动力电池新技术发展跟踪报告!
电池结构创新正加速成为本轮技术周期新主线
大圆柱电池
4680大圆柱电池可提高电池安全性、能量密度和快充性能,或将成为高端动力电 池的潜在发展方向。随着工艺瓶颈的突破、良品率提升,2023年大圆柱有望由特斯拉率先放量,2024年宝马、国内新势力将进一步贡献增量。
刀片电池
通过扁长化设计,降低零部件用量并提升散热性能和结构强度。比亚迪已实现全系搭载刀片电池,并加速外供与产能扩张;蜂巢能源亦加速短刀推广;刀片电池的应用将带动叠片工艺加速渗透。
系统结构创新
电池系统往去模组化、集成化方向演进,核心在于续航提升与成本下降。预计在新车周期和主流车企、电池厂的推动下,无模组化将加速推广,2023 年有望进一步放量,带动液冷板、导热/绝缘材料技术升级、用量提升。
电池材料创新构筑降本增效新篇章
钠电池
资源丰富、材料价格低廉, 且安全性、倍率性、低温性能表现优异,我们认为有望率先应用于低速电动车 和两轮车。当前层状氧化物路线产研相对领先,预计将于 2023 年实现 GWh级出货。
锂金属负极
锂金属负极理论容量高达 3860mAh/g,大幅高 于石墨负极,远期性能与成本均占优,但仍需解决锂枝晶、供应链等问题,有望于 2025 年率先应用于eVTOL领域,并于 2025-2030 年逐步实现EV 装车。
半固态/固态电池
固态电解质致力于解决电池本征安全性问题,是大幅提升电池能量密度的重要路径;预计半固态电池有望于 23-24 年率先产业化落地,全固态电池或将在 2025 年后逐步产业化。卫蓝新能源、赣锋锂 业等进展较快的企业尚处装车验证阶段,有望于 2023-2024 年逐步实现量产。
电池结构升级带动新工艺逐步渗透
叠片工艺
相比卷绕,叠片工艺在理论性能上具有优势,但在生产效率和成本方面尚处劣势。扁长化电芯天然更适 用于叠片技术,预计随着工艺成熟度不断提高,叠片工艺渗透率有望伴随 刀片电池推广逐步提高。
全极耳结构
大圆柱电池采用全极耳结构,提升 锂电池安全性与快充性能,增加了极耳揉平、焊接等工艺,提高了制造难度。
干法电极工艺
干法电极技术,将活性物质与特定的粘结剂混合,然后在温度和压力的作用下辊压到金属箔上面,因此不存在传统湿法所需的干燥过程,并且因干法涂布过程时间更短进而产能更大,这也降低成本减少能耗。确切的讲,干法电极的优点可能使电池成本至少降低10%。
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