2025新能源汽车能量密度

1. 2025年中国新能源汽车销量占比20% 新能源将朝着哪些方向发展

日前，国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》（以下简称《规划》），提出到2025年，新能源汽车新车销量将达到汽车总销量的20%，同时，财政将对新能源汽车的充电桩建设给予支持。除了这些，这份《规划》对新能源汽车行业还做了哪些新的部署和规划，一起来看看。

根据专业媒体的分析，未来5年中国的新能源汽车行业将迎来40%的复合增速，与之相关的锂电池行业也将迎来大幅的增长，2019-2022年的复合增速将达到12.47%，最大市场容量达到402.6亿元。

写在最后：《规划》的出台，既是对新能源汽车未来发展路径的规划，也是对新能源行业的有力支持，必将推动行业更快速的发展；对于消费者来说，在不远的将来更多的人都能享受到新能源汽车带来的方便和快捷。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

2. 2025年三元锂电池每度电售价或为500元 售价降低一半以上

易车讯 8月11日-8月13日，第十二届中国汽车蓝皮书论坛在武汉举办，孚能科技、天津力神、蜂巢能源、安驰科技公司领导一致认为到2025年，三元锂电池售价将降低一半以上，每度电或能低至500元。

孚能科技董事长、总经理王瑀，天津力神电池常务执行副总裁王念举，蜂巢能源科技有限公司总裁杨红新，安驰科技总经理徐小明在会上各抒己见。对于动力电池成本，四位高层一致认为，到2025年，三元锂电池一度电的售价大概是500元，磷酸铁锂电池的售价大概是400元左右，相比现在的售价降低一半以上。

孚能科技

针对三元锂电池和磷酸铁锂电池的比较而言，王瑀认为，短期内磷酸铁锂电池和三元锂电池将处于共存的状态。目前磷酸铁锂电池的价格已经到了低谷，而三元锂电池则还有价格降低的空间。

产能方面，10月26日，孚能科技镇江制造基地项目在江苏镇江新区举办了奠基仪式。据悉，该项目将于7月21日签约落户江苏镇江新区，由孚能科技(赣州)有限公司、中国国新控股有限责任公司、镇江经济技术开发区三方共同发起。项目总投资150亿元，分两期实施，年产20GWh动力电池，每年配套约四十万台新能源汽车。

天津力神

而在王念举看来，磷酸铁锂电池更适合商用车，三元锂电池更适合乘用车。动力电池用了近10年的时间，到了一个瓶颈期，能量密度到300Wh/kg之后，预计会停留很长时间，其实如果能量密度维持在某一个点，电池的安全问题是可以解决的。

对于未来动力电池领域的格局，王念举表示，预计到2025年，中日韩将有10家左右的企业，欧美也会有几家。王瑀也认为，中日韩会齐头并进，但最后谁能成功，还是取决于下一代产品开发能力、客户服务能力等。

蜂巢能源

长城汽车旗下子公司蜂巢能源，在去年就曾经发布了产品规划，将斥资20亿欧元在欧洲建设24GWH大型动力电池工厂；同时还面向全球首次发布了无钴材料和四元材料电芯产品。此外，至2025年蜂巢能源国内规划产能将达到76GWh，在全球规划产能将达到120GWh。

3. 宝马承诺到2025年推出固态电池 可将能量密度提高约50％

宝马董事会主席奥利弗·吉普斯（Oliver Zipse）表示：“有了Neue Klasse（宝马用于下一代汽车的绰号），我们将在电驱动技术上取得重大飞跃。” “我们希望显着提高电池的能量密度，同时降低材料使用和生产的成本。我们还将大大减少主要材料的使用，以确保真正的'绿色'电池。”宝马声称，在即将推出的iX SUV中，多达50%的镍被回收利用。

宝马计划在2023年之前推出10款纯电动汽车：i4轿车将于今年晚些时候与iX一起推出，并且计划推出5系、7系和MINI COUNTRYMAN的后续纯电版车型。宝马研究的另一个方面将集中在电池的可回收性上，目的是制造一款完全可回收的电池。

4. 新能源领域迎来重要国策，明年起我国19省大面积普及新能源汽车

据了解，当前充电桩的布局已经基本满足了公共交通、物流运输、私人出行等领域的充电需要。不过，目前充电桩等新能源基础建设的发展中仍存在分布不均衡、充电便利性不足等问题，充电难成为新能源行业发展的制约条件之一。有分析指出，《产业发展规划》的颁布将加快解决新能源充电基础设施发展不完善的问题。

氢能源的体系建设成为《产业发展规划》重点提及的内容。《产业发展规划》指出，要求推进加氢基础设施建设，引导企业根据氢燃料供给、消费需求等合理布局加氢基础设施，提升安全运行水平；开展高压气态、深冷气态、低温液态及固态等多种形式储运技术示范应用，探索建设氢燃料运输管道，逐步降低氢燃料储运成本。同时，《产业发展规划》也进一步明确了关于提升氢燃料电池汽车的应用技术以及推动商业化示范运行等内容。

事实上，早在2019年，氢能源首次被写进了政府工作报告中，氢能源上下游的投资和布局成为热点。中金公司认为，氢能源汽车是行业长期发展方向，该项政策的推出，将进一步加快了产业发展节奏，为氢能源汽车生产企业及相关产业链带来一定投资机会。

陈士华分析认为，氢能源在《产业发展规划》中被多次提及也充分反映出国家对于氢能源发展的重视。“受到原材料的制约以及技术的限制，当前氢能源的发展还没有达成最理想的解决方案。不过从长远来看，氢能源是替代纯电动的最佳路线，只是其发展仍需要较长的时间。”

总体来看，《产业发展规划》对于新能源的支持范围不仅仅局限在新能源车辆本身，而是通过扩充产业发展重点，来进一步探索新能源全产业链的布局和完善。在产业环境方面，《产业发展规划》提出鼓励新能源汽车、能源、交通、信息通信等领域企业跨界协同，鼓励整车及零部件、互联网、电子信息、通信等领域企业组成联盟，以及对内深化行业管理改革，对外扩大开放和交流合作和加快融入全球价值链等。

受政策的带动作用，未来新能源全产业链的投资和发展将有更大想象空间。中信证券的研报指出，《产业发展规划》再次明确了电动车长期发展，进一步提升了新能源汽车产业链投资确定性；从全球视野看，中国电动化供应链快速发展、最为完善，龙头企业已经供应海外，作为全球优质制造资产的价值凸显。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

5. 为什么不同电池能量密度不同

续航能力↑=可用电量↑÷能耗↓
在相同能耗不变，电池包体积和重量不变都受到严格限制的情况下，新能源汽车的单次最大行驶里程主要取决于电池的能量密度。
图1 电池包系统在整车中的布局
什么是能量密度？
能量密度(Energydensity)是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。
电池重量能量密度=电池容量×放电平台/重量，基本单位为Wh/kg(瓦时/千克)
电池体积能量密度=电池容量×放电平台/体积，基本单位为Wh/L(瓦时/升)
电池的能量密度越大，单位体积、或重量内存储的电量越多。
什么是单体能量密度？
电池的能量密度常常指向两个不同的概念，一个是单体电芯的能量密度，一个是电池系统的能量密度。
电芯是一个电池系统的最小单元。M个电芯组成一个模组，N个模组组成一个电池包，这是车用动力电池的基本结构。
图2 动力电池系统构造示意图
单体电芯能量密度，顾名思义是单个电芯级别的能量密度。
根据《中国制造2025》明确了动力电池的发展规划：2020年，电池能量密度达到300Wh/kg；2025年，电池能量密度达到400Wh/kg；2030年，电池能量密度达到500Wh/kg。这里指的就是单个电芯级别的能量密度。
什么是系统能量密度？
系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。因为电池系统内部包含电池管理系统，热管理系统，高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间，因此电池系统的能量密度都比单体能量密度低。
系统能量密度=电池系统电量/电池系统重量OR电池系统体积
究竟是什么限制了锂电池的能量密度？
电池背后的化学体系是主要原因难逃其咎。
一般而言，锂电池的四个部分非常关键：正极，负极，电解质，膈膜。正负极是发生化学反应的地方，相当于任督二脉，重要地位可见一斑。
图3 方壳电芯结构图
我们都知道以三元锂为正极的电池包系统能量密度要高于以磷酸铁锂为正极的电池包系统。这是为什么呢？
现有的锂离子电池负极材料多以石墨为主，石墨的理论克容量372mAh/g。正极材料磷酸铁锂理论克容量只有160mAh/g，而三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh/g。
根据木桶理论，水位的高低决定于木桶最短处，锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料。
磷酸铁锂的电压平台是3.2V，三元的这一指标则是3.7V，两相比较，能量密度高下立分：16%的差额。
当然，除了化学体系，生产工艺水平如压实密度、箔材厚度等，也会影响能量密度。一般来说，压实密度越大，在有限空间内，电池的容量就越高，所以主材的压实密度也被看做电池能量密度的参考指标之一。
在《大国重器II》第四集中，宁德时代采用了6微米铜箔，利用先进的工艺水平，提升了能量密度。
如果你能坚持每行读下来一直读到这里。恭喜，你对电池的理解已经上了一个层次。
如何提高能量密度呢？
新材料体系的采用、锂电池结构的精调、制造能力的提升是研发工程师“长袖善舞”的三块舞台。下面，我们会从单体和系统两个维度进行讲解。
——单体能量密度，主要依靠化学体系的突破
增大电池尺寸
电池厂家可以通过增大原来电池尺寸来达到电量扩容的效果。我们最熟悉的例子莫过于：率先使用松下18650电池的知名电动车企特斯拉将换装新款21700电池。
图4 不同尺寸的圆柱电池对比
但是电芯“变胖”或者“长个”只是治标，并不治本。釜底抽薪的办法，是从构成电池单元的正负极材料以及电解液成分中，找到提高能量密度的关键技术。
化学体系变革
前面提到，电池的能量密度受制于由电池的正负极。由于目前负极材料的能量密度远大于正极，所以提高能量密度就要不断升级正极材料。
高镍正极
三元材料通指镍钴锰酸锂氧化物大家族，我们可以通过改变镍、钴、锰这三种元素的比例来改变电池的性能。
在图5中几种典型三元材料中可以看出，镍的占比越来越高，钴的占比越来越低。镍的含量越高，意味着电芯的比容量就越高。另外，由于钴资源稀缺，提高镍的比例，将降低的降低钴的使用量。
图5 不同正极材料的克容量对比
硅碳负极
硅基负极材料的比容量可以达到4200mAh/g，远高于石墨负极理论比容量的372mAh/g，因此成为石墨负极的有力替代者。
目前，用硅碳复合材料来提升电池能量密度的方式，已是业界公认的锂离子电池负极材料发展方向之一。特斯拉发布的Model3就采用了硅碳负极。
在未来，如果想要百尺竿头更进一步——突破单体电芯350Wh/kg的关口，业内同行们可能需要着眼于锂金属负极型的电池体系，不过这也意味着整个电池制作工艺的更迭与精进。
图6 锂离子电池电池体系的高能化发展趋势
系统能量密度：提升电池包的成组效率
电池包的成组考验的是电池“攻城狮“们对单体电芯和模组排兵布阵的能力，需要以安全性为前提，最大程度地利用每一寸空间。
电池包的“瘦身”主要有以下几种方式
优化排布结构
从外形尺寸方面，可以优化系统内部的布置，让电池包内部零部件排布更加紧凑高效。
拓扑优化
我们通过仿真计算在确保刚强度及结构可靠性的前提下，实现减重设计。通过该技术，可以实现拓扑优化和形貌优化最终帮助实现电池箱体轻量化。
选材
我们可以选择低密度材料，如电池包上盖已经从传统的钣金上盖逐步转变为复合材料上盖，可以减重约35%。针对电池包下箱体，已经从传统的钣金方案逐步转变为铝型材的方案，减重量约40%，轻量化效果明显。
整车一体化设计
整车一体化设计与整车结构设计通盘考虑，尽可能共享、共用结构件，例如防碰撞设计，实现极致的轻量化
图7 整车集成模态仿真
图8 整车集成模态仿真
电池是一个很全方位的产品，你要提升某一方面的性能，可能会牺牲其他方面的性能，这是电池设计研发的理解基础。动力电池属于车载专用，因而能量密度不是衡量电池品质的唯一尺度。

免责声明：以上内容转载自中国化学与物理电源行业协会，所发内容不代表本平台立场。
全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：[email protected]，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

6. 氢云研究：谁将主宰未来新能源汽车：氢燃料电池 or 固态锂电池

作者|tom高级新能源分析师

我国油气资源匮乏，大幅度以来国外进口。为了保证国家能源安全，采取多元化能源发展路线。早期尝试了甲醇等生物质燃料，后又发展天然气、液化石油气燃料。随后又探索了超级电容、锂电池、燃料电池等技术，锂电池已经成功应用到交通领域，成为近年来新能源发展主力军。

锂电池能量密度，续航里程偏低，加之安全性存疑，一直备受业内外争议。而氢燃料电池技术突破，超高能量密度，成为业内外关注焦点。本文将从全新一代锂离子电池技术——固态电池，与氢燃料电池技术发展，分析二者优劣势，预判未来应用前景，供读者参考。

首先从全新一代锂电池技术——固态电池开始，分析目前固态电池技术产业化进程，及其技术优劣势。

1、固态电池产业化只差临门一脚，但续航改善有限

近一年多，台湾辉能开始与各大主机厂进行合作，测试电池包，这在氧化物固态电池领域具有标志意义。在10月22日东京车展上，丰田汽车CTO寺师茂树也表示，2020年东京奥运会示范运营固态电池汽车，2025年左右可以大规模生产固态电池汽车。以这些信息来看，辉能似乎在半固态电池产品和丰田硫化物全固态电池离量产越来越近。

2、辉能半固态锂电池初步具备小批量生产能力

近日，辉能CEO在某论坛上透漏了最新电池技术进展。通过论坛信息，我们可以看到目前辉能所谓固态电池并非全固态电池，而是采用添加少量有机电解液的半固态电池。添加少量有机电解液，可以大幅改善界面接触问题，使得电池性能几乎达到液态电池水平，同时在安全性、高低温性能、散热等方面还具有明显优势。这种半固态电池解决了目前液态锂电池安全问题，但没有解决能量密度问题。由于负极不能采用金属锂，其能量密度将不会有领先优势。

表1主要锂电池技术路线特征

图6两种电池成本-续航里程对比

6、超长续航，长途、重载场景氢燃料电池优势明显

氢燃料电池由于能量密度高，长续航优势明显，可以运用于大载荷场景，如大型远洋船舶、重型长途车辆，而动力电池是难以胜任这些应用场景的。在燃料电池发展早期，我们已经看到其在大型船舶、火车、重载车辆领域的应用尝试，笔者认为氢燃料电池在这些领域应用更具有优势。而固态电池延续了液态锂电池优点，同时在一定程度上弥补了其续航里程（能量密度）不足问题，但其仍然难以与燃料电池相比。

氢燃料电池和锂电池在很多应用领域是相互补充的，比如在电网储能领域，氢燃料电池容量大，而锂电池响应快，在电网储能中起到作用也不尽相同。锂电功率密度大、氢电能量密度高，电-氢混合技术成为目前氢燃料电池汽车主要采用技术路线。能源领域从来都是受到政府管制的，未来不排除政府通过税收及相关管制措施，调节氢燃料电池使用成本，使得氢气使用成本具有比较优势。笔者认为不能单纯否定某一种技术，二者具有非常好的互补性，协调二者发展才能更好促进新能源产业发展。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

7. 将于2025年亮相 曝宁德时代CTC电池技术更多消息

在续航方面，由于省去了铸件的电池包，CTC技术可最大程度降低电池包重量和空间，从而可使电动汽车的续航里程至少可以达到800km。当时，市场将CTC技术称之为 “底盘电池”技术。

CTC是Cell to Chassis的简称，可理解CTP的进一步延伸，其核心在于省去模组、打包过程，将电芯直接集成到汽车底盘上，实现更高程度集成化。

按照宁德时代官方介绍，现有的CTP电池由于省去了电池模组，相比于传统电池包，可以使体积利用率提升15%-20%，零件数量减少40%，生产效率提升 50%并降低动力电池的制造成本。宁德时代目前正在规划第二代平台化的CTP电池系统，计划于2022年-2023年投入市场应用

而基于CTP延伸而来的CTC技术，宁德时代计划在2028年前后升级为第五代智能化的CTC电动底盘系统，较之前提前了两年，更多消息持续关注。

8. 2015年国务院发布的《中国制造2025》中对动力电池有什么要求

明确提出到2020年，我国动力电池要达到能量密度300wh/kg，2025年达到400wh/kg，到2030年达到500wh/kg。

目前，国内企业和机构都在研究如何提高动力电池的能量密度，着力研发可以延长电动汽车行驶里程、降低电动汽车造价的新型池技术，以增加新能源汽车的续航里程。国产动力锂电池进入高比能时代。

国家新能源汽车重点研发专项总体专家组成员肖成伟认为，动力电池技术变化趋势正向着高比能量方向发展，这与国家发展纯电动的战略取向密切相关。在2015年国务院发布的《中国制造2025》中，明确提出到2020年，我国动力电池要达到能量密度300wh/kg，2025年达到400wh/kg，到2030年达到500wh/kg。

中国工程院原副院长、国家制造业创新中心专家组组长干勇此前表示，根据目前产业技术攻关趋势，到2020年我国动力电池行业的动力电池系统能量比有望达到350wh/kg。这意味着在电池体积大幅缩小的情况下，纯电动汽车的续航里程将普遍增加至400到500公里水平，而成本也将大大下降。

目前，国能电池已与包括福田汽车、安凯客车、南京金龙、长安汽车、郑州日产、珠海银隆新能源、百路佳等国内80%以上的客车企业进行配套和批量供货，并入驻上海机动车检测中心。在2017年公布的293、295等多批工信部新产品公告中，国能电池的装配数量排名第二。

9. 未来15年新能源汽车会是什么样的

今年新能源汽车会有很好的发展前景