì)發(fā)生反應(yīng)，這些都伴隨著大量熱的釋放；其作為正極的過渡金屬氧化物在充電態(tài)時(shí)具有較強(qiáng)的氧化性，在高溫下易分解釋放出氧，釋放出的氧與電解液發(fā)生燃燒反應(yīng)，繼而釋放出大量的熱。因此，在濫用的情況下，安全設(shè)計(jì)不足的鋰離子電池會(huì)有熱失控的可能，如冒煙、起火甚至爆炸等。

提升安全性有三個(gè)維度：一是材料維度；二是生產(chǎn)過程維度；三是電芯集成維度。材料維度上，從對(duì)熱失控過程中各反應(yīng)的溫度和反應(yīng)焓的統(tǒng)計(jì)來看，盡管負(fù)極SEI膜分解反應(yīng)熱相對(duì)較小，但其反應(yīng)起始溫度較低，會(huì)在一定程度上增加負(fù)極極片的“燃燒”擴(kuò)散速度。更重要的是，SEI膜分解反應(yīng)直接決定了電池的高溫存儲(chǔ)性能，因此，改善SEI膜的熱穩(wěn)定性十分必要，改善的途徑主要是通過成膜添加劑或鋰鹽增加其熱穩(wěn)定性。

另外，盡管粘接劑在負(fù)極中的重量比很小，但是其與電解液的反應(yīng)熱十分可觀，因此通過減少粘接劑的量或選擇合適的粘接劑將有利于改善電池的安全性能。正極材料方面，各充電態(tài)正極材料在高溫下釋氧程度是影響其安全性能的主要因素。若對(duì)其他性能要求較高，采用核-殼結(jié)構(gòu)和表面包覆也是減少正極材料與電解液的反應(yīng)熱，提高電池安全性能的有效手段。電解液方面，電解質(zhì)LiPF6的熱穩(wěn)定性是影響電解液熱穩(wěn)定的主要因素，因此目前主要改善方法是采用熱穩(wěn)定性更好的鋰鹽。但由于電解液本身分解的反應(yīng)熱很小，對(duì)電池安全性能影響十分有限。對(duì)電池安全性影響更大的是其易燃性，降低電解液可燃性的途徑主要是采用阻燃添加劑。

盡管不同類型的電池在正極材料、隔膜等方面有一定差異，但總體思路相同，即正極材料盡量選取穩(wěn)定性好的、隔膜選取機(jī)械強(qiáng)度大的。此外，一旦確定了正極材料，不同電芯企業(yè)在材料方面趨同度就已很高，材料的區(qū)別很難成為不同電芯品質(zhì)差異的根本來源。

生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制水平是各家電芯企業(yè)差距的最主要來源，制造工藝的差異集中體現(xiàn)在產(chǎn)品一致性上。鋰離子電池制造工藝復(fù)雜，工序繁多，包括合漿、涂布、輥壓分切、制片、卷繞、組裝、注液、化成和分容等。制造過程的各個(gè)工序都影響著電池的性能，各工序的誤差累積是造成單體電池性能差異的主要來源。

鋰離子電池制造過程復(fù)雜，每個(gè)工序的誤差累計(jì)成最終電池性能差異，因此過程控制十分重要。對(duì)每個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化可提高產(chǎn)品一致性，其中影響較大的步驟包括電池漿料分散是否均勻、極耳、蓋板等處的焊接質(zhì)量以及注液過程的精度控制等。此外，采用自動(dòng)化程度高及精度高的生產(chǎn)線，不僅可以提高勞動(dòng)效率、改善工人勞動(dòng)環(huán)境，還可以節(jié)約材料、降低能耗并且大大降低生產(chǎn)過程中由于人為接觸造成的污染和人為操作的隨機(jī)性導(dǎo)致的電池不一致，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)?？傊?，提高電池一致性從根本上要提高制造工藝水平。

電芯集成維度上提升安全性主要是提高電池管理系統(tǒng)的水平(BMS)。在電池組使用過程中遇到的不一致性問題，可以通過BMS對(duì)電池組狀態(tài)進(jìn)行控制，以抑制電池性能差異的放大。BMS可以準(zhǔn)確估測(cè)SOC，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集電池的端電壓、溫度、充放電電流，防止電池發(fā)生過充或過放現(xiàn)象，并對(duì)電池組進(jìn)行均衡管理，使單體電池狀態(tài)趨于一致，從而能在電池使用過程中改善電池組的一致性問題，提高其整體性能，并延長(zhǎng)其使用壽命。

高鎳化、大容量趨勢(shì)增大安全隱患，車企決策更加審慎

國(guó)內(nèi)的電池企業(yè)對(duì)于電池的物理性能尤其關(guān)注，目前展開競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)仍在能量密度、快充以及循環(huán)次數(shù)上，對(duì)于降低產(chǎn)品價(jià)格目前并無特別有效的方法，對(duì)于安全性則較為忽略。隨著電池正極材料逐漸向高鎳三元切換，安全性將日益成為決定電池企業(yè)命運(yùn)的關(guān)鍵力量。

不同組分的三元材料中，鎳含量越高的材料，容量也越高，但其表面的碳酸鋰和氫氧化鋰雜質(zhì)越不易控制，很容易出現(xiàn)雜質(zhì)超標(biāo)的情況，這些殘留鋰化合物主要是Li2O、LiOH〃H2O、Li2CO3等堿性物質(zhì)，殘留物越多，材料表面的PH值越大。堿性物質(zhì)在空氣中容易吸潮，導(dǎo)致材料表面和水反應(yīng)，或使材料在調(diào)漿時(shí)黏度變大，或者將多余的水分帶入電池中，造成電池性能下降。調(diào)漿黏度變大的原因是黏結(jié)劑PVDF團(tuán)聚，使正極漿料黏度變大難以過篩，情況嚴(yán)重時(shí)漿料變果凍狀，成為廢料。

過量水被帶入電池的后果更加嚴(yán)重，首先是消耗的鋰鹽增加，副反應(yīng)增加，使電池內(nèi)阻變大、自放電高、衰減快，而且還會(huì)伴隨大量氣體產(chǎn)生；電池內(nèi)氣體的產(chǎn)生會(huì)使軟包電池發(fā)生賬期、鋁殼電池鼓殼、圓柱電池高度超標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)防爆閥開裂，導(dǎo)致電池失效等。過量的水還會(huì)和電解液反應(yīng)生成氫氟酸，腐蝕電池內(nèi)部的金屬部件，造成電池漏液。當(dāng)負(fù)極有鋰析出時(shí)，析出的鋰遇到水會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣和大量的熱，引發(fā)嚴(yán)重的安全問題。水分超標(biāo)的電芯在化成時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣體，研究發(fā)現(xiàn)，氣體成分中氫氣含量明顯增大。此外，副反應(yīng)產(chǎn)生的氟化氫氣體不僅會(huì)與鋁箔反應(yīng)，還會(huì)和正極材料反應(yīng)造成電池性能變差。

大容量也將導(dǎo)致電池系統(tǒng)的安全隱患增加。由于電池系統(tǒng)是由成百上千個(gè)電芯串并聯(lián)而成，一個(gè)電芯出現(xiàn)過熱起火就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池系統(tǒng)發(fā)生熱失控事故，對(duì)于方形和軟包電池類似風(fēng)險(xiǎn)更加突出。隨著電池系統(tǒng)容量的增加，在電芯安全系數(shù)不變的情況下，電池系統(tǒng)的事故風(fēng)險(xiǎn)將出現(xiàn)上升，因此車企在選擇供應(yīng)商時(shí)將更加審慎，務(wù)求在電芯維度上提高安全性，從而確保電池系統(tǒng)的安全系數(shù)。

其他方面，能量密度的重要性體現(xiàn)為它是提升電池性價(jià)比的關(guān)鍵點(diǎn)，但當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)于能量密度的過度追求是因?yàn)槲覈?guó)補(bǔ)貼政策的積極鼓勵(lì)，由于電池能量密度與安全性本質(zhì)上存在沖突，未來對(duì)于能量密度的追求將趨于理性?，F(xiàn)階段動(dòng)力電池的需求仍由補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)，其定價(jià)機(jī)制也由補(bǔ)貼強(qiáng)度控制。大容量電池對(duì)于電池的放電倍率和循環(huán)次數(shù)要求大為降低，高倍率的充電能力仍是電池發(fā)展的重點(diǎn)方向。

由于動(dòng)力電池在這五大因素上呈現(xiàn)出差異，當(dāng)前行業(yè)的首選競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略是差異化，預(yù)計(jì)龍頭企業(yè)將迅速獲得高份額，行業(yè)格局走向清晰。投資建議與投資標(biāo)的盡管行業(yè)呈現(xiàn)階段性過剩局面，安全性等要素將使得行業(yè)呈現(xiàn)高集中度的格局，龍頭企業(yè)及其供應(yīng)鏈企業(yè)值得重點(diǎn)關(guān)注。