锂电池行业专题报告：从电车需求看电池科技进步征程，勇者之路

精选报告来源：【未来智库官网】。

（报告出品方/作者：中信建投，杨藻、张亦弛）

报告摘要

一、自本源出发——电池科技评价体系和高能量密度征途

储能技术源和应用指标

储能技术从原理上可以分为物理储能、化学储能、电磁场储能、储热四类。

储能技术的主要指标包括规模、能量/功率的质量/体积密度、效率、自放率、日历寿命、循环寿命、 单位成本、环境影响等，范围复杂。

自储能脱胎，动力电池的特殊性

作为储能技术的具体体现之一，动力电池对能量密度、功率密度的需求较高，同时也要兼顾安全性、 寿命与成本。

锂电颠覆铅酸，能量密度碾压是本质

铅酸电池系统能量密度低（约30Wh/kg），远低于锂离子电池（约150Wh/kg），对应车型的工况续航 也有巨大差距。

铅酸电池车面对燃油车型全无竞争力，而锂电车型逐步具备了竞争力。

征途无尽，容量、电压、辅助组元和成组效率

事实上，电车的电机、电控、系统架构潜力、软件可升级性潜力等均优于油车，但电池相比于油箱仍然在主要 性能上偏弱，消费者对电池科技进步的需求将长期存在。

从电池能量密度基本公式E=U/[1/Qc+1/Qa+minact]可知，提升锂电能量密度的方式包括提升正负极容量（储锂能 力）、拓展正负极电势差（单位电量锂离子做功能力）、减少各类非活性物质用量。此外，整车系统层面增加 成组效率也有一定效果。但是，各种提升能量密度的努力需要权衡电池的综合性能。

二、看过去成果——中国补贴政策与电池、电车产品演进

中国新能源汽车补贴政策演进：扶优扶强，利胜于弊

每年调整补贴基础值，此外：2017年以前只有很低的续航要求。2017年引入电池系统能量密度要求。2018年调 整续航要求，调整电池系统能量密度要求，引入电耗要求。2019年、2020年调整电耗要求。

工况续航演进：从焦虑满满，到焦虑过去时

2017-2020年，总体整车工况续航大幅提升，大半车型的工况续航超过400km。三元车型是长续航代表，2020年内有接近70%的车型工况续航超过400km，有接近20%车型工况续航超过500km。铁锂车型续航取得长足进步，虽然300-400km占比仍然较高（事实上满足日常通勤和部分远途需求无问题）， 但长续航车型数量初具规模。工况续航最高值也呈明显上升趋势（2017年铁锂车型腾势以大打小所以工况续航高）。

三、瞻未来进展——从1到10的技术和从0到1的科学

继续满足需求，依然无尽征途

电车仍然待解决的需求痛点：

续航+充能综合能力逊色于油车——电池能量密度、功率密度、低温性能、快充性能，三电系统和整车 平台，充电桩/换电站规模、配网容量。

安全性还需进一步改善——电池本征安全，整车系统安全。

整车成本还需进一步降低——电池首购成本、电池寿命（对营运车型/换电车型），其他部分成本，电 池和整车回收（含梯次利用）综合成本。

整车智能化水平还有进一步需求——电池能量密度、首购成本、寿命，其他智能驾驶部分进化。

综上，能量密度、成本、安全性重要性持续，寿命、成本、功率性能重要性也不可忽视；电池、系统、 工程化和商业模式等的相互影响作用加强。

逆袭的铁锂，取长补短重回主流舞台

铁锂的安全性优越，其电池成组效率可以更高。所以除了纳米化、提升压实密度之外，在电池系统层 面提升活性物质质量/体积百分比有望使得铁锂电池加速重回纯电乘用车主流竞争舞台进程。

铁锂本征电导方面的劣势对低温性能、快充能力仍有一定程度影响。

“下一代电池”？可能的颠覆

“下一代电池”指性能可能获得大幅提升的电池技术（能量密度为主，类似锂电替代铅酸）。当前看来，以硫正极-锂负极为核心特征的锂硫电池，以“无负极”为特征的锂金属电池，以固体电解质为核心特征的固态 电池相对可实现性和性能前瞻性较高。

锂硫电池：硫正极的高容量吸引研究和应用的关注，但是其体积和表面形貌变化、穿梭效应、电解液消耗等问题也 影响着实用化进程。自放电率、循环寿命、倍率性能等实际问题仍有待进一步解决；CV曲线形状对于电 车应用也有挑战。

“无负极”电池：“无负极”电池理论上可节约石墨负极的体积、质量，实践中需要消耗锂盐添加剂。循环寿命、倍率性 能等尚不尽如人意。

固态电池：固态电池根据固体电解质不同有氧化物、硫化物、聚合物等不同体系，需要综合考虑电池各个组元的理化性能及 相互作用情况。具备较高固相质量分数的电解质及对应固态电池初步实现量产，梯度材料构建、原位固化手段等有所采用。

四、相关电池企业标的分析（详见原报告）

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报告节选

编辑：沃巴查芒