动力电池行业发展现状与趋势
世界动力电池大会 2023-07-02 13:21 发表于四川
随着中国生态环保理念的深入人心,加上国家“双碳”战略的深入实施。2022年,全球新能源车(包含纯电动车、插电混合式电动车、氢燃料电池车)销售量约1065万辆,年增长63.6%。其中,2022年我国新能源汽车持续爆发式增长,产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%,连续8年保持全球第一。
提到新能源汽车就不得不提动力电池,2022年全球动力电池和储能电池的总出货量达812GWh,同比增长86%。2022年我国锂离子电池产量达750GWh,同比增长超过130%,行业总产值突破1.2万亿元。在2022年全球动力电池装机TOP10阵营中,中国企业依然稳固占据六席,中国在全球电动汽车动力电池市场继续保持领先水平。
动力电池在纯电动汽车当中成本占比极高。在国家战略上,支持力度也是空前的,中国电池在这个过程中迅速崛起成长,从开始的与日、韩形成三足鼎立之势,到如今的“一家独大”,逐步壮大为“国家重器”。
一、动力电池的起源
宝马精英驾驶培训宝马530报价及图片最早实现应用在电动车上的动力电池是铅酸电池。1884年,英国发明家和实业家托马斯·帕克(Thomas
Parker)用他自己专门设计的高容量可充电电池,在伦敦制造了第一辆实用的电动汽车,随着道路的逐步扩建和完善,人们对于车辆的用途不仅仅是城市代步和显示身份了,对于长途旅游出行也有了需求,电动汽车续驶里程短的弊端显现,当时电动车续航里程普遍在40-65公里范围,最高时速约在30公里/小时,已经不能够满足消费者需求。铅酸电池体积大、质量
大、能量密度小、功率密度低,如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,无法达到实用,加上早期电力传动系统的制造成本过高等问题,没有最终流行。比电池汽车晚诞生的燃油汽车,则在欧美实业家的努力下,从车厂走向街头。国家新能源汽车目录
随着汽车的普及,人们已经离不开石油了。但在20世纪的后半段,世界连续三次发生石油危机。尤其是1973年,欧佩克(OPEC)宣布了石油禁运并暂停出口,引发的第一次石油危机。原油价格从每桶3美元提高到近11美元。这场危机激发了日本小排量车型的发展,并在全球范围内大受欢迎。同时忧患意识很强的日本,意识到把能源命脉掌握在别国手中是件危险的事情,必须摆脱对石油的严重依赖。从那时起,许多国家开始对电池技术进行研究。因此,电池技术迎来了一个新的发展机遇。
此外,汽车保有量的迅速上升,让世界各地出现城市雾霾,而汽车尾气也是重要污染源之一。因此当各国开始重视空气质量问题时,也就对汽车排放提出更高要求,这也极大促进了各大汽车厂商对汽车电动化的探索。
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二、动力电池发展概况
日产是最早开展电动汽车研究的车企之一,日产汽车的纯电之路始于其合作伙伴-东京电动汽车公司在1947年推出的TAMA EV,在上世纪40年代,TAMA EV的性能已然可以用“出类拔萃”来形容,该车型单次充电的续航里程达65公里。凭借其可靠的表现以及出的续航里程,TAMA EV开始被日本社会广泛接受,作为出租车穿梭在日本的大街小巷,自此拉开了日产汽车纯电的发展序幕。彼时动力方面,Tama EV搭载一台直流电机,使用两组铅酸电池供电。
1997年,丰田首先使用高功率镍氢电池的普锐斯混合动力汽车在日本上市。之后,2000年起在北美、欧洲及世界各地公开发售。销售非常火爆,技术十分成熟,直到如今丰田一些混动车型仍然在使用镍氢电池。镍氢电池具有稳定性高、生产成本低、低温性能好、回收价值高等优点。混动因为不存在续航问题,早期的镍氢电池安全性也很高,因此混动电车算是在市场上站稳了脚跟。但是它的缺点也比较明显,能量密度较低,并且循环次数也并不太高,因此,纯电驱动的车辆采用镍氢电池并不合适。
电动汽车发展还需要能量密度更高、循环性能更好的电池。锂离子电池以容量大,电压高,循环性能好等优越性能脱颖而出,成为最理想最有前途的电池。锂离子电池显然比铅酸、镍氢更适合作为车辆动力。
日产汽车于1996年推出了Prairie Joy EV车型,它是世界上首款并且也是当时唯一搭载和应用圆柱体
奔驰卡车视频
锂电池的纯电动车型。2008年,搭载锂电池的特斯拉
Roadster跑车面世,极大吸引了世人的目光,名扬天下,彼时的正极材料使用的还是钴酸锂。
三、中国动力电池发展过程
在世界各国纷纷进行动力电池竞赛的同时,我国也逐步跟上世界的步伐,“十五”开始对电动汽车技术进行大规模有组织的研究开发。“十五”期间,国家863计划“电动汽车”重大科技专项确立了以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以多能源动力总成控制系统、驱动电机和动力电池为“三横”的电动汽车“三纵三横”研发布局,全面组织启动大规模电动汽车技术研发。
我国在一开始就将电动汽车的项目作为国家重要战略地位之一,首先863先进能源技术项目网罗了全国最优秀的一批科技人才,许多当年项目的参与者如今都已成为行业领军人物,为之后中国动力电池领域的快速发展打下了坚实的基础。
彼时,国内的电动车企业比亚迪自2003年成立以来,也开始了他的电动梦,第一款产品于2008年推出,不过仍然没有使用纯电动模式,而是发动机和电机双驱动的混动车型F3DM双模车型。在F3DM之后,比亚迪在2011年开始推出纯电动车型,并且从电动大巴、电动出租车切入,逐渐扩展到私人电动汽车产品。比亚迪既产汽车,又产电池,在应用层面走在前列,比亚迪长期是全球第一大电动汽车生产商,一直是行业领先企业之一,在动力电池上,也一直按照汽车需求在改进提升。
而作为中国另一家行业领军企业的宁德时代成立于2011年,其前身是消费电池巨头ATL。宁德时代第一个动力电池业务是与华晨宝马合作,通过合作,宁德时代的动力电池装载到了宝马多款电动、插电式混动上。
期间,特斯拉在ModelS上取得巨大成功,后续ModelX、Model3更是将其推上全球电动汽车标杆之位。其正极材料则使用了能量密度更胜一筹的三元材料,瞬间放大了三元材料的优势。而站在时代风口的宁德时代,也将更多精力放在了三元为正极材料的产品打磨上,凭借优异的产品和研发技术逐渐发展壮大,成为了世界级的龙头。
时至今日,宁德时代与比亚迪堪称动力电池行业的“双子星”。2022年,宁德时代实现电池销量289GWh,同比增长116.6% , 连续六年排名全球前位,遥遥领先其他动力电池厂商;2022年,在车市整体大环境并不景气的情况下,比亚迪汽车全年累计销量达到1868543辆,同比增长达到152.5%,销量位居全球新能源汽车首位,堪称业内销量“奇迹”,其中,动力电池全年累计装机总量约为89.836GWh,牢牢把住全球第二把交椅。
四、中国动力电池发展现状
2022年1-12月,全球新登记的电动汽车(EV、PHEV、HEV)电池装车量为517.9GWh,同比增长71.8%。全球动力电池装车量TOP10榜单中,6家中国企业市场占有率达到60.4%。除了宁德时代和比
凯越
亚迪,中创新航、国轩高科、欣旺达、孚能科技,分别位列榜单第七、第八、第九和第十位。