2022年动力电池行业市场现状及发展趋势分析 超级快充将成为趋势

动力电池 PACK 作为新能源汽车的核心能量源，为车辆提供驱动电能，主要由动力电池 模块、结构系统、电气系统、热管理系统以及 BMS 五大部分组成:

1) 动力电池模块就像是电池 PACK 的“心脏”储存和释放能量；

2) 机构系统可以看作为电池 PACK 的“骨架”，主要由电池 PACK 的上盖、托盘及各种 支架等组成，起支撑、抗机械冲击和防水防尘的作用；

3) 电气系统主要由高压线束、低压线束以及继电器组成，其中高压线束将动力传输到 各部件中，低压线束传输检测信号和控制信号；

4) 热管理系统可分为风冷、水冷、液冷和变相材料四种，电池在充放电的过程中产生大 量热量，通过热管理系统将热量传导散发出去，是电池处于合理工作温度内提高电 池的安全性并延长使用寿命；

5) BMS 主要包含 CMU 和 BMU 两大部分，CMU（Cell Monitor Unit）为单体监控单元， 测量电池的电压、电流和温度等参数，并将数据通过低压线束传送给 BMU （Battery Management Unit，电池管理单元），如果 BMU 评估数据异常将会发出低电量要求或 切断充放电通路对电池进行保护，同时 BMU 还会对电池的电量和温度等参数进行判 断，在需要预警情况下将警示发送给整车控制器。

根据前瞻产业研究院数据，从成本拆分来看，新能源汽车动力成本的 50%在于电芯， 电力电子和 PACK 约各占 20%，BMS 与热管理系统占 10%。2020 年全球动力电池 PACK 装机容量为 136.3GWh，较 2019 年增长 18.3%，全球动力电池 PACK 行业市场规模从 2011 年的 39.8 亿美元左右快速增长至 2017 年的 386 亿美元，预计 2023 年全球动力电 池 PACK 市场规模将达到 1863 亿美元，2011 年至 2023 年的 CAGR 约为 37.8%，市场 空间巨大。2019 年中国动力电池 PACK 市场规模为 522.48 亿元，装机量从 2012 年的 7.85 万套提升至 2019 年的 124.19 万套，CAGR 为 73.7%，2020 年中国动力电池总装 机 64GWh，同比增长 2.9%。

动力电池快充技术壁垒高，制约因素复杂。根据 Lithium-ion battery fast charging:A review，影响锂离子电池快充的影响因素来自原子、纳米、Cell、电池包、系统等各个层 次，各层次皆包含众多潜在制约因素。据高工锂电，负极高速嵌锂和热管理是快充能力 两大关键。1）负极高速嵌锂能力可避免出现析锂、锂枝晶，从而避免电池容量不可逆衰 减和缩短使用寿命。2）电池升温快会产生大量热，容易短路起火，同时电解液也需要较 高导电率，并且不与正负极反应，能抗高温、阻燃、防过充。

比亚迪刀片电池延续磷酸铁锂技术路线，通过结构创新实现更高能量密度。比亚迪刀片 电池相较传统磷酸铁锂电池，仅改变电芯形状，将薄如刀片的电芯组合在一起，使得电 池包内的空间布局得以优化，同样体积内的空间能布设更多数量电芯，从而提升电池能 量密度，进而增加续航历程。较块状体电池堆叠方式，刀片电池将整体空间利用率从 40% 左右提升至 60%。刀片电池跳过模组来设计，重量比能量密度可达 180wh/kg，较有模 电池组提升约 9%。同时得益于独特结构设计，刀片电池也具有了更高稳定性和安全性。 比亚迪刀片电池的充电循环寿命超 4500 次，是三元锂电池的 3 倍以上，超过了普通的 磷酸铁锂电池，刀片电池的等效里程寿命可突破 120 万公里。

麒麟电池发布，或将开启 800V 时代。2022 年 6 月，宁德时代发布其第三代 CTP 技术 电池——麒麟电池，实现能量密度 255Wh/kg，体积利用率达到 72%，满足续航 1000km 需求。在结构上，麒麟电池取消横梁、纵梁，水冷板与隔热垫由之前的独立设计集成为 多功能弹性夹层，提高了整体的利用率。由于大面积水冷的加入，麒麟电池能够支持 5min 快速热启动以及 10min 快充。

比亚迪拳头产品之一：刀片电池。在提高功率的时候，大电压/电流将会带来更多的热量， 散热问题将是动力电池厂商需要去优化的重点。比亚迪拳头产品刀片电池采用的是叠片 式结构，同时其基于磷酸铁锂材料体系，自身的耐高温属性要强于三元材料。同时刀片 电池采用无模组化设计，由电池直接组成并且均匀排布在电池包内，同时也能够提供更 好的散热。目前搭载刀片电池的比亚迪汉 EV 补贴后售价 20.98 万，在综合情况下续航 里程可达 506km，充电 10 分钟可最大行驶 135km。

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