2022泰达论坛丨蜂巢能源高级副总裁张放南：电池技术发展趋势

9月2日至9月4日，由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管委会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会联合主办的第十八届中国汽车产业发展国际论坛(简称TEDA论坛)在天津滨海新区举行。本届论坛以“坚定信念，稳健发展，新局”为年度主题，邀请重磅嘉宾进行深入探讨。

9月4日，在“双碳论坛:双碳战略的临近战略与展望”中，蜂巢能源科技有限公司高级副总裁、技术中心主任张方南发表了题为“电池技术发展趋势”的演讲。

以下为演讲实录:

各位领导，各位专家，各位朋友，大家好，我是蜂巢能源的张方楠。我跟大家分享的话题是“电池技术发展趋势”。报告分为三个部分:首先，对市场做一个简单的分析。其次，介绍了电池技术的发展趋势。最后分享一下蜂巢能源的产品和技术规划。

我可能对市场做了比较详细的分析，从分领域做了拆分。目前已连续4个月新能源汽车普及率超过25%，提前达到国家制定的2025年目标。从新能源原有的A00级车型，已经全面覆盖A0级、b级车和C级车，实现了普及率的快速提升。目前A00和C的渗透率最高，A00达到99%以上，C达到40%以上。整个市场呈现哑铃状结构。目前主流的A级车市场还有很大的提升空间。相信很快就会爆发。根据价格划分，也印证了不同档次车辆在市场份额上的分布。也是5万以内的车型，以A00为主，目前市场渗透率最高。其次是25-35万的中高端车型，目前渗透率也很高。从15万到30万，目前主流市场的爆发速度其实是比较慢的。随着消费升级，我们认为15-30万区间的车型未来会实现快速增长。

结合市场和车型的发展趋势，以及未来的爆发点，我们也对电池的技术发展趋势做了初步分析。从长远来看，圆柱形、柔性和方形电池将长期存在，但主流市场仍以方形电池为主。特别是在国内市场，square的比例在90%以上，square在整个国际市场的比例在60%左右。但从长远来看，这三种电池会持续存在很长时间。

结合市场，对圆柱形、方形、软袋的未来发展方向做一个简单的解读。而传统的方形主要是缠绕式。结合车辆电压的匹配，我们认为未来电池的主要发展方向是把电池做得更大，在容量和尺寸上做到极致。当然这个前提主要是考虑轻量化和集成化。通过轻量化设计和极度简化的设计，最大化电池的尺寸和容量，从而降低成本，实现体积利用率的快速提升。

气缸的主要方向从早期的18650和21700逐渐发展到现在的4680和46100等。，而且直径和高度都在变大。从最初的几安时到现在的三十多安时，提升很快。未来在增大尺寸的同时，主要方向是厚度方向，同时设计也极度简化。同时还有短刀和长刀电池。这两个方向也会长期存在，但我们更看好短刀的走势。

软包装以层压为主，从前期的355到590，到后期更长的发展。未来整个电池的主流方向主要是做一体化和轻量化设计。热管理组件替代电池组的部分结构组件，实现一体化设计，包括电池组的排气通道和保护结构的设计等。，从而实现了从传统的标准模块到CTP和CTC的设计趋势。我们认为这个趋势不会有大的改变，这是主流趋势。

按照系统的技术路线，从目前全球装机发展来看，三元仍是主流，占比超过60%，但近两年铁锂装机占比大幅提升。目前我国铁锂装机已经超过50%。我们认为这一数字将进一步增加。随着刚才提到的电池集成度的进一步提高，我们预计短刀锂电在A级车上可以做到800公里续航，在B级车上可以做到700公里续航。我们认为未来其比重会进一步增加。

从两轮车、低速车到B级以上的高端车，在分析了续驶里程和售价之后，我们对不同车型在材料体系中的比例做了一个划分。第一行，锰酸锂、锂铁、三元是目前主流的材料体系，下面的无钴尖晶石是下一步的研究内容。300公里以内的车型将以铁锂为主。300-700km车型，锂铁和锰铁将占据主流市场份额。700、800公里以上会出现三元体系，包括中镍和高镍，固态和半固态会成为主流市场。但是现在技术突破非常快。未来锂铁的主要发展方向是通过补锂实现循环寿命的快速提高，达到12000和20000次循环，进一步满足储能和商用车对循环寿命的要求。

我们对物质系统做了简单的划分。首先，系统内低成本高性价比产品未来的发展方向主要是三元将从原来的高镍无钴向低镍无钴发展。脱锂是未来锂电池的一个主要方向。在能量密度相对较低的应用市场，未来钠镁等新型电池的竞争将更加激烈。其他优化方向包括壳体减薄、其他材料的规模化和自动化等。同样，控制成本，提高质量，提高性价比也是主要趋势之一。同样，制造技术也将从最初的常规电极发展到厚电极、双层涂层等。通过这些技术的改进，能量密度、电池性能和质量将进一步提高。

另一个方向是快充和高端。行业对快充的需求越来越细，量产的步伐越来越快。根据我们的分析，目前市场上的机型应该会在今年年底或者明年年初量产4C充电，800V的产品。对于快充，我们做了未来主攻方向的解读，从原来的45分钟到现在的20分钟、10分钟。10分钟的充电已经让整车行驶了250公里，我们也完成了相应的测试和认证。快充未来会进一步完善吗？4C提到5C，6C等。我们认为需要结合市场的充电桩布局能力和整车其他配件的匹配能力来实现。目前4C已经能够满足大部分市场需求。结合充电桩情况，下一步是否提升快充能力还需要进一步分析。能量密度较高的主要是固态、半固态，以及锂空气等新型化学体系。高安全性和高密度已经成为所有电池企业追求的主要方向之一。

下面介绍一下蜂巢能源在材料体系、技术、产品方面的布局。首先是蜂窝能源的技术路线，我们把技术路线分为两大类，主要类别是无钴体系和传统三元体系。我们称之为大无钴，包括铁锂、钠电、三元，这个分支未来会达到70%-80%。在整个化学体系的路线方向上，我们做了明确的划分。未来包括无钴和三元在内的各种技术路线的主要发展方向是提高能量密度。通过材料工艺的改进和结构的简化、薄型化，最终的主攻方向是在保证安全和降低成本的前提下，进一步提高能量密度。

在锂的未来发展方向上，能量密度的提升是锰铁锂，三元无钴的未来方向是尖晶石。我们已经有两种不含钴的产品。25 wh/kg产品主要适用于800 km，240Wh/kg产品将适用于600 km。

这是蜂巢未来整体电池的短刀布局。我们涵盖L3-L6的全尺寸短刀，从1.6-4C的全充电范围，所有化学系统，如无钴、三元等。，以及乘用车、商用车、非高速电动车等所有使用场景。我们现在做的PHEV和扩展计划L4产品，短期内会爆发，市场需求会增加。对于PHEV产品，去年年初，我们完成了50公里、150公里和250公里续驶里程的全部布局，重点是铁锂产品的布局。我们通过磷酸亚铁锂实现了这几里PHEV的全面覆盖和布局。

全球短刀布局，重点布局L6纯电动产品及应用。目前主流产品有五款，包括底盘略低的产品，从A0-B及以上，包括传统SUV到轿跑。我们做过短刀产品的电池组排列分析。从目前来看，短刀产品的分组效率比传统电池组高30%以上。尤其是在高度和尺寸有限的轿跑中，它的分组效率会更好。这些产品正在陆续开发中。预计一年左右184量产，今年196，其他产品量产。

这是快充产品的布局。整个市场对快充的需求越来越清晰和迫切。我们也完成了快充产品的布局，包括两款，一款是149Ah，4C的产品，已经匹配了客户的整车，完成了冬夏季标准的标定。160Ah、2.2C产品的能量密度为250Wh/kg。产品的设计和定型已经完成，将进行相应的整车标定和开发，明年年中实现量产。短期来看，800V、4C产品需要结合充电桩等整车电器元件。我们对电芯的容量进行了推导，最终的结论是150Ah左右的产品适合400-800V，是最佳的容量选择。短期来看，在充电桩布局快但不那么完整的前提下，我们做的800V系统可以兼容400V充电桩。该产品结合市场分析和客户需求分析，最终完成产品设计和定义开发。

蜂巢愿与业内同仁携手共创美好未来。谢谢大家！

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