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国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言

电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。

国外汽车动力电池管理系统（BMS）发展概况

目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。

日本青森工业研究中心从1997年开始至今，持续进行（BMS）实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点；美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测；国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展，即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系，实现能量制动反馈和最大功率控制。

我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目，经过几年的发展之后，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中，就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢

动力电池组及管理模块、神舟公司承担的EQ6110HEV混合动力城市公交车用大功率镍氢动力电池及其管理模块、星恒电源承担的燃料电池轿车用高功率型锂离子动力电池组及其管理系统、有色金属总院承担的解放牌混合动力城市客车用锂离子电池及管理模块等课题。此外还有清华大学、同济大学等承担的多能源动力总成控制系统和DC/DC变换器等一大批相关课题。

现在国外正在开展基于智能电池模块（SBM）的BMS研究，即在1个电池模块中装入1个微控制器并集成相关电路，然后封装为一个整体，多个智能电池模块再与1个主控制模块相连，加以其它辅助设备，就构成1个基于智能电池的管理系统。该BMS成功实现对每个电池模块的状态监测、模块电池电量均衡和电池保护等功能。美国Micron公司开发的军用电动车辆BMS采用的就是这种结构。

电动汽车电池组热管理系统结构

一、热管理方式

电池组中有电解液、电极、隔板等各种材料，由于高温会加速它们的老化速率，而且当电池组中温差较大时，高温部分的老化速率会明显快于低温部分，随着时间的积累不同电池之间的物性差异将越加明显，从而破坏了电池组的一致性，最终使整组电池提前失效。所以，电池热管理设计对于维持电池正常工作，延长使用寿命从而减少售后使用成本具有重要作用。从控制性的角度，热管理系统可以分为主动式、被动式两类。从传热介质的角度，热管理系统又可以分为：空气冷却式热管理、液体冷却式热管理，以及相变蓄热式热管理。

1、动力电池组的冷却方法

早在上世纪70 年代，就已有文献提出了铅酸动力电池组的热管理问题。动力电池组布置比较紧凑，如果没有合理的冷却措施，将导致电池组局部温度上升，电池组充放电性能下降，部分电池过充或过放电，造成电池使用寿命缩短。电池组冷却的方法主要有空气冷却、液体冷却、相变材料冷却以及热管冷却。

1.1 空气冷却

空气冷却是利用空气作为冷却介质对电池组进行冷却。空气冷却按照冷却系统所采用的结构不同，分为串行和并行

冷却方式；按照是否使用风扇，分为自然和强制两种冷却方式。

1.1.1 串行和并行冷却方式

1999 年，Ahmad A.Pesaran 等人[1-2]提出了串行和并行冷却方式，如图1 所示。

图1(a)是串行式冷却，空气从电池包的一侧吹入，从另一侧吹出，容易造成电池包散热不均匀；图1(b)是并行式冷却，空气从电池包底部吹入，从上部吹出，几乎相同的空气量流过各个电池模块的表面，能够使电池包散热均匀。文献[2]中用二维模型模拟了串行和并行的冷却效果，如图2 所示，在相同条件下，并行冷却比较均匀，电池包中最大值温度差为8 ℃，采用串行冷却时，虽然电池包的最低温度有所下降，但是电池包中温度差高达18 ℃。

1.1.2 自然和强制冷却方式

自然冷却即没有采用冷却风扇，此方式冷却效果比较差。强制冷却指采用冷却风扇进行冷却，大部分电动汽车都在使用这种冷却方式，丰田Prius 和本田Insight 都采用强制冷却2002年，Kenneth J.Kelly 等人[3]对2001 年款Prius

和2000年款Insight 的电池热管理系统进行测试，结果表明，两款车的电池温度被控制在合理围。Prius 采用的冷却风扇有四种工作模式：停止、低速、中速和高速，热管理系统根据电池包温度的不同使风扇以不同的模式进行工作。文献[4]对空气强制冷却效果进行了实验和数值模拟，实验采用18650 型锂离子电池，当环境温度在45 ℃、放电倍率为6.67 C 时，无论空气的流速多大，都无法将电池包的温度控制在55 ℃以下；当空气流速增加时，电池单体表面温度差也将随之增大。在高温环境下，强制冷却无法将电池包的最高温度控制在安全围，为解决这一问题，可以采用文献[5]提出的主动热管理系统：在空气充入电池包之前，先通过冷却装置对空气进行冷却，经过冷却的空气能够有效地控制电池包的最高温度。

1.2 液体冷却

虽然气体冷却比较简单，成本低，但是冷却效果有限，尤其在高温环境、高电流放电时，比较容易出现热失控，引发安全事故。与空气相比，液体具有高的热容量和导热系数，所以，在相同体积和流速下，液体的冷却效果要明显比空气好。虽然液体冷却效果要明显优于空气冷却，但是，采用液体冷却必须考虑密封、绝缘、电池包比能量降低以及成本等问题，AhmadA.Pesaran[2,4]对这些问题进行了比较详细的讨论。文献[6]提出采用冷却盘方式对方形动力电池进行冷却，冷却盘腔有液体流道，文章对流道的优化设计进行了详细叙述。

1.3 相变材料冷却

近年来在国外和国出现采用相变材料（PCM）冷却的电池热管理系统展现出良好前景。利用PCM 进行电池冷却原理是：当电池进行大电流放电时，PCM 吸收电池放出的热量，自身发生相变，而使电池温度迅速降低。此过程是系统把热量以相变热的形式储存在PCM 中。在电池进行充电的时候,特别是在比较冷的天气环境下(亦即大气温度远低于相变温度PCT )，PCM 把热量排放到环境中去。相变材料用于电池热管理系统中具有不需要运动部件、不需要耗费电池额外能量等优势。具有高的相变潜热和导热率的相变材料，用于电池组的热管理系统中可以有效吸收充放电过程中放出热量，降低电池温升，保证电池在正常温度下工作。

可以使大电流循环前后电池性能保持稳定。通过在石蜡中添加热导率高的物质制成复合PCM，有助于提高材料的综合性能。

相变材料（PCM）以其无毒、不易燃、可储热、成本低以及应用方便等优点，已被广泛应用于电子设备的冷却系统，1994年，Rafalovich A 等人[7]用相变材料对铅酸电池进行冷却，通过数值模拟和实验证明采用相变材料的可行性。Said Al-Hallaj 和J.R. Selman 等人[8-12]对相变材料作为锂离子动力电池的冷却材料进行一系列研究。文献[8-9]通过模拟仿真论证了相变材料作为锂离子动力电池被动式热管理系统冷却材料是完全可行的。文献[10-11]以电动踏板车为研究对象，使用18650 型锂离子电池替代原车的铅酸蓄电池，给出确定每个电池单体需要PCM 数量的计算方法。同时，通过对比实验发现，由于相变材料的导热率低，如果单独采用相变材料进行冷却，电池放电时所产生的大部分热量无法快速地散发到空气中，从而导致电池包中不同位置的电池单体出现较大的温差。通过在相变材料中添加泡沫铝，可以大大提高相变材料的导热系数，使电池组的温度分布均匀。文献[4,12]将强制冷却与采用相变材料的冷却效果进行比较，其中，为提高相变材料的导热率，在相变材料中添加了石墨，仿真结果表明：相变材料的冷却效果要明显优于强制冷却，在45 ℃环境温度和大电流放电的情况下，无论流速多大，强制冷却无法将电池包的温度控制在安全围，而相变材料可以，并且电池包的温度分布均匀。文献[13]用电加热管模拟电池放热，研究了相变材料的整个相变过程以及相变材料中不同位置的温度变化情况，实验结果表明相变材料具有良好的冷却效果。相变材料作为动力电池的被动式冷却系统有其独特的优势：不需要冷却风扇、排气扇、冷凝器以及冷却路线设计。虽然相变材料有以上一些诱人的优点，但是也不能忽视相变材料的缺点，Said Al-Hallaj 等人虽然在文献中强调采用相变材料可以减小电池包的体积和整个电池系统的质量，但是没有相应的对比实验，这两项指标是否能够降低应该进行验证。

1.4 热管冷却

热管冷却是1942 年美国人R.S. 高勒提出，1967 年热管首次在航天上使用，并取得成功，许多电子设备上开始采用热管进行冷却，电动汽车动力电池应用热管进行冷却还在研究阶段。2002 年，Mao-Sung Wu 等人[14]利用热管对12 Ah 圆

柱形锂离子电池进行模拟仿真和实物实验，实验结果表明热管冷却能够降低电池的最高温度，并且可以使电池的温度分布均匀，但实验也表明热管需配合散热片和风扇使用才能有比较好的冷却效果，同时应注意热管与电池必须有良好的接触，否则热管的冷却效果将大大下降。热管冷却在动力电池上的应用目前还处于初步阶段，随着研究的进一步深入，此项技术将有可能应用到电动汽车上。

从以上三类热管理形式上看，相变蓄热式热管理具有得天独厚的优势，值得进一步研究和产业化开发应用。

1.5.磷酸铁锂电池的热管理系统开发

下面以应用在某插电式混合动力汽车中磷酸铁锂电池的热管理系统为案例，对其模拟不同的整车工况，通过系统台架对冷却运行特性、控制目标和策略等进行测试和分析。

1.5.1.系统架构

水冷式电池冷却系统采用冷却液（50%/50% 水/乙二醇）将电池热量，经电池冷却器传递至空调制冷剂系统，并通过冷凝器传递至环境中。电池进口水温经电池冷却器换热后容易达到较低的温度，可调节电池在最佳工作温度围运行；系统原理如图所示。其中制冷剂系统主要部件有：冷凝器、电动压缩机、蒸发器、膨胀阀带截至阀、电池冷却器（膨胀阀带截止阀）及空调管等；冷却水路包括：电动水泵、电池（含冷却板）、电池冷却器以及水管、膨胀水箱等辅件。

1.5.2冷却运行特性

在试验准备阶段，为了使电池充满电量并达到一定的起始电池温度点，采用了充电、充-放电以及环境温度舱升温等不同方式。根据电池产热行为分析，这个过程中电化学反应热和焦耳热占主导，伴随着副反应热和电极极化热以及外界传热等形式，将电池加热到恶劣起始工况；在试验阶段，研究冷却过程的启动、运行特性，掌握电池的降温速率、影响因素及温度分布等。

对电池的负载工况，根据整车适用环境、目标市场、行驶模式、热管理需求等制定，可以分恶劣驾驶工况、普通驾驶工况等分别对电池热管理系统的冷却特性进

2020年动力电池行业研究报告

2020年动力电池行业专题研究报告一、特斯拉引领全球电动化进程，动力电池需求爆发（一）全球新能源汽车市场高速发展，新一波产品周期特斯拉引领衔 1、全球新能源汽车高速增长，销量6年增长近11倍。从2011年以来，以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展，全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆，年均复合增速达到150%。从国家来看，中国在此期间大力发展新能源车，销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆，其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6%，已经成为全球最大的新能源汽车市场。 2、Model 3 已经成为爆款电动车型，特斯拉夺 19 年销量桂冠。全球市场看，19 年销量TOP20 的车企占据了全球新能源车总销量的83.5%，行业集中度明显提升。其中，自Model 3 车型发售以来，特斯拉2019 年总销量为36.8 万辆，连续两年成为全球车企销量第一；比亚迪销量为 22.95 万辆，位居全球第二；而北汽新能源则以 16.03 万辆排名第三。从具体车型来看，特斯拉 19 年 Model 3 车型共售出 30.01 万辆，真正意义上成为爆款电动车型，尤其在美国市场，是全美中小型豪华车型的销量冠军，超过了宝马2/3/4/5 系销量

之和，超过奥迪 A3/4/5/6 销量之和，超过奔驰 C 级、CLA、CLS、E-class 销售之和，同时在国内市场，Model 3 上险数量也超过了 4600 辆，力压蔚来 ES8/6、小鹏 G3、威马 EX5 等国内造车新势力。 3、国内销量节节攀升，规模效应促使Tesla 国内建厂。Tesla 入华，整车销量不断攀升，占全球的比重也逐步提升，预测今年中国的市场份额占全球的20%以上。对应公司在在国内的营收也是逐步增加，营收中有相当一部分就是物流和整车进口关税，预估国产化后能节省物流及关税费用约 45%（根据此部分比例进行测算）。规模体量小的时候，影响很小，可以沿用全进口模式，但是规模销量大的时候，就必须要考虑在当地投资建厂，对比全球一线整车，比如奔驰，宝马，奥迪等车型，在国内车型销量达到一定规模，超过 10 万以上，考虑经济性，体积大，运输成本高的商品就需要考虑经济性了；从另一方面，中国有完整的新能车产业链，经过多年的发展，从2014 年-2019 年整个电动车的制造成本五连降，所以 Tesla 国产化是必然趋势。工厂一期建成建筑面积15.7 万平方米，规划产能 25 万辆，Model3 一月份产量 1000 辆/周，正在进行产能爬坡，2020 年 5 月有望爬升至 3000辆/周；下半年 Model Y 正式导入，10 月份达到周产量 1000 辆/月，年底有望升至 2000 辆/月。

2017年动力锂电池市场研究报告

2017年动力锂电池市场研究报告 2016年12月

目录前言 (6) 1.动力锂电池产能阶段性过剩，高能量密度三元电池是发展方向 (8) 1.1磷酸铁锂电池市占率暂时领先，高性能三元电池后来居上 (8) 1.1.1 14-15年国内新能源汽车行业维持高增长 (8) 1.1.2新能源客车和乘用车对动力电池需求量较大 (9) 1.1.3磷酸铁锂动力电池装载比例暂具优势 (10) 1.1.4三元材料动力锂电池能量密度优于磷酸铁锂 (11) 1.22020国内动力锂电池需求84GW H，其中三元需求65GW H (13) 1.2.1预计2017年国内新能源汽车产销量达到66万辆 (13) 1.2.2预计2017年国内动力锂电池需求量约30GWh (14) 1.316年底国内动力锂电池产能估算超过100GW H，其中三元产能约39GW H (17) 1.3.1动力锂电池产能主要以磷酸铁锂和三元为主 (17) 1.3.2达到8GWh产能锂电池企业目前仅3家 (17) 1.4锂电池产能过剩推动行业洗牌，高镍NCM和NCA三元电池迎来发展 .. 19 1.4.1 17-18年国内磷酸铁锂和三元锂电池产能均处于过剩 (19) 1.4.2三元需求仍有增长空间，看好高镍NCM和NCA三元材料电池 (20) 1.4.3 17年动力锂电池价格下调压力较大，预计毛利率可维持相对稳定 (21) 2.政策护航，引导锂电池行业健康可持续发展 (23) 2.1新能源汽车补贴政策调整，对电池系统能量密度提出更高要求 (23) 2.1.1新能源客车补贴退坡较大，能量密度要求提升推动磷酸铁锂电池行业洗牌 (23)

波特五力模型分析动力锂电池行业及其战略群组

动力锂电池，是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。磷酸铁锂具有很好的安全性能，因而是目前最理想的动力汽车用锂电正极材料。我国车企推出的纯电动车车型中，动力电池均为锂电池，奇瑞、比亚迪使用的均是磷酸铁锂。磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料，是锂电池行业发展的最前沿。下面将用波特五力模型分析动力锂电池行业：（一）新进入者的威胁新进入者在给行业带来新生产能力、新资源的同时，将希望在已被现有企业瓜分完毕的市场中赢得一席之地，这就有可能会与现有企业发生原材料与市场份额的竞争，最终导致行业中现有企业盈利水平降低，严重的话还有可能危及这些企业的生存。磷酸铁锂行业有一定的门槛，不是谁来做就会做成功的，尤其是材料领域，技术壁垒很高，可以避免太多的竞争。作为新进入这个产业的企业，选择做材料可能要比做电池更为明智，因为现有的一些锂电池厂商很多，尤其是大厂的地位很难撼动，他们切入到磷酸铁锂电池更具优势。由于制造动力电池涉及到电芯的组合，必须保证电芯的一致性，这样对电池的生产设备提出了更高更专业的要求，所以设备资金投入很大，一般来说，建设一条磷酸铁锂电芯生产线至少需要5000万元的启动资金。创业企业在进入这一领域有一定的难度，传统的电池生产企业将具有较大的优势。（二）供应商的议价能力供方主要通过其提高投入要素价格与降低单位价值质量的能力，来影响行业中现有企业的盈利能力与产品竞争力。锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点。目前磷酸铁锂材料全球可查的产能是1500吨，如果按照未来5年内年产100万辆电动汽车的需求，每年就需要6万吨磷酸铁锂，潜在的供需缺口非常大，锂电池原材料之一是电解液,电解液约占锂电池成本12％，毛利率约40％，是锂电

锂电池行业报告

锂电池行业报告目录一、行业和政策研究……P3 1.行业前景 2.政策支持

二、关键技术……P4 1.正极材料 2.负极材料 3.电解液； 4.隔膜三、产业链分析……P5 1.锂电池的产业链 2.上下游的产业链四、竞争优势分析……P6 1.锂电池的特性； 2.各种电池性能比较；五、市场和成本分析……P7 1.市场份额 2.需求预测 3.成本构成六、公司分析……P8 1.相关公司 2.公司财务 3.相关公司业务与投入 4.推荐公司

一、行业和政策研究 1.行业前景（1）概述：锂离子电池(Lithium Ion Battery，缩写为LIB)，又称锂电池。锂电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4，负极采用锂-碳层间化合物。锂电池是迄今所有商业化使用的二次化学电源中性能最为优秀的电池，这也是促进锂电池用于电动助力车的一个关键因素。锂电行业是一个新兴的产业，世界各国都很重视，尤其是动力锂电池更是备受关注。锂离子电池是目前理想的新一代绿色能源，具有储能比能量高、循环寿命长、不会产生污染等优点。随着手机、笔记本电脑、数码相机等的消费和便携式电子产品的持续走强，锂离子电池的市场需求一直保持相当高的增长速度，市场对于锂离子电池的巨大需求也引导锂电池行业的继续走强。锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。（2）国内现状：我国锂离子电池产量全球第一，生产量占世界总量的三分之一以上，100多家锂电生产企业对锂离子电池材料需求殷切，不少厂商都计划在今后两年内把产量大幅提高。目前，中国锂电制造企业形成了液态锂电以比亚迪为首，聚合物锂电以TCL电池为首的两大巨

锂电池行业分析研究报告

锂电池行业分析目录一、锂电池概述 (2) 1、锂电池构成 (2) 2、锂电池产业链 (2) 二、锂电池行业生命周期 (3) 三、锂电池行业市场现状 (4) 1、3C 类产品锂电池市场 (4) 2、新能源汽车锂电池市场 (4) 四、锂电池主要材料行业市场现状 (5) 1、正极材料 (6) 2、负极材料 (8) 3、隔膜材料 (10) 4、电解液 (10) 五、锂电池材料技术特点及技术趋势 (11) 六、动力电池市场前景 (12) 1、国家对汽车动力电池的产能门槛要求 (12) 2、动力电池技术发展路线 (13) 3、纯电动汽车发展 (13) 4、锂电池的竞争格局 (14)

一、锂电池概述 1、锂电池构成锂离子电池：是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成，此外还有电池外壳。 2、锂电池产业链锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业，为锂离子电芯厂商提供原材料。电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品；模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。

我国动力电池行业概况研究

我国动力电池行业概况研究 1、锂离子电池（1）行业概况近年来，锂离子电池产业受到世界各国政府的高度重视和大力支持。随着二十一世纪微电子技术的不断发展，小型化电子设备的日益增多，消费者对电源有了更高的要求，从而使锂离子电池进入了大规模的实用阶段，锂离子电池正逐步替代铅酸电池等传统电池。近年来，锂离子电池已大量应用在消费电子产品（手机、笔记本电脑等电子数码产品）、新能源汽车和储能领域等。与传统电池比较，锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、重量轻、体积小、自放电小、无记忆效应、循环寿命长、充电快速等优势，同时由于不含铅、镉等重金属，无污染、不含毒性材料，被称为绿色新能源产品。随着电子产品的不断更新、新能源交通工具的发展以及节能环保要求的提高，锂离子电池的市场空间将进一步扩大。（2）与上下游行业之间的关系锂离子电池的原材料主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液等，各类锂离子电池材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业。锂离子电池产业链的中游企业为锂离子电池厂商，使用上游电池材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品，

然后根据终端客户要求选择不同的锂离子电芯、模组和电池管理系统方案。锂离子电池产品最终应用于消费电子产品（手机、笔记本电脑等电子数码产品）、动力领域（电动工具、电动自行车和电动汽车等）和储能领域等。在电池回收领域，废旧锂离子电池中的镍钴锰锂等有价金属可进行循环利用，用于生产锂离子电池三元前驱体、电池级碳酸锂及三元材料等锂电池材料，并提供给上游企业生产锂离子电池正极材料，使镍钴锰锂资源在电池产业中实现循环。

2018年动力电池行业深度研究报告

２０１８年动力电池行业深度研究报告

由于政府补贴将在2020年之后退出，市场对于新能源汽车的渗透率和动力电池需求存在疑虑。我们认为，随着锂电池成本持续下降，新能源汽车作为消费品的性价比优势将逐步体现，渗透率持续提升，加上储能行业即将突破，动力电池在未来十几年内的需求将维持25%以上的高复合增速。核心观点 ●在汽车电动化和储能需求的推动下，2017年动力电池和储能电池的出货量达到73GWh，在锂离子电池的出货占比超过一半，当前仍处于电动化的早期，电动车销售占比刚刚突破1%，随着电动车渗透率的提高和储能市场逐渐打开，动力电池未来仍有数十倍的成长空间。 ●电动车与传统燃油车性价比的优劣是决定汽车电动化进程的核心因素，当前电动车的购臵成本和使用全成本（TCO）仍高于燃油车，因此行业处于补贴驱动阶段。随着电池成本持续降低，电动车将逐渐步入TCO平价阶段和购臵车成本平价阶段，同时，各国政策对于燃油车的环保要求日益严苛，将迫使传统车企加大电动车的生产和销售力度，电动车的渗透率有望快速提升。动力电池行业驱动力切换的内因在于成本快速下降，电动车成本竞争力持续增强，外部原因在于产业政策的调整。 ●锂电池在储能市场的应用空间随其成本下降逐渐打开。储能在电力系统中可扮演多种重要角色，包括调峰调频、备用电源、削峰填谷等，预计未来十年全球复合增速可达40%以上。储能成本的进一步降低有赖于电池循环性能的提升，同时大规模储能对于电池的安全性要求极高，因此该细分市场也将向头部企业集中。投资建议与投资标的 ●在汽车电动化和储能的共同推动下，锂电池将成为具备持续高成长性的行业，同时这两大细分市场对于安全性的高要求将使得行业呈现高集中度的格局，龙头企业及其供应链企业值得重点关注。 ●电池企业建议关注龙头宁德时代(300750，未评级)，2017年宁德时代出货量位居全球第一，并计划到2020年将产能扩大2倍，目前其产能利用率仍然供不应求，预计将成为动力电池高速成长过程中的主要获益者；供应链方面，建议关注宁德时代的正极前驱体材料供应商格林美(002340，买入)、负极材料和设备供应商璞泰来(603659，未评级)，隔膜供应商创新股份(002812，未评级)以及电解液龙头天赐材料(002709，买入)和新宙邦(300037，未评级)。风险提示 ●补贴退坡速度超预期导致需求大幅波动 ●出现重大安全事故导致行业政策收紧 ●价格战及原材料价格上涨导致毛利率大幅下滑

2019-2020年动力电池行业专题报告

2019-2020年动力电池行业专题报告导语根据Marklines 预测，未来5年全球动力电池行业将持续高速增长，2025年全球装机量可达850GWh、对应市场空间可达6000亿元。 1、特斯拉引领全球电动化进程，动力电池需求爆发 1.1 全球新能源汽车市场高速发展，新一波产品周期特斯拉引领衔全球新能源汽车高速增长，销量6年增长近11倍。从2011年以来，以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展，全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆，年均复合增速达到150%。从国家来看，中国在此期间大力发展新能源车，销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆，其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6%，已经成为全球最大的新能源汽车市场。

Model 3 已经成为爆款电动车型，特斯拉夺19 年销量桂冠。全球市场看，19 年销量TOP20 的车企占据了全球新能源车总销量的83.5%，行业集中度明显提升。其中，自Model 3 车型发售以来，特斯拉2019 年总销量为36.8 万辆，连续两年成为全球车企销量第一；比亚迪销量为22.95 万辆，位居全球第二；而北汽新能源则以16.03 万辆排名第三。从具体车型来看，特斯拉19 年Model 3 车型共售出30.01 万辆，真正意义上成为爆款电动车型，尤其在美国市场，是全美中小型豪华车型的销量冠军，超过了宝马2/3/4/5 系销量之和，超过奥迪A3/4/5/6 销量之和，超过奔驰C 级、CLA、

CLS、E-class 销售之和，同时在国内市场，Model 3 上险数量也超过了4600 辆，力压蔚来ES8/6、小鹏G3、威马EX5 等国内造车新势力。

锂离子动力电池及储能电池行业研究报告(初稿)

锂离子动力电池及储能电池行业研究报告目录一.锂电池行业分析 (3) 1.1锂电池简介 (3) 1.1.1锂电池的概念 (3) 1.1.2锂电池的组成 (3) 1.1.3锂电池常用的金属材料 (4) 1.1.4锂电池发展进程和方向 (4) 1.1.5锂电池的优劣势分析 (5) 1.2锂电池产业链分析 (6) 1.2.1锂电池产业上下游概况 (6) 1.2.2锂电池产业链战略研究 (6) 1.3锂电池产业分析 (11) 1.3.1锂电池产业概况 (11) 1.3.2宏观经济波动对锂电池产业的影响 (13) 1.3.3中国锂电池行业存在的问题 (16) 1.4 2012年全球锂电池行业市场分析 (17) 1.4.1消费锂电池行业的结构变局 (17) 1.4.2快速发展的锂电池行业 (18) 1.4.3动力电池市场方兴未艾 (19) 1.4.4国际竞争对手 (19) 1.4.5核心竞争优势：成本+服务 (20) 1.5 2012年~2013年上半年中国锂电池行业市场分析 (20) 1.5.1 2012年中国整个电池行业发展概况 (20) 1.5.2 2012中国锂电池总产量概况 (22) 1.5.3 2013年上半年锂电池行业分析 (22) 1.5.4 2013年锂电池四大材料市场分析 (23) 1.5.5中国锂电池新政策新标准的影响 (25) 1.6锂电池行业发展预测 (28) 1.6.1电动车电动车革命或将提前 (28) 1.6.2储能后备电源锂电攻城略地 (29) 1.6.3性能锂电池性能全面超越铅酸 (29) 1.6.4锂电需求爆发或在2014年 (29) 1.6.5供给人为偏紧状态有望延续 (30) 1.6.6价格价格上涨缓解供应紧张 (30) 二．动力锂电池行业分析 (30) 2.1.动力锂电池行业简介 (30) 2.1.1动力锂电池相关定义和构成 (30)

动力电池行业品牌企业宁德时代调研分析报告

宁德时代怎么成长起来的，现在是一家什么样的公司？ (5) 脱胎于ATL，受益国内新能源车市场发展迅速成长 (5) 宁德时代的发展可以分为三个重要阶段 (5) 公司核心高管产业经验丰富，多次股权激励将高管利益与公司绑定 (6) 纵向一体化布局控成本，产能快速扩张、成立合资公司巩固龙头地位 (8) 公司历史收入和归母净利润呈高增长 (9) 怎么看动力电池行业？ (12) 动力电池在电动车的定位和发展趋势怎么看？ (12) 动力电池作为电动车的核心零部件，将从“够用”向“好用”发展 (12) 动力电池技术迭代和细分需求分化带来产品差异化 (12) 怎样才能做好动力电池？ (13) 研发能力决定产品技术领先性 (13) 工程制造能力决定产品品质 (13) 现金流管理能力决定经营持续性 (14) 未来动力电池市场空间有多大？ (15) 全球汽车电动化大趋势不可逆转 (15) 我们预计2025年全球动力电池需求量达到778GWh，未来7年年均复合增速 36% (16) 从波特五力模型出发，宁德时代的竞争力如何？ (18) 公司对上游各环节议价能力较强，但同时也受各环节的竞争格局影响 (18) 公司高镍三元的技术领先将使其对下游客户的强议价能力持续 (19) 替代者：氢燃料电池或为互补技术路线，固态电池产业化还有距离 (19) 氢燃料电池：更适用于商用车领域，与现有锂电池体系或互为补充 (19) 固态电池：或为下一代锂电技术，量产还有距离 (20) 已有竞争者：难以挑战公司全球一梯队龙头地位 (20) 从国内看，难有竞争对手超越公司 (20) 从全球范围看，公司已跻身一梯队，竞争力有望位列全球前三 (21) 新进入者：我们对车企自建电池持谨慎态度，第三方电池供应商仍是主流 (25) 盈利预测和估值 (26) 收入拆分 (26) 费用假设 (28) 盈利预测和投资建议 (28) PE/PB - Bands (29)

动力电池研究报告

动力电池研究报告电池（Battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。而动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车提供动力的蓄电池。动力电池要求电池具有高能量、高功率和高能量密度的特点，并且对电池的寿命，安全性能及容量等方面有着苛刻的标准。一．动力电池的种类一般的动力电池结构包括以下几个部分：电池盖、正极材料、隔膜、负极材料、有机电解液。图一：动力电池的一般结构目前能够被电动车采用的有以下四种动力蓄电池，即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子电池。 1.铅酸蓄电池这是目前电动车主要采用的电池品种，因为铅酸蓄电池成本低，性价比高，使用中不需要经常补充水分，免维护。铅酸蓄电池充电时变成硫酸铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅和氧化铅，电解液中的硫酸浓度不断变大；反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，电池品质变劣；反之如果电池过度

充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短。 2.胶体蓄电池胶体蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进。它采用凝胶状电解质，内部无游离的液体存在, 在同等体积下电解质容量大，热容量大，热消散能力强，能避免一般蓄电池易产生的热失控现象；电解质浓度低，对极板腐蚀弱；浓度均匀，不存在酸分层的现象。 3. 镍氢蓄电池镍氢蓄电池是九十年代涌现出的电池家族中新秀，发展迅猛。主要优点是：比能量高（一次充电可行使的距离长）；比功率高，在大电流工作时也能平稳放电（加速爬坡能力好）；低温放电性能好；循环寿命长；安全可靠，免维护；无记忆效应；对环境不存在任何污染问题，可再生利用，符合持续发展的理念。但是，镍氢蓄电池成本太高，价格昂贵。 4.锂离子电池锂离子电池是1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池。已经在便携式信息产品中获得推广应用。锂离子电池被普遍认为具有如下的优点：比能量大；比功率高；自放电小；无记忆效应；循环特性好；可快速放电，且效率高；工作温度范围宽；无环境污染等，缺点是价格昂贵，安全性不高。二．动力电池的需求由于动力电池主要应用于电动汽车上，是新能源汽车三大件的核心，占新能源汽车成本在40-60%之间。因此新能源汽车的发展对动力电池的需求有着重大影响。我国新能源车产销规模全球第一：2015年我国新能源车呈现出爆发式增长，全年生产34.05万辆，同比增长3.3倍，销售33.11万辆，同比增长3.4倍，在全球新能源车超过50万辆的年销量中，中国市场的贡献超过一半，我国已经超越美国成为全球最大的新能源车生产国和消费国。近期，统计局、中汽协、乘联会陆续发布新能源车数据，统计口径略有不同，但毫无疑问4 月份增速大幅好于一季度增。1-4 月在补贴不明朗的环境下，新能源汽车的销售量仍有大幅增长。

2020年动力电池行业调研分析报告

2019年动力电池行业分析调研报告 2019年11月

目录 1.动力电池行业概况及市场分析 (5) 1.1动力电池市场规模分析 (5) 1.2动力电池行业结构分析 (5) 1.3动力电池行业PEST分析 (6) 1.4动力电池行业特征分析 (7) 1.5动力电池行业国内外对比分析 (8) 2.动力电池行业存在的问题分析 (10) 2.1政策体系不健全 (10) 2.2基础工作薄弱 (10) 2.3地方认识不足，激励作用有限 (10) 2.4产业结构调整进展缓慢 (10) 2.5技术相对落后 (11) 2.6隐私安全问题 (11) 2.7与用户的互动需不断增强 (12) 2.8管理效率低 (13) 2.9盈利点单一 (13) 2.10过于依赖政府，缺乏主观能动性 (14) 2.11法律风险 (14) 2.12供给不足，产业化程度较低 (14) 2.13人才问题 (15) 2.14产品质量问题 (15)

3.动力电池行业政策环境 (16) 3.1行业政策体系趋于完善 (16) 3.2一级市场火热，国内专利不断攀升 (16) 3.3“十三五”期间动力电池建设取得显著业绩 (17) 4.动力电池产业发展前景 (18) 4.1中国动力电池行业市场驱动因素分析 (18) 4.2中国动力电池行业市场规模前景预测 (18) 4.3动力电池进入大面积推广应用阶段 (18) 4.4政策将会持续利好行业发展 (19) 4.5细分化产品将会最具优势 (19) 4.6动力电池产业与互联网等产业融合发展机遇 (20) 4.7动力电池人才培养市场大、国际合作前景广阔 (21) 4.8巨头合纵连横，行业集中趋势将更加显著 (22) 4.9建设上升空间较大，需不断注入活力 (22) 4.10行业发展需突破创新瓶颈 (22) 5.动力电池行业发展趋势 (24) 5.1宏观机制升级 (24) 5.2服务模式多元化 (24) 5.3新的价格战将不可避免 (24) 5.4社会化特征增强 (24) 5.5信息化实施力度加大 (25) 5.6生态化建设进一步开放 (25)