今天情感在线网给大家分享新能源汽车采用的五种锂电池是什么的知识，其中也会对新能源汽车采用的五种锂电池是什么进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析新能源电动汽车最主要的部件之一是电池，而且目前阻碍新能源汽车发展的原因之一是电池的充电问题。发展新能源电动汽车，电池必不可少，新能源汽车的电池分为哪几大类，电池的性能和价格问题是个什么情况，第一电动网进行了盘点整理，全面介绍一下目前新能源汽车电池问题。
一、铅酸电池
铅酸电池作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。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。
但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
二、镍镉电池和镍氢电池
虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，使用遗弃后对环境会造成污染。
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。目前全球主要的汽车动力电池厂商主要有日本的PEVE和 Sanyo，PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额，目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和 Estima，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。在我国，长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，他们采用的也都是镍氢电池，不过电池主要向国外采购，国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。
三、锂电池
传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前，越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。
因为锂离子动力电池有以下优点：工作电压高(是镍镉电池氢-镍电池的3倍);比能量大(可达165WH/㎏，是氢镍电池的3倍)；体积小；质量轻；循环寿命长；自放电率低；无记忆效应；无污染等。
目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是：安全性能和汽车动力电池的管理系统。安全性能方面，由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的安全理念，因此，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法正常工作，甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。
四、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池也是一种锂电池，其比能量不到钴酸锂电池的一半，但是其安全性高，循环次数能达到2000次，放电稳定，价格便宜，成为车用动力新的选择。
五、燃料电池
简单地说，燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能”储电”而是一个”发电厂”。
最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂(铂)的作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子(质子)可穿过质子交换膜(即固体电解质)，在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水(蒸汽)带走，燃料电池就可以不断地提供电能。
因为燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料——电能转换效率在45%～60%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%。
新能源电池性能比较
新能源汽车电池发展趋势
在发展新能源汽车上，镍氢电池技术最成熟，未来3年内仍将是新能源车的主流，之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下，5年后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。
新能源汽车电池价格趋势
就价格趋势来看，目前电动汽车用快充锂离子动力电池价格在$1600/kwh 左右，普通锂离子动力电池价格在$500/kwh，按照目前美国汽油和电力的价格趋势，在汽车的整个使用周期内，100km续航能力的快充锂离子动力电池电动车使用成本比性能相当的汽油内燃发动机汽车高25%。一旦电动汽车用动力电池价格下降到$200-300/kwh，电动车使用成本将与传统汽车相当。根据预测，在各国相关政策的鼓励下，2020年全球电动汽车用锂离子需求接近50Gwh，快充电池成本2020 年有望下降到$400-500/kwh，普通动力电池价格能下降到$200-300/kwh。
新能源汽车选三元锂电池，还是磷酸铁锂电池？对于新能源汽车来讲，最核心的就是电池，它占据了整车成本的40%~60%，目前电池种类繁多，最主要的技术路线就是宁德时代为代表的三元锂电池路线以及比亚迪为代表的磷酸铁锂电池路线，作为消费者的我们究竟该怎么选呢？
电池不仅影响新能源汽车的续航，还直接影响诸多性能，其中消费者最关心的莫过于安全、续航及充电！
一、安全
现如今，对于多数人来讲物质是相对丰富的，加上电车本身使用成本又比较低，完全没必要像燃油车时代在经济性和安全性上做取舍，安全是其它任何活动的基本前提。
这方面磷酸铁锂电池优势明显！温度达到180℃时，三元材料电池正极就开始分解并产生大量氧气，这些氧气又会与电池内部的溶剂产生化学反应，进而产生大量热量形成连锁反应，整个过程只需要几十秒车辆就会发生爆燃，这也是为什么前段时间看到那么多新能源汽车发生自燃，导致车主被火焰吞噬的几乎全是三元锂电池汽车，而磷酸铁锂电池汽车几乎无任何车主受伤，因为它正极耐受温度可以达到800℃，起火的条件相对苛刻，也相对漫长，留给车主逃生的时间也要充足很多！
二、续航
续航方面毫无疑问能量密度更大的三元锂电池更有优势，但是对于新能源汽车而言，续航里程是根据自己的使用场景够用就好，否则过多的电量、过重的电池只会增加汽车购买成本和电耗，性价比极低，其核心还是在于快速补电，这和四五百公里续航的油车没有里程焦虑是一个道理！
三、充电
就电池本身的化学特性而言，三元锂电池充电是要更快的，因为它的电压更高，相同电流下拥有更大的充电功率，磷酸铁锂电池是可以通过技术弥补这一短板的，三元锂电池汽车的整车电压是很高的，但是充电桩电压如果低，它的充电功率一样上不来。
这也解释了为什么越来越多的车企开始逐渐将电池切换为磷酸铁锂电池的原因所在，除了能保证上述关键性能以外，成本上也拥有更大的优势，加上其不含有稀缺的稀有金属，不会被西方等外国势力卡脖子，也符合国家的能源战略转型需要，不需要太久磷酸铁锂电池路线将会占有明显优势！
深度解读新能源汽车电池技术发展及电池寿命谁在抢占锂电制高点——动力电池创新材料全景报告新能源汽车发展浪潮下，锂电池需求量持续攀升，也给上游原材料供应链带来前所未有的机遇。
2022年上半年，动力锂电池材料四大关键材料——正极材料、负极材料、隔膜、电解液出货量分别为76.4万吨、54万吨、54亿平方米、33万吨，同比增长61.05%、68%、59%、63%。
但是，随着动力电池技术的革新，传统材料逐渐不能满足电池降本、提升能量密度等需求，单晶三元、硅基负极等新材料应用加速。材料和化学体系创新越来越成为未来电池产业链企业的核心竞争力。
本报告将从正极材料、负极材料、电解液用锂盐、导电剂领域入手，探讨新型材料如何为提升动力电池性能添砖加瓦，又将如何推动动力电池材料市场格局不断演变。
全文篇幅较长，主要从以下方面展开：
一、正极材料
1.1锰基正级
1.2单晶三元
二、负极材料
2.1硅基负极
三、电解液用锂盐
3.1双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）
3.2小众锂盐：二氟磷酸锂
四、导电剂
4.1碳纳米管材料
五、结语
一、正极材料
正极材料是提高动力电池性能的关键。例如，正极材料的表面特性和机构稳定性很大程度上决定了动力电池的安全性能和循环次数；电压平台、克容量和压实密度等影响着动力电池的能量密度。
同时，正极材料也是动力电池所有环节中成本最大的部分，占比高达40%以上。随着上游原料价格的飞速增长，在提升电池性能的基础上，正极材料厂商对降本技术的研发也迫在眉睫。
目前，磷酸铁锂与三元材料仍为正极材料市场中的主流选择，而低成本、高电压的新型正极材料也接连出现。比如，升级领域涵盖磷酸铁锂、三元材料的锰基正级，以及渐成动力电池主流应用的单晶三元。
1.1 锰基正级
镍、钴、锂等新能源金属的价格上涨倒逼电池厂不断探寻新的电池材料和技术，锰在电池领域的应用正得到市场越来越多关注。其中，具备高电压特性的锰基电池材料有望成为电池能量密度的突破点。
目前常见的锰基电池材料包括磷酸锰铁锂、镍锰酸锂、富锂锰基和锰酸锂。从能量密度来看，富锂锰基＞磷酸锰铁锂＞镍锰酸锂＞锰酸锂。因此，磷酸锰铁锂、镍锰酸锂、富锂锰基可用于动力电池，锰酸锂则多用于两轮车或消费领域。
相较于市面上主流的磷酸铁锂和三元动力电池，高电压、成本低、循环寿命短是锰基电池的共同特性。
1.1.1 磷酸锰铁锂：掺杂使用才是王道？
磷酸锰铁锂是磷酸铁锂的升级方向之一。与磷酸铁锂相比，磷酸锰铁锂电压平台可达3.8V-4.1V左右，高于磷酸铁锂的3.4V，在克容量几乎相同的情况下，能量密度可提升约20%。同时，磷酸锰铁锂的主要原材料为锰系化合物，锰含量约40%，并非稀缺资源，中银证券测算原料成本可较磷酸铁锂低约28%。
但是，磷酸锰铁锂目前仍存在“硬伤”。由于导电性差、电阻高，磷酸锰铁锂在充放电过程中的极化程度较大，电池的循环次数较磷酸铁锂减少了约1000次。为此，业界正在通过碳包覆、离子掺杂等材料改性技术努力弥补短板。
“锰基电池只会适当占有市场，是辅助产品，不会成为主流。”有新能源分析师认为，比如磷酸锰铁锂具有与三元5系相近的能量密度，二者混合后在提升电池安全性和使用寿命的同时，还能进一步优化成本，在未来2-3年更多会以复配三元材料的方式加以应用。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员夏永高表示，当时比亚迪舍弃磷酸锰铁锂技术的原因之一就是单独使用会面临一些难题。磷酸锰铁锂电池的材料粒径需要做到50纳米，粒径小就易吸水，压实密度也会降低，但与三元锂电池配合使用有不错的效果。
2022年7月，容百科技在战略新品发布会上展示了4种磷酸锰铁锂和高镍三元混合使用的产品。
具体来看，不同的掺杂比例所达到的能量密度也不同。当磷酸锰铁锂占比95%时，电池能量密度为210Wh/kg，主要的竞争对手是磷酸铁锂市场；当磷酸锰铁锂占比仅5%时，电池能量密度高达270Wh/kg，主要应用市场为高镍三元迭代产品。
民生证券测算，中性、乐观情景下，2025年全球动力电池和两轮车领域复配方案的磷酸锰铁锂需求量分别为11.43万、15.41万吨，对应市场空间分别为75.45亿、101.67亿元，2022-2025年CAGR分别为229.39%、264.82%。
1.1.2 富锂锰基：最具前景的动力电池用正极材料之一
富锂锰基在2V-4.8V电压平台基础上的比容量可超200mA·h/g，是目前所用正极材料实际容量的两倍左右，被认为是继磷酸铁锂和三元材料之后最具前景的动力电池用正极材料。
但富锂锰基充放电效率低、循环稳定性差，使用过程中还会出现持续的电压衰减，且4.8V高压电解液是一项极具挑战性的研发工作，这在一定程度上降低了其高比容量带来的优越性。
目前，富锂锰基整体还处在研发阶段。
中信建投数据显示，截至2022年4月，富锂锰基处于有效、实质审查和公开状态的专利数共有1000余个，主要集中在中国。其中，中南大学、福建师范大学、湖南妙胜汽车电源有限公司专利规模位居前三位。申请专利的年份自2010年起，集中爆发于2017年之后。
中信建投认为，若高性能的富锂锰基材料能够得以应用，理论上可以替代三元正极和部分铁锂正极，甚至创造出更多增量。同时，富锂正极搭配高锂含量负极也是材料应用方面的亮点之一。
1.1.3 产业链相关企业布局一览
中信证券认为，率先发力新型锰基材料研发生产的正极企业和向下游电池材料延伸的锰产品制造商将受益，并建议围绕这两条主线进行投资。
从最上游的锰资源开采来看，青岛中程（300208.SZ）持有东帝汶锰矿约476公顷，目前勘探面积为103.47公顷，储量约34万吨，锰含量约为45%-60%；三峡水利（600116.SH）则拥有锰矿开采、电解锰生产加工及销售的完整产业链。
原料加工企业方面，五矿资本（600390）拥有亚洲最大的四氧化三锰厂和国内最大的电解金属锰生产基地，市场占有率超50%；红星发展（600367）子公司大龙锰业主要生产一次电池和锂电池用的电解二氧化锰（锰酸锂的主要原材料）、三元正极材料使用的高纯硫酸锰等产品；中钢天源（002057）则是全球最大的四氧化三锰制造商。
另有锰产品制造商已开始积极向下游拓展电池材料业务。
湘潭电化（002125）是国内规模最大的电解二氧化锰生产企业，电解二氧化锰年产12.2万吨。公司正在布局锰酸锂、四氧化三锰等锰系新能源电池材料。为了节约资本，公司正在湖南、广西等地寻找低成本、安全性高的优质锰矿资源，现已取得湘潭楠木冲锰业有限公司51%的控股权、广西靖西市爱屯锰矿普查探矿权，楠木冲锰矿复产后，有望为公司提供资源保障。
磷酸锰铁锂正极材料方面，德方纳米（300769.SZ）进度较为领先。公司现具有百吨级别的中试线，相关产品已经送样电池厂，电池端测试已基本完成，现已进入车端验证阶段。当升科技（300073.SZ）、厦钨新能（688778.SH）则仍处于小试阶段。有业内人士称，磷酸锰铁锂目前没有规模化应用，但应该很快会提上议程。
值得一提的是，2021年“宁王”也已悄然布局磷酸锰铁锂材料业务。
富锂锰基方面，国内已有多家公司储备了相关生产技术。容百科技、当升科技目前已进入小试阶段。多氟多、振华新材等企业据悉也开展了富锂锰基相关研发工作。
1.2 单晶三元
单晶化路线作为提升动力电池正极材料能量密度的主要方式之一，市场渗透率逐步提升。
据鑫椤咨询，中国单晶三元在三元正极材料市场中的占比从2019年的20%左右，上升至2022年前四个月的42.7%，预计2022全年的市占率将保持在40%以上。
渤海证券等多家研究机构认为，三元材料的单晶化与高镍化路线将殊途同归，长远来看，高镍低钴乃至高镍无钴的单晶三元材料体系将会成为国内动力电池主流应用品种。
1.2.1 单晶中镍：当前性价比突出
从国内各型号电池单晶材料占比来看，单晶中镍占比较高。其中，5系占比最高，6系排名第二但占比逐渐增加，主要代表产品为Ni55（55/15/30）和Ni65（65/7/28）。
为什么中镍成为当前主流？
首先，从能量密度来看，通过提高电压平台，单晶中镍6系能量密度与多晶镍8系产品基本持平。厦钨新能此前发布公告称，公司6系高电压对标8系高镍，7系高电压对标9系超高镍。
其次，从成本来看，Ni65高电压三元与Ni8系高镍三元相比，用22%的锰替代了18%的镍和4%的钴。而锰价远低于镍价和钴价，wind数据显示，2022年7月底，锰、镍、钴价格分别为7126元/吨、18.01万元/吨、33.7万元/吨。华安证券表示，由于单晶中镍产品镍钴用量较少，在近期镍钴价格扰动下具备一定成本优势。当前，单晶6系毛利率已接近高镍三元，体现较强的定价能力和盈利水平。
最后，从安全性来看，上文提到了单晶材料内部没有晶界，在多次循环后几乎不会出现粉碎情况。据天风证券，Ni55电芯即便在持续充放电过程中被针刺穿也仅仅是发烟、发热而不会起火燃烧。欣旺达相关负责人透露，欣旺达采用单晶高电压镍5X体系材料，产热较其它体系低至少18%，热失控温度则比其它体系高30%以上。
1.2.2 单晶高镍：市场份额逐步提升
由于单晶高镍层状正极具有独特的一体化单晶结构，机械强度高、比表面积小，相较于多晶高镍层状正极具有更好的循环稳定性。同时，单晶高镍层状正极还具备更好的倍率性能、安全性以及机械稳定性和压实密度。
但是，单晶高镍层状正极的合成路线还不够成熟，存在能耗高、合成成本高等问题。
中南大学纪效波教授课题组在针对单晶高镍正极的研究中指出，单晶高镍层状正极的发展仍处于早期阶段，需要进一步优化和探究，但其在高性能锂离子电池方面仍有前景。
当前，高镍8系三元材料目前仍以多晶体系为主，随着宁德时代等头部企业加速局，单晶高镍在8系领域的市场渗透率逐步提升，渗透率已从2019年的0.8%增长至2022年一季度的13.5%。
1.2.3 市场竞争格局集中，头部企业单晶中镍、高镍齐发力
由于单晶材料制备需进行多次高温烧结，同时，在合成的过程中还要克服大单晶对容量及功率性能的负面影响，遇到高端产品还需要包覆、掺杂、水洗等工序，工艺相对复杂。
高技术门槛带来了行业的高集中度。据鑫椤资讯，2021、2022年前4月国内单晶三元厂商CR3分别为60%、61%。其中，振华新材、长远锂科、厦钨新能凭借技术优势快速抢占市场份额，2022年前四月分别占比20%、20%、15%。
振华新材早在2009年就完成了大单晶三元正极材料的研发及生产，2021年市占率第一。据国泰君安，目前该公司已批量销售多款一次颗粒大单晶5系、6系和8系产品，在研镍9系、低钴无钴等进一步提高能量密度及性价比的单晶三元产品也在向下游主要动力企业送样认证中，有望充分保证其产品端竞争力。
产能方面，振华新材沙文二期2.6万吨高镍三元及钴酸锂项目（含技改，主要投向单晶）、义龙二期2万吨高镍三元正极项目（主要投向单晶）预计2022年投产。2022年6月，该公司发布公告称，拟募资不超60亿元用于义龙三期10万吨高镍产能，预计2025年分阶段投产。
长远锂科目前绝大部分产品均采用单晶技术。该公司NCM523单晶镍含量50%-58%系列产品、NCM622单晶镍含量60%-65%系列产品实现量产；NCM811已实现量产，第二代单晶产品已经完成中试开发验证；9系NCM单晶产品率先完成设计开发，客户进入吨级试产阶段。
长远锂科高新一期4万吨高镍三元正极（可兼容单晶高电压）已建成投产；高新二期4万吨高镍三元正极项目（可兼容单晶高电压），预计2022年建成。当前，该公司产品已进入宁德时代、比亚迪供应链。
厦钨新能主打单晶中镍高电压，产品涵盖4.40V、4.45V、4.48V、45V等高电压系列，4.55V系列产品也正处于研发进程中。
2020年，该公司为中创新航的高电压Ni5系提供材料，最终量产的590模组电池搭载于国内首款续航里程超过600公里的SUV广汽埃安AionLX。
厦钨新能新开发的Ni68系产品在安全性与成本方面具备综合优势，且在能量密度方面与NCM811材料持平。该材料目前已成功应用到续航里程超过1000公里的电动车上并实现大批量供货。
在技术和成本优势的加持下，厦钨新能高电压三元材料收入占比快速提升，从2019年的不足25%，上升至2022年一季度的81.14%。
二、负极
负极是锂电材料中最成熟的环节，在锂电池中起主要起到储存和释放能量的作用，主要影响锂电池的电池效率、循环性能等。
负极材料分为碳系材料和非碳系材料，目前市场应用主流材料为碳系材料中的石墨类。而石墨类材料又可分为石墨为人造石墨、天然石墨、中间相炭微球。由于人造石墨循环性能、安全性能相对突出，已广泛应用于动力电池和储能电池；能量密度高、循环性能差的天然石墨则多适用于数码电池。若要如需进一步提升动力电池能量密度，就不得不提到负极的新材料应用——硅基负极。
2.1 硅基负极
随着正极比容量的不断上升，负极的比容量也收到了挑战。
由于市场主流石墨负极在实际应用中，石墨比容量达到了约330—370mAh/g，已触及理论比容量372mAh/g的天花板；但硅的比容量超石墨10倍，能达4200mAh/g。
从技术路线来看，硅碳复合材料、硅氧复合材料是硅基负极的主要技术路线。
硅碳复合材料是由指纳米硅与石墨材料混合而成，拥有克容量高、充放电效率高等特点；硅氧复合材料制备较为复杂，但循环性能和倍率性能优于其他硅基负极材料。东方证券认为，近年来，硅氧负极的首次效率经过材料厂家的努力已经提升显著，其更优的综合性能为未来硅基负极的发展指明方向。
2.1.1 两大领域加速硅基负极放量
动力电池尤其是4680圆柱电池的需求上量，逐渐打开了硅基负极的市场空间。
其中，特斯拉早在2017年搭载21700电池时就已经引入了“掺硅”技术，大约掺了5%—6%的硅合金，占比较小。由于4680的不锈钢壳体机械强度大，可充分吸收硅在充放电过程中的膨胀力，未来硅的掺杂比例或超10%。
随着圆柱电池技术的不断成熟，宁德时代、亿纬锂能等各大厂商已开始加速布局，光大证券预计2025年全球4680电池装机量将达264GWh。
除圆柱电池外，使用硅基负极的方形电池应用范围也在逐步扩大。
2022年1月，智己汽车首次提出使用“掺硅补锂”技术，电池单体能量密度可实现300Wh/kg 。与此同时，戴姆勒G-Class、蔚来ET7、广汽埃安等车型都将搭载含有硅基负极的动力电池。
与此同时，快充的快速到来也对硅基负极市场起到了催化作用。
据天风证券，目前主流的动力电池包已能支持2C充电倍率，往上提升类似木桶效应，短板在负极，负极析锂问题还待解决。由于硅的析锂风险小，且相较于碳所能接受的0.1V电压，硅可忍受0.4V，采用硅负极成为解决负极短板的方法之一。
在动力电池与快充等因素的加持下，高工锂电数据显示，我国硅基负极出货量由2015 年的0.03万吨增长至2020年的0.6万吨，年复合增速达到了82%，已达到稳定批量生产状态。信达证券则表示，在具体应用方面，硅基负极搭配高镍三元使用效果更加突出，预计硅基负极掺杂比例将逐年提升，2025年全球硅基负极需求量将达23.1 万吨。
2.1.2 量产企业较为有限
当前，布局硅基负极的企业大体可分为三类：一是自身从事负极研发生产的企业，如贝特瑞、杉杉股份、璞泰来等；二是科研院校的创始团队，如天目先导等；三是跨界布局的电池企业或，如国轩高科等。
虽然参与企业众多，但是可实现量产的企业有限，因此目前市场集中度较高。
行业代表企业贝特瑞硅碳负极材料的技术已更新至第三代产品，比容量从第一代的650mAh/g提升至第三代的1500mAh/g，更高容量的第四代硅碳负极材料产品也正在开发中。同时，硅氧负极材料部分产品的比容量达到1,600mAh/g以上。
公司在2022年2月发布公告称，拟在深圳市光明区内投资建设年产4万吨硅基负极材料项目，项目预计总投资50亿元。
杉杉股份则在硅氧负极布局上较为领先，公司第三代硅氧产品（克容量1350mAh/g）首次效率已达到90%，2021年硅氧负极出货量实现百吨级。
2022年6月，公司发布公告称，拟50亿元投建年产4万吨锂离子电池硅基负极材料一体化基地项目。其中，一期规划年产能1万吨，预计2022年底开工；二期项目规划年产能3万吨，预计2024年底开工。
客户方面，杉杉股份的高容量硅基负极在2017年就实现了量产并供货，并于2018年为宁德时代供货测试。
三、电解液用锂盐
作为电解液的核心材料，溶质锂盐在很大程度上决定着电池的功率密度、能量密度、循环及安全性能等。
目前成本相对较低的六氟磷酸锂仍为电解液溶质锂盐主流选择。但是，在动力锂电池高电压和高镍化的趋势下，各大电池企业似乎已达成共识，即通过添加新型锂盐优化电解液配方，为电池综合性能表现赋能。因此，以双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂等为代表的下一代新型有机锂盐备受市场关注。
3.1 双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）
LiPF6（六氟磷酸锂）化学性质并不稳定，但由于成本较低，常年占据市场主流。而拥有高离子电导率、高电化学稳定性和热稳定性的LiFSI（双氟磺酰亚胺锂）却因为收率低、价格较高等原因仍未得到大规模应用。但长期来看，LiFSI或逐步得到下游认可，有望从新型添加剂进化为主流锂盐。
3.1.1 成本有望降至与六氟相当
溶质锂盐作为电解液的核心组分，在电解液中的质量占比仅约13%，但在制造成本方面占比高达60%以上。因此，LiFSI虽然性能更加优越，但高昂的生产成本在一定程度上阻碍了其市场的扩展。
造成LiFSI成本较高的原因主要有两方面，首先是技术壁垒高，制备工艺复杂、收率低、不易量产，康鹏科技招股书显示，LiFSI制造费用在总成本中的占比高达5-6成，人工占1成，而六氟磷酸锂人工制造合计成本仅占总成的约2成；其次是污染较大，天赐材料的调研显示，生产双氟的污染物每吨处理费高达1万元，若不能实现资源循环再利用，将会抬高生产成本。
随着技术的不断成熟，叠加产品规模化带来的边际效应，LiFSI的经济性开始显现。
“目前LiFSI工艺处于快速发展阶段，更新较快，氯磺酸法LiFSI的制造成本已可控制在12万元/吨左右，LiFSI制造工艺中，部分核心原料使用效率偏低，后续仍有较大提升空间，随着工艺进步和产业规模化效应的推动，未来氯磺酸法每吨LiFSI成本预计可以降至10万左右，基本接近头部企业六氟的生产成本。”此前有基金经理在接受第一财经采访时表示。
LiFSI的价格也证明了成本确实在逐步优化。2017-2021年，LiFSI的单吨价格分别为70万、55万、49万、45万、40万元，而六氟磷酸锂的价格在2021年最高涨至56.5万元吨，一度超过了LiFSI。
随着价格的下降，多家研究机构认为，LiFSI有望从目前的添加剂角色升级为单独使用。高工锂电数据显示，头部电池企业的LiFSI添加比例约为0.5%-3%，部分企业添加LiFSI的主流配方已经提升至3%-6%。高工锂电预测，将LiFSI作为通用锂盐添加剂的情况下，2025年需求量将达到13万吨，市场规模约105亿元；如果作为溶质来替代现有的锂盐，2025年需求量将达到21万吨，市场规模高达170亿元。
3.1.2 全球产能看中国
“目前国内企业纷纷加码布局LiFSI，根据已披露的企业规划统计，LiFSI产能有望在2023-2024年迅速增长，加速LiFSI在锂盐领域的渗透。”上述基金经理称。据中信证券统计，未来5年全球LiFSI规划新增产能中98%来自中国企业。
从具体企业来看，天赐材料（002709.SZ）的LiFSI产能2020年已占全球总产能的32%，2025年预计可达43%。
多氟多（002407.SZ）2020年的LiFSI产能位居全球第三，截至2022年4月，公司已具备1600吨LiFSI产能。
相较于其他企业，天赐材料和多氟多成本优势突出。据中信证券测算，若LiFSI市场价格为45万元/吨，则LiFSI的毛利率普遍在40%以上，天赐材料和多氟多目前披露的工艺路线多个环节转化效率超95%，毛利率可超70%。
永太科技（002326.SZ）的LiFSI产能2020年仅占全球3%，中信证券预测其2025年将跃增至15%，与新宙邦（300073.SZ）并列第二。
从目前下游市场情况看，永太科技表示，下游接受度比较高。当前市场对电池能量密度、热稳定性、安全性的要求越来越高，LiFSI相对于六氟磷酸锂具有明显的性能优势，需求也越来越明显。短期来看，LiFSI与六氟磷酸锂是并存的局面，但LiFSI作为六氟磷酸锂的升级替代产品，未来在极端情况下也可能出现全部使用LiFSI的情况，这也需要整个行业的产能逐步放量形成坚实的保障。
3.2 小众锂盐：二氟磷酸锂（LiDFP）
二氟磷酸锂最初是被用于提高石墨||NMC电池倍率性能的添加剂，可以提高电池的低温性能。这是因为单独添加二氟磷酸锂或与其他添加剂时界面阻抗降低。业界相关研究报告还显示，使用二氟磷酸锂作为电解液添加剂可以使得富镍正极在4.8V超高截止电压下稳定循环200次。
2021年9月，特斯拉申请了“用于储能设备的二氟磷酸盐添加剂化合物及其方法”的专利。特斯拉的目标旨在改变电池单元性能，同时降低其生产成本。
据公开资料显示，当前布局二氟磷酸锂的企业并不多。
高工锂电显示，宏氟锂业是国内最早实现二氟磷酸锂产业化的企业之一，也是国内仅有的几家在二氟磷酸锂领域具备百吨以上产能规模的企业。2019年2月，公司首条300吨二氟磷酸锂生产线正式量产。
上市公司方面，天赐材料到2022年6月二氟磷酸锂产能规划为0.72万吨；2021年7月，石大胜华公告新增一万吨二氟磷酸锂产能；另有新宙邦、天际股份等在二氟磷酸锂领域也有所布局。
四、导电剂
导电剂是锂电池材料的重要组成部分，可以增加活性物质之间的导电接触、提升电子在电极中的传输速率，从而增强锂电池的倍率性能、改善循环寿命。
常用导电剂包括炭黑类、导电石墨类、VGCF（气相生长碳纤维）、碳纳米管以及石墨烯等。其中，碳纳米管和石墨烯为新型导电剂材料，石墨烯由于高倍率性能不理想，尚未得到广泛应用，而碳纳米管材料凭借突出的性能优势，市场关注度不断提升。
4.1 碳纳米管材料
作为提升锂电池性能的关键辅材，新型碳纳米管材料正悄然搅动导电剂市场格局。
天奈科技（688116.SH）、道氏技术（300409.SZ）、黑猫股份（002068.SZ）等纷纷公告加码相关产能，宁德时代（300750.SZ）、比亚迪（002594.SZ）也已将触角伸到这一新兴领域。
高工锂电表示，未来几年新型导电剂特别是碳纳米管导电剂将逐步代替传统导电剂，中国碳纳米管导电浆料出货量预计将从2022年的12万吨增至2025年的32万吨，成为锂电池导电剂领域成长性最高的种类。
4.1.1 性能优势突出，经济性逐渐显现
碳纳米管（CNT）又称巴基管，是一种力学、电学、热学等性能突出纤维状导电剂，主要应用在动力锂电池领域。“相比其他导电材料，碳纳米管的最大优势在于添加量少、对材料的冲击强度影响小、不会脱碳、综合性价比高等。”泰信现代服务业混合基金经理黄潜轶表示。
除性能优势贴合下游需求，碳纳米管的经济性开始逐步显现。
由于原料及能源价格不断上涨，2021年底炭黑报价涨至约10万元/吨；碳纳米管则伴随规模化的到来快速降本，根据天奈科技公告，2021年前三季度碳纳米管粉体均价已降至22.2万元/吨，同比下降38.6%。国信证券中性预测，2022年单吨正极材料添加3%炭黑SP的成本为0.21万元，添加0.5%/1.0%/1.5%碳纳米管成本为0.11万/0.21万/0.32万元，两者基本相当。
4.1.2 三元、铁锂应用市场预计超200亿元
事实上，由于导电剂仅占电池成本约1%，成本敏感度低，下游电池厂商接受度较高。
当前，碳纳米管在动力电池领域开始加速渗透，主要应用领域包括磷酸铁锂、高镍三元以及硅基负极。
其中，磷酸铁锂电池添加的碳纳米管导电剂比例更高。据悉，石墨烯复合导电浆料与碳纳米管粉体等以7：3的配比混合搅拌，适配磷酸铁锂电池性能更好。
伴随磷酸铁锂电池装机占比提升，碳纳米管出货量有望快速增长。高工锂电数据显示，2021年全球磷酸铁锂电池碳纳米管浆料需求量为5万吨，市场规模达到18亿元，预计到2025年需求量将达到39万吨，市场规模达到150亿元。
与此同时，在4680等高能量密度电池带动下，高镍正极有望持续放量。高能量密度电池所使用的导电剂主要为碳纳米管导电浆料，以此来弥补高镍正极导电性差的问题。
高工锂电数据显示，2021年全球三元电池碳纳米管浆料需求量为3.2万吨，市场规模达到13亿元，预计到2025年需求量将达到16.6万吨，市场规模达到63亿元。
硅基负极中碳纳米管尚未开始大规模应用。碳纳米管分为单壁管和多壁管，硅基负极所使用的碳纳米管为单壁管，全球目前仅俄罗斯的OCSiAl可以量产90吨/年的单壁碳纳米管，价格较高。
道氏技术当前批量试产产品的G／D比等技术指标已处于国际领先水平，“目前公司的1-4代导电剂产品主要应用于磷酸铁锂和三元电池领域，我们正在组织第5代单壁管于2022第三季度实现量产。单壁管未来的使用方向主要是导电剂和硅碳负极中的应用。”道氏技术称。
4.1.3 头部厂商两月三度加码产能
随着碳纳米管市场的逐步放量，多家公司相继开展业务布局。
其中，行业龙头天奈科技分别于2022年5月、6月公告了三次碳纳米管项目投资。
高工产研锂电数据显示，最近两年天奈科技碳纳米管导电浆料产品销售额稳居行业首位，2021年市场份额占比43.4%。公司目前共有三代产品实现批量供货，第四代、第五代正处于中试阶段。东吴证券预计上述项目将于2024年起贡献产量，从而进一步加强公司在碳纳米管的领先优势。
另一行业领先者道氏技术则获得了比亚迪的“加持”。
道氏技术表示，比亚迪一直是公司核心客户，未来公司将和比亚迪在战略层面进行全方位的合作。除比亚迪外，公司产品也已小批量供货宁德时代等三元客户。
产能方面，目前公司规划青岛、江门、龙南、兰州四大生产基地，预计2022年底浆料产能达4万吨。
炭黑龙头黑猫股份也于2022年4月发布公告称布局碳纳米管领域。
此外，为完善产业链布局，锂电池巨头宁德时代也不甘示弱，于2021年12月快速步入碳纳米管行业。
4.1.4 碳纳米管和炭黑将呈并存格局
2021年国内碳纳米管导电剂渗透率约21%。“随着对电池高能量密度的追求提升，碳纳米管导电剂的性能优势不断凸显，市场接受度有望持续提升，碳纳米管渗透率2025年有望提升至61%。”黄潜轶称。
高工锂电则预计，2025年中国新型导电剂市场占比将达57%，其中碳纳米管导电剂占比将达55%。这意味着碳纳米管和炭黑等未来会是并存的格局。
华创证券认为，不同的导电剂在成本、导电性能、吸液性能等方面各具优势，综合考量下，未来导电剂体系逐步从单一化走向多元复合化将是大势所趋。
五、结语
动力电池的革新之路从未停止。
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高曾公开表示，中国动力电池创新，要从电池结构创新逐步发展到材料体系创新。这是一个更加复杂、更需要时间积累的领域，也是全球动力电池创新的制高点。
当前，我国新能源企业在动力电池材料研发及扩产方面的努力有目共睹。动力电池性能的提升远未到终局，多元化应用场景带来动力电池的需求分化，未来材料体系创新仍值得期待。
参考资料：
20220823-民生证券-电动车行业深度报告：磷酸锰铁锂，锰将出征，后来居上
20220706-倪炼山-单晶高镍层状正极所面临的挑战及改善策略（Advanced Energy Materials）
20220706-国泰君安-三元正极行业系列之一:技术迭代探讨 三元正极的高镍化、高电压化和单晶化
20220630-信达证券-硅基负极材料应用有望加速
20220630-东方证券-硅基负极：新一代锂电材料，市场化进程加速
20220613-华安证券-新能源锂电池系列报告之十：性能成本经济性双轮驱动单晶三元优化选择放量高增
20220509-许康-添加剂促进富镍正极在4.8V下超高压循环（Nature Energy）
20220429-中信建投-电池科技前瞻系列报告之二十二：富锂锰基氧化物，层状结构正极寻梦
20220330-中信证券-金属行业锰行业深度报告：不容忽视的第四种电池金属
20211203-中信证券-新型锂盐 LiFSI:锂电中游材料的下一个风口
20210524-赵冲-电解液氟代锂盐“新势力”（高工锂电）
本文不构成任何投资建议，投资者据此操作，一切后果自负。市场有风险，投资需谨慎。
各大车企都使用了哪些新能源电池？有哪些优势呢？对于新能源汽车来说，动力电池是非常重要的，今天笔者要给大家说的，就是新能源汽车中的纯电动电池，下面我就和大家说一说，各大车企的电池都要哪些技术吧，让大家更加的了解新能源电池。
一，比亚迪汽车（刀片电池）说起现在主流的电池，就不得不说起比亚迪汽车，该品牌在今年三月份的时候，已经宣布了不再生产燃油车，主打新能源市场。比亚迪的核心技术不少，现在应用比较多的就是刀片电池技术，它可以承受穿刺带来的伤害而不起火，如果发生了交通事故，这种技术就能有效的防止起火，增加了行车的安全。
并且刀片电池也是比亚迪自主研发的，在研发成本上是有优势的，现在比亚迪的很多车型，都搭载了刀片电池，已经是非常稳定的技术了，该电池主要是以磷酸铁锂为主，这种电池可以保持一定的稳定性，并且刀片电池组合起来占地空间更小，也得到了不少用户的认可。
二，广汽埃安（弹匣电池）说起广汽埃安则是使用了弹匣电池，简单地说就是将电池放到一个保护匣里，如果发生了碰撞，弹匣就会保护电池，就算是起火了也不会跑到弹匣的外面，只会将火焰隔离在弹匣电池的内部，有了这项技术同时也增加了，弹匣电池的安全。
广汽埃安这个品牌，让我印象最深的就是，有一款车型的续航超过1000km，纯电续航可以说非常优秀，并且该车的电池防火做的也不错，得到了不少用户的喜欢。目前广汽埃安的销量，也呈现出上涨的姿态，相信未来在新能源汽车之中，应该也会得到不错的市场。
三，长城汽车（大禹电池）
大禹治水的故事相信大家都知道，长城的大禹电池，设计理念就是变堵为疏，在电池防火方面有一套，如果电池内的温度失控，这股热量会根据电芯控制技术，直接将这股热量导出电池外，和弹匣电池正好相反，一个是在弹匣内燃烧，一个是在第一时间，像热量导出，不让电池受到伤害。
永不起火和永不爆炸，是大禹电池的宣传口号，这块电池相当于给自己加了一个灭火器，大禹电池变堵为疏，还是很有自己的设计理念的，预计这块电池，将会使用在长城机甲龙这款车上，相信到时候这块电池的更多信息，也会逐渐的显现出来，会有怎样的亮点，大家可以拭目以待。
写在最后
当然，目前市面上的电池不只这些，也有很多其他优秀的电池，比如说4680电池、琥珀电池、811电池等，这些电池的技术都是不错的，并且也有各自的可取之处。不过话说回来电池固然重要，但是新能源汽车的其他配件，也是同样比较重要的，没有时尚的外观也不可能吸引人的眼球，相信以后的电池技术会越来越好，安全性也会越来越高的，让我们一起拭目以待吧。
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