2022泰達論壇丨蜂巢能源高級副總裁張放南：電池技術發展趨勢

9月2日至9月4日，由中國汽車技術研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業協會、中國汽車報社聯合主辦，天津經濟技術開發區管委會特別支持，日本汽車工業協會、德國汽車工業協會聯合主辦的第十八屆中國汽車產業發展國際論壇(簡稱TEDA論壇)在天津濱海新區舉行。本屆論壇以“堅定信念，穩健發展，新局”為年度主題，邀請重磅嘉賓進行深入探討。

9月4日，在“雙碳論壇:雙碳戰略的臨近戰略與展望”中，蜂巢能源科技有限公司高級副總裁、技術中心主任張方南發表了題為“電池技術發展趨勢”的演講。

以下為演講實錄:

各位領導，各位專家，各位朋友，大家好，我是蜂巢能源的張方楠。我跟大家分享的話題是“電池技術發展趨勢”。報告分為三個部分:首先，對市場做一個簡單的分析。其次，介紹了電池技術的發展趨勢。最后分享一下蜂巢能源的產品和技術規劃。

我可能對市場做了比較詳細的分析，從分領域做了拆分。目前已連續4個月新能源汽車普及率超過25%，提前達到國家制定的2025年目標。從新能源原有的A00級車型，已經全面覆蓋A0級、b級車和C級車，實現了普及率的快速提升。目前A00和C的滲透率最高，A00達到99%以上，C達到40%以上。整個市場呈現啞鈴狀結構。目前主流的A級車市場還有很大的提升空間。相信很快就會爆發。根據價格劃分，也印證了不同檔次車輛在市場份額上的分布。也是5萬以內的車型，以A00為主，目前市場滲透率最高。其次是25-35萬的中高端車型，目前滲透率也很高。從15萬到30萬，目前主流市場的爆發速度其實是比較慢的。隨著消費升級，我們認為15-30萬區間的車型未來會實現快速增長。

結合市場和車型的發展趨勢，以及未來的爆發點，我們也對電池的技術發展趨勢做了初步分析。從長遠來看，圓柱形、柔性和方形電池將長期存在，但主流市場仍以方形電池為主。特別是在國內市場，square的比例在90%以上，square在整個國際市場的比例在60%左右。但從長遠來看，這三種電池會持續存在很長時間。

結合市場，對圓柱形、方形、軟袋的未來發展方向做一個簡單的解讀。而傳統的方形主要是纏繞式。結合車輛電壓的匹配，我們認為未來電池的主要發展方向是把電池做得更大，在容量和尺寸上做到極致。當然這個前提主要是考慮輕量化和集成化。通過輕量化設計和極度簡化的設計，最大化電池的尺寸和容量，從而降低成本，實現體積利用率的快速提升。

氣缸的主要方向從早期的18650和21700逐漸發展到現在的4680和46100等。，而且直徑和高度都在變大。從最初的幾安時到現在的三十多安時，提升很快。未來在增大尺寸的同時，主要方向是厚度方向，同時設計也極度簡化。同時還有短刀和長刀電池。這兩個方向也會長期存在，但我們更看好短刀的走勢。

軟包裝以層壓為主，從前期的355到590，到后期更長的發展。未來整個電池的主流方向主要是做一體化和輕量化設計。熱管理組件替代電池組的部分結構組件，實現一體化設計，包括電池組的排氣通道和保護結構的設計等。，從而實現了從傳統的標準模塊到CTP和CTC的設計趨勢。我們認為這個趨勢不會有大的改變，這是主流趨勢。

按照系統的技術路線，從目前全球裝機發展來看，三元仍是主流，占比超過60%，但近兩年鐵鋰裝機占比大幅提升。目前我國鐵鋰裝機已經超過50%。我們認為這一數字將進一步增加。隨著剛才提到的電池集成度的進一步提高，我們預計短刀鋰電在A級車上可以做到800公里續航，在B級車上可以做到700公里續航。我們認為未來其比重會進一步增加。

從兩輪車、低速車到B級以上的高端車，在分析了續駛里程和售價之后，我們對不同車型在材料體系中的比例做了一個劃分。第一行，錳酸鋰、鋰鐵、三元是目前主流的材料體系，下面的無鈷尖晶石是下一步的研究內容。300公里以內的車型將以鐵鋰為主。300-700km車型，鋰鐵和錳鐵將占據主流市場份額。700、800公里以上會出現三元體系，包括中鎳和高鎳，固態和半固態會成為主流市場。但是現在技術突破非?？?。未來鋰鐵的主要發展方向是通過補鋰實現循環壽命的快速提高，達到12000和20000次循環，進一步滿足儲能和商用車對循環壽命的要求。

我們對物質系統做了簡單的劃分。首先，系統內低成本高性價比產品未來的發展方向主要是三元將從原來的高鎳無鈷向低鎳無鈷發展。脫鋰是未來鋰電池的一個主要方向。在能量密度相對較低的應用市場，未來鈉鎂等新型電池的競爭將更加激烈。其他優化方向包括殼體減薄、其他材料的規?；妥詣踊?。同樣，控制成本，提高質量，提高性價比也是主要趨勢之一。同樣，制造技術也將從最初的常規電極發展到厚電極、雙層涂層等。通過這些技術的改進，能量密度、電池性能和質量將進一步提高。

另一個方向是快充和高端。行業對快充的需求越來越細，量產的步伐越來越快。根據我們的分析，目前市場上的機型應該會在今年年底或者明年年初量產4C充電，800V的產品。對于快充，我們做了未來主攻方向的解讀，從原來的45分鐘到現在的20分鐘、10分鐘。10分鐘的充電已經讓整車行駛了250公里，我們也完成了相應的測試和認證?？斐湮磥頃M一步完善嗎？4C提到5C，6C等。我們認為需要結合市場的充電樁布局能力和整車其他配件的匹配能力來實現。目前4C已經能夠滿足大部分市場需求。結合充電樁情況，下一步是否提升快充能力還需要進一步分析。能量密度較高的主要是固態、半固態，以及鋰空氣等新型化學體系。高安全性和高密度已經成為所有電池企業追求的主要方向之一。

下面介紹一下蜂巢能源在材料體系、技術、產品方面的布局。首先是蜂窩能源的技術路線，我們把技術路線分為兩大類，主要類別是無鈷體系和傳統三元體系。我們稱之為大無鈷，包括鐵鋰、鈉電、三元，這個分支未來會達到70%-80%。在整個化學體系的路線方向上，我們做了明確的劃分。未來包括無鈷和三元在內的各種技術路線的主要發展方向是提高能量密度。通過材料工藝的改進和結構的簡化、薄型化，最終的主攻方向是在保證安全和降低成本的前提下，進一步提高能量密度。

在鋰的未來發展方向上，能量密度的提升是錳鐵鋰，三元無鈷的未來方向是尖晶石。我們已經有兩種不含鈷的產品。25 wh/kg產品主要適用于800 km，240Wh/kg產品將適用于600 km。

這是蜂巢未來整體電池的短刀布局。我們涵蓋L3-L6的全尺寸短刀，從1.6-4C的全充電范圍，所有化學系統，如無鈷、三元等。，以及乘用車、商用車、非高速電動車等所有使用場景。我們現在做的PHEV和擴展計劃L4產品，短期內會爆發，市場需求會增加。對于PHEV產品，去年年初，我們完成了50公里、150公里和250公里續駛里程的全部布局，重點是鐵鋰產品的布局。我們通過磷酸亞鐵鋰實現了這幾里PHEV的全面覆蓋和布局。

全球短刀布局，重點布局L6純電動產品及應用。目前主流產品有五款，包括底盤略低的產品，從A0-B及以上，包括傳統SUV到轎跑。我們做過短刀產品的電池組排列分析。從目前來看，短刀產品的分組效率比傳統電池組高30%以上。尤其是在高度和尺寸有限的轎跑中，它的分組效率會更好。這些產品正在陸續開發中。預計一年左右184量產，今年196，其他產品量產。

這是快充產品的布局。整個市場對快充的需求越來越清晰和迫切。我們也完成了快充產品的布局，包括兩款，一款是149Ah，4C的產品，已經匹配了客戶的整車，完成了冬夏季標準的標定。160Ah、2.2C產品的能量密度為250Wh/kg。產品的設計和定型已經完成，將進行相應的整車標定和開發，明年年中實現量產。短期來看，800V、4C產品需要結合充電樁等整車電器元件。我們對電芯的容量進行了推導，最終的結論是150Ah左右的產品適合400-800V，是最佳的容量選擇。短期來看，在充電樁布局快但不那么完整的前提下，我們做的800V系統可以兼容400V充電樁。該產品結合市場分析和客戶需求分析，最終完成產品設計和定義開發。

蜂巢愿與業內同仁攜手共創美好未來。謝謝大家！