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金准数据 全球动力电池研究报告编制机构：金准数据发稿时间：2017-10-16随着全球电动汽车市场的快速发展，动力电池产业相得益彰，发展潜力巨大。近几年来，新能源汽车市场发展迅速，一提到购买新能源电动汽车，“补贴”、“不限号”、“新牌照”等政策就会浮现在脑海。根据相关预测，在未来20年，电动汽车将占据全球汽车采购量的40%，目前全球汽车每年的生产销售量约为1亿辆，这意味着电动汽车每年的销售约为4000万辆。而电机和电控系统作为新能源汽车的三大关键组成部分，其中动力电池是最关键的一环，可以说就是新能源汽车的“心脏”。假设电池价格与一般内燃机的6000美元成本相当，那么电池行业未来就有可能达到2400亿美元。为满足预期需求，以便在这个价值2400亿美元的蛋糕中分得一杯羹，全球动力电池制造商都在致力于扩能增产。一、电池分类及应用1、电池分类（1）铅酸电池法国人普兰特于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程。老式电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水，不过随着科技的发展，铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。由于技术成熟、价格便宜，是目前在汽车领域应用得最为广泛的电池。铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点，比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。北京奥运会时，有20辆使用铅酸电池的电动汽车，为奥运会提供交通服务。由于其成分是硫酸电解质，因此，废弃后对环境的污染相对严重。而其最大的缺点在于，续驶能力比较低，所以，应用于纯电动汽车上并不能满足人们日常需求。从目前来看，铅酸电池多应用于低速电动车，特别是老年代步车、电动自行车等。· 代表车型：低速电动车，老年代步车（2）镍金属电池目前在电动汽车上使用的镍金属电池主要有镍镉电池和镍氢电池两种。镍氢动力电池刚刚进入成熟期，是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池，商业化的代表是丰田的普锐斯。与铅酸电池相比，镍镉电池在比能量、比功率和使用寿命方面都占有一定的优势，且可以快速充电。它的主要的优点是它可以适应大电流放电，对于需要较大功率输出要求的场合比较适用。它的能量密度较大，增加了续航的里程。镍氢电池放出的电比较平稳，发热量较小。它主要的缺点是具有“记忆效应”，即电池在循环充放电过程中容量会出现衰减，而过度充电或放电，都可能加剧电池的容量损耗。· 代表车型：丰田普锐斯（3）磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池：是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指，它在700℃~800℃时才发生分解，但不会像三元锂材料的化学反应那么剧烈，也不会释放出氧分子，拥有良好的安全性。也正因如此，其也成为目前电动车电池的主要门类之一。此外充放电效率高、对环境无污染等也都是它的优势所在。不过，磷酸铁锂电池有一个致命性的缺点，那就是低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。研究表明，一块容量为3500mAh的电池，如果在-10℃的环境中工作，经过不到100次的充放电循环，电量将急剧衰减至500mAh，基本就报废了。而且，材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差，这也是导致很多纯电动汽车续航能力并不能达到标称值的重要原因。· 代表车型：比亚迪E6，比亚迪EV300（4）三元电池三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，具有容量高、成本低、安全性好等优异特性，其在小型锂电中逐步占据一定的市场份额，并在动力锂电领域具有良好的发展前景。三元锂电池能量密度高，循环性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等，由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致高温安全性差，且pH值过高易使单体胀气，进而引发危险，目前造价较高。· 代表车型：特斯拉ModelS（5）锰酸锂电池锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂，其中尖晶石型锰酸锂结构稳定，易于实现工