新能源汽车电池发展，锂电池胜出

         电池作为新能源汽车"三电"之一，同时是新能源汽车成本占比最高的部分，是电动汽车发展的关键。电动汽车的行驶需要依靠电池提供能量，电动车上的电池组就是负责储存电动车行驶所需要的能量。电动汽车的电池分为蓄电池与燃料电池。电动汽车上的蓄电池组由多个叠在一起的单元电池组成，每一个单元电池具有独立的电化学特性。蓄电池能将化学能转换成电能，在充电时将电能转换成化学能，放电时将华学能转换成电能。

典型的电化学蓄电池单元

在电动汽车的发展历史中，可选的动力电池类型包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂电池。但是铅酸电池的能量密度低、铅金属污染环境、循环寿命短，使得铅酸电池不适合用于电动汽车动力电池。而镍镉电池存在记忆效应（必须完全放电后再充满电，否则会导致容量减小，使用时间缩短）、镉金属污染环境，镍氢电池能量密度仍不足且产业发展成熟性能无提高空间。从目前新能源汽车发展来看，锂电池具有能量密度高，并且产业发展成熟后成本可以进一步降低成本，因此锂电池被广泛应用，成为动力电池最重要的技术路线。

 

铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池对比

根据真锂研究数据，2018年1-8月，电动汽车市场实现锂电累计装机23.56 GWh，较2017年同期增长93.1%。从下图也可以看出新能源汽车市场中锂电池取得了迅速发展。

2017-2018年动力电池装机情况（GWh）

锂在所有金属中是最轻的，具有很高的热力学电压，由此导致非常高的比能量和比功率。锂电池的四大关键材料包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。锂电池正负极材料的主要作用为通过电化学反应，形成定向电流，从而实现充电与放电过程。电解液的主要功能为提供离子传输的载体。隔膜的主要作用是让离子穿过并防止锂电池短路。锂电池的四大关键材料工艺难度较大，约占电池成本的55.2%。

目前锂电池性能也在快速提升。为满足电动汽车提高续航里程的要求，同时降低锂电池成本，根据国务院颁布的《中国制造 2025》，其中对动力电池明确提出：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。而锂电池提高能量密度的关键在于正极材料，目前锂电池正极材料正在往三元高镍发展。锂电池负极材料主要朝着高充放电效率、高循环性能和较低成本的方向发展。目前隔膜主要朝着湿法涂瓷隔膜的方向发展。锂电池电解液的发展方向是耐高压，以及发展更稳定更阻燃的添加剂体系。

后续我们将继续学习锂电池的各个关键材料。