1、2020 年深度行业分析研究报告目 录1动力电池：下游需求助推，提振市场规模向上11.1 新能源汽车销量短期承压，长期向上趋势不变 . 11.2 续航里程提升，单车带电量增加 . 21.3 平价诉求强烈，电池售价逐年下降 . 52技术路线：磷酸铁锂有望回暖至 40%，模组技术有所革新82.1 电极材料：磷酸铁锂有所回暖，高镍三元仍是主流 . 82.1.1 磷酸铁锂和三元材料性能及应用场景分析 . 82.1.2 磷酸铁锂和三元市场份额比较及未来发展趋势 . 92.2 电化学体系：固态短期量产渺茫，长期值得关注 . 132.3 工艺层面：CTP 和刀片技术革新，助力行业进一步发展 . 143竞争格
2、局： 外资有望重回前列，二线企业有望崛起173.1 国际市场：中日韩三足鼎立新格局 . 173.2 国内市场：外资有望重回前列，二线企业仍蕴藏生机 . 19图目录图 1：中国新能源汽车销量及渗透率情况2图 2：各批推荐目录纯电动乘用车车型续航里程（km）3图 3：各批推荐目录纯电动乘用车车型单车带电量（kWh）4图 4：动力电池四大主材季度价格（万/吨）6图 5：动力电池售价（元/Wh）7图 6：中国动力电池市场规模（亿元）7图 7：中国新能源汽车产品结构10图 8：中国动力电池产品结构10图 9：各批次推荐车型目录乘用车磷酸铁锂占比11图 10：我国三元材料不同型号产量份额12图 11：液体
3、电池与固态电池的构造结构图14图 12：动力电池模组发展路线15图 13： 新能源汽车续航里程测算情况16图 14：2018 年全球动力电池市场份额18图 15：2019 年全球动力电池市场份额18图 16：2020 年一季度全球动力电池市场份额19图 17： 中国动力电池出货量市场份额20图 18：2020 年一季度中国动力电池装机量市场份额21图 19：特斯拉动力电池供应路线变化22表目录表 1：中国动力电池出货量预测4表 2： 新能源乘用车补贴标准5表 3： 两种常用动力电池正极材料性能对比8表 4：三种常用动力电池性能对比9表 5： 2020 年 4 月销量 TOP10 纯电动乘用车1
4、2表 6：CTP 和刀片电池技术解析15表 7：CTP 和刀片电池技术应用统计171动力电池：下游需求助推，提振市场规模向上动力电池作为新能源汽车最核心的零部件， 其出货量主要受下游新能源汽 车销量和单车带电量的影响，接下来我们从新能源汽车销量、单车带电量、动 力电池售价三个维度分析未来动力电池的市场规模。1.1 新能源汽车销量短期承压，长期向上趋势不变新能源汽车销量继续承压。2019 年受补贴退坡影响，叠加汽车市场整体下 行的波及，我国新能源汽车销量首次出现负增长，同比下滑 4%。2020 年新冠 疫情在全球范围内大流行，汽车行业供给侧和需求侧均遭受严重冲击。1-5 月 我国新能源汽车销量为
5、 26.6 万，同比下滑 44%。基于三方面的原因：（1）随 着疫情好转，前期积累的需求，尤其是 B 端需求有望得到释放；（2）为了对 冲疫情影响，各地推出的新能源汽车补贴政策陆续落地，如北京 2 万辆新能源 指标等；（3）下半年新车型投放加速，如磷酸铁锂版 Model 3、比亚迪汉、小 鹏 P7 等。第三季度新能源汽车市场有望由下滑期转向增长期，预计全年销量 为 106.5 万左右，同比下滑 12%，全年销量仍继续承压。2020 年销量有望触底，未来迎来上升期。基于三个因素： （1）需求侧：用户对新能源汽车的认可度逐年提升，助力其渗透率呈上升趋势；（2）供给 侧：近年来新能源汽车产品力显著提
6、升，产品矩阵明显丰富，里程焦虑有所缓 解，有望在明星车型 Model 3 的引领下提升行业景气度；新基建政策助力下， 充电桩等配套设施短板有望得到弥补；（3）政策端：新能源补贴政策延长至 2022 年底，补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%，而动力电池售价下降有望对冲掉补贴退坡，未来两年迎来政策稳定期。未来 2 年有望迎来上升期，考虑到 2020 年疫情的影响，以补贴退坡后的 2019 年下半年销量数据为基数，折合全年销量约 116 万，预计 2021、2022 年销量分别有望达到 133 万、160 万，增长率分别为 15%、20%。未来新能源汽车拥有一定的增量空间， 有利
7、于带动动力电池需求。图 1：中国新能源汽车销量及渗透率情况180.0160.0140.0120.0100.080.060.040.020.00.0新能源汽车销量（万辆）渗透率（右）55.5%160.0125.64.6%133.0120.6106.6.3%7%6%5%4%3%2%1%0%77.751.037.02001820192020E2021E2022E资料来源：Wind1.2 续航里程提升，单车带电量增加技术与政策双驱动，续航里程显著提升。续航里程一直以来是新能源汽车 的行业痛点之一，也是消费者对新能源汽车望而却步的主要因素之一。近年来， 随着动力电池技术的进步，辅以
8、补贴政策的积极引导，新能源汽车的续航里程 显著提升。迄今为止，工信部共公布三十一批免征购置税的纯电动乘用车车 型目录， 2014 年大部分车型续航里程在 100200km，占比高达 83.7%。 2014 年以来续航里程逐年提升，最大续航里程已由 322km 提高至 706km，增 速显著。最近三年续航里程以每年接近 100km 的速度显著提升，2019 年公示 的大部分车型续航在 300500km 区间，其中 400km 以上续航里程的车型占比 为 46.9% 。而 2020 年 公 示 的 两 批 目 录 中 ， 大 部 分 车 型 的 续 航 里 程 在 400600km，其中 400k
9、m 以上续航里程的占比为 54.8%，相较 2019 年提高了7.9 个百分点。在最新公布的补贴方案中，已将纯电动乘用车续航里程补贴门 槛提高至 300km。伴随着消费升级和行业竞争加剧趋势，预计后续除特定应用 场景之外，低续航里程的车型逐渐会被淘汰，高续航里程的车型占比会逐年提 升。预计 2021 年推出的纯电动乘用车中续航里程在 400km 以上的车型占比可 以达到 80%左右，最大续航里程有望达到 800km 左右。图 2：各批推荐目录纯电动乘用车车型续航里程（km）120.0%0300300400400500500600600最大续航（右）800100.0%80.
10、0%60.0%40.0%20.0%83.7%8.63841.6%48.1%52066439.1%70620.3450%3227400%718.3%30.8%7006005004003002001000.0%0200020资料来源：工信部 注：2020 数据来自前两批推荐目录续航里程需求驱使，单车带电量显著提升。新能源汽车的动力来源是车载动力电池系统，车辆的续航里程主要由电池系统带电量和百公里电耗决定。目 前提升车辆续航能力最直接的策略就是增加整车带电量，如优化车身结构以增 加电池数量或选配能量密度更高的动力电池。工信部公布的各批次纯电动乘用 车性能参
11、数显示，2014 年以来单车带电量显著提升。2014 年大部分车型带电 量在 2030kWh 区间，占比为 51.2%。2019 年大部分车型带电量在50kWh 区 间，接近 2014 年的两倍。而 2020 年公示的车型中，单车带电量60kWh 的车型占比达 30.8%，相较 2019 年上升了 15.9 个百分点，增速显著。受益于续航 里程的持续提升，新能源汽车单车电量持续提升的趋势短期不会改变。预计 2021 年推出的纯电动乘用车中带电量60kWh 车型占比有望达到 50%左右，有 利于带动动力电池的需求。图 3：各批推荐目录纯电动乘用车车型单车带电量（kWh）04
12、050506060120.0%14.9%30.8%35.6%18.3%51.2%25.6%100.0%80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%200020资料来源：工信部 注：2020 数据来自前两批推荐目录销量与带电量双驱动，动力电池出货量逐年提升。考虑到 2022 年纯电动 乘用车平均续航里程有望达到 500km，百公里电耗按 13kWh 计，预计其平均 带电量约为 65kWh，2019-2022 年的年复合增长率约为 11.3%。结合新能源汽车销量和单车带电量，装机比（动力电池装机量瓦数/动力电池出货量瓦数） 按近两年平均值 87%计，
13、预计 2020 年动力电池出货量约为 70.8GWh，与 2019年基本持平。预计 2022 年动力电池出货量有望达到 120GWh，未来 2 年的年 复合增长率约为 30.0%。表 1：中国动力电池出货量预测国内车型分类201820192020E2021E2022E乘用车75.284.479.1100.6123.8EV 产量（万辆）客车9.27.47.18.08.3专用车11.37.13.94.85.6乘用车25.618.015.919.121.8客车0.60.50.50.50.5车总产量（万辆）121.9117.4106.5133.0160.0乘用车39.347.253.760.265.0
14、EV 平均带电量（kWh）客车184.0194.8195.7196.5197.4专用车57.974.775.676.477.3乘用车13.913.713.713.713.7客车43.946.346.346.346.3动力电池装机量（GWh）56.862.361.882.8104.4动力电池出货量（GWh）65.071.471.095.2120.0YOY56.3%9.8%-0.7%34.1%26.0%PHEV 产量（万辆）PHEV 平均带电量（kWh）资料来源：高工锂电，国盛证券研究所1.3 平价诉求强烈，电池售价逐年下降下游需求侧：补贴退坡，整车平价诉求强烈，倒逼动力电池降价。现阶段 新能源汽
15、车购置成本仍明显高于传统燃油车，比亚迪各车型燃油版与纯电版售 价数据显示，纯电版售价在燃油版售价的 1.5 倍以上，客户端对新能源汽车的 平价诉求一直强烈。此外，2019 年 6 月份以来政策端补贴退坡明显，以续航 里程为 400km 的新能源汽车为例，最高补贴金额已由 5 万缩水至 2.25 万，而 售价又无法跟进，导致整车企业利润缩水严重。旺盛的平价诉求，叠加补贴退 坡影响和激烈的行业竞争，下游整车企业成本严重承压，只能将成本压力传递 至上游产业链，倒逼动力电池降价。项目续航里程（km)2001920202021E2022E表 2： 新能源乘用车补贴标准100-150
16、2.52-150-2004.53.61.5-单车补贴200-2504.53.62.4-（万元）250-3005.54.43.41.8-300-4005.54.44.51.81.62-4005.54.452.52.251.81.26资料来源：政府公告上游供给侧：原材料成本逐年下降，利好动力电池成本控制。动力电池上 游原材料中最重要的是四大主材：正极材料、负极材料、隔膜、电解液。随着 中国新能源汽车市场的崛起，国内形成了完整的动力电池原材料产业集群，其 中四大主材的国产化率均在 90%以上。经过前期供需关系转变和锂钴资源价格 波动，受益于规模化效应、自动化率提高和竞争格局的加剧，四大主材的价格 呈
17、现逐年下降的态势。相较 2018 年 Q1，2019 年 Q4 正极、负极和隔膜的价格 分别下降 40.0%、15.7%、53.4%，降幅显著。而电解液价格维持在 4 万/吨左 右，整体上略有下降。上游供给侧原材料成本的下降，利好动力电池成本控制。图 4：动力电池四大主材季度价格（万/吨）NCM正极人造石墨负极隔膜电解液25.020.015.010.05.014Q114Q214Q314Q415Q115Q215Q315Q416Q116Q216Q316Q417Q117Q217Q317Q418Q118Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q4-资料来源：高工锂电 注：隔膜的价格单位为（元/
18、平米）企业自身：规模化效应显著，制造成本逐年下降。受益于新能源汽车市场 的崛起，国内动力电池的出货量增速显著。自 2015 年至 2019 年底，出货量在4 年时间内翻了接近 3.5 倍，规模化效应显著。同时随着动力电池企业自动化 程度提升和技术逐渐成熟，相应设备利用率和产品合格率都有所提升，动力电 池制造成本逐年下降。在下游整车平价诉求、上游原材料成本下降和自身制造成本下降三个维度 助力之下，动力电池售价呈现逐年明显下降走势。2019 年动力电池平均售价 为 0.99 元/Wh，同比下降 19.93%，降幅有所收窄。预计 2020 年三元、磷酸铁 锂电池的售价分别为 0.87、0.78 元/
19、Wh，粗略预估动力电池平均售价为 0.84 元/Wh 左右，同比下降 15.25%。考虑到上游原材料成本下降速率有限，预计 2022 年三元、磷酸铁锂电池的售价分别为 0.76、0.66 元/Wh，粗略预估动力电 池平均售价约为 0.72 元/Wh，未来 2 年的年复合增长率为-9.93%。届时，新能源汽车与传统燃油车购车成本进一步缩小，有望于 2025 年实现基本平价。图 5：动力电池售价（元/Wh）磷酸铁锂三元平均售价3.002.242.091.631.240.990.840.780.722.502.001.501.000.500.002001820192020E20
20、21E2022E资料来源：高工锂电市场规模短期波动，未来仍有一定的增量空间。2019 年受限于新能源汽 车市场疲软，动力电池市场规模有所收缩，总市场规模为 710 亿元，同比下滑 11.80%。从新能源汽车销量、单车带电量和动力电池售价三个维度出发，预计2020 年动力电池市场规模约为 596 亿元，同比增长率为-16.10%。后续随着新能源汽车市场的回暖，预计 2022 年市场规模有望达到 860 亿元，未来 2 年复 合增长率约为 20%，仍有一定的增量空间。图 6：中国动力电池市场规模（亿元）市场规模（亿元）同比增速（右）1000900 86480580%70%8007006005004
21、0030020025710596743-16.10%16.34%60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%-30%2001820192020E2021E2022E资料来源：高工锂电2技术路线：磷酸铁锂有望回暖至 40%，模组技术有 所革新动力电池行业属于技术密集型制造业，技术路线的升级和变革对整个行业 竞争格局有着显著的影响。通常动力电池技术创新可以分为材料和工艺两个层 面，其中材料层面如电极材料和电化学体系等对动力电池的性能有着决定性作 用，而工艺层面如产品设计等可以将材料层面的特性充分发挥出来，起到辅助 的作用。接下来我们从材料和工
22、艺两个层面解析动力电池技术路线的发展。2.1 电极材料：磷酸铁锂有所回暖，高镍三元仍是主流2.1.1 磷酸铁锂和三元材料性能及应用场景分析磷酸铁锂：低能量密度高结构稳定性，三元材料：低结构稳定性高能量密 度。根据正极材料的种类，目前国内主流的动力电池分为磷酸铁锂电池和三元 电池两种。磷酸铁锂是典型的橄榄石结构正极材料，锂离子完全脱出并不会造 成橄榄石结构的破坏， 因此具有较佳的结构稳定性。 三元材料是典型 -NaFeO2 层状结构，在锂离子脱嵌过程中容易造成层状结构的坍塌，因此结构 稳定性较差。相较三元材料，由于较佳的结构稳定性和丰富的原料资源，磷酸 铁锂具备诸多优势如：高安全性能、长循环性能
23、与低成本。相反，三元材料由 于较高的电压平台和比容量，能量密度优势显著。长远来看，磷酸铁锂能量密 度已接近理论天花板，未来提升空间不大。而三元材料能量密度距理论值有一 定的差距，未来仍有一定的提升空间。表 3： 两种常用动力电池正极材料性能对比磷酸铁锂三元材料晶体结构橄榄石结构层状结构振实密度(g/cm3)0.81.102.602.80平均电压(V)3.43.6电压范围（V）3.23.72.54.6理论比容量(mAh/g)170270 左右实际比容量(mAh/g)0热分解温度(）250270210230原料资源磷与铁非常丰富钴贫乏价格范围（元/kg)4050145225优
24、点高安全，长循环，低成本能量密度高，倍率性能好缺点能量密度低，低温性能差低安全，短循环，高成本资料来源：锂离子电池基础科学问题(VII)正极材料，钜大锂电磷酸铁锂三元各有所长，分别适配不同应用场景。磷酸铁锂电池的核心优 势是低成本、高安全和长循环，主要应用于对能量密度不敏感，而对安全和循 环性能要求较高的场景，如商用车和储能领域；三元电池的核心优势是高能量 密度，主要适配空间有限，需要高能量密度，高客户体验感的场景，如乘用车 领域。三元又根据镍含量分为低镍三元（NCM333）、中镍三元（NCM523、 NCM622）、高镍三元（NCM811、NCA）。随着镍含量的提升，三元电池的 能量密度显著
25、提升。其中高镍三元电池主要应用于长续航的高端新能源乘用车， 如 Model 3、ES6、宝马 X1 PHEV 等，中镍三元电池主要应用于常规新能源乘 用车。表 4：三种常用动力电池性能对比磷酸铁锂电池NCM523（622）电池NCM811 电池方形电芯能量密度（Wh/kg）0240250电池包能量密度（Wh/kg）1168175电池包售价（Wh/元）0.850.941.13循环性能（次）400060002000300015002000安全性能较好一般差快充性能一般好尚好应用场景空间大，有条件装大体积电池，对安全性能和 循环性要求较高空间有限，需要高能
26、量 密度场景如中端乘用车空间有限，需要超长续航的场景如高端乘 用车资料来源： 公开资料，高工锂电 注：NCM811 按平均价格的 1.2 倍计，电池包成组效率按 70%计2.1.2 磷酸铁锂和三元市场份额比较及未来发展趋势动力电池领域产品结构：三元为主、磷酸铁锂为辅。新能源汽车产品结构 中乘用车占主导地位，2019 年乘用车、客车、专用车的占比分别为 88.06%、 7.88%、4.06%，乘用车市占率相较 2018 年提升了 4.22 pct，呈上升趋势。受益 于下游新能源汽车产品结构，在政策补贴助力之下，动力电池领域形成了三元 为主， 磷酸铁锂为辅的产品结构。 2019 年三元和磷酸铁锂的
27、占比分别为 69.96%、28.18%，磷酸铁锂的占比不足三分之一。图 7：中国新能源汽车产品结构图 8：中国动力电池产品结构乘用车客车专用车三元磷酸铁锂其他100%80%60%40%20%0%36.01%28.18%69.95%61.71%9.32%7.88%88.06%83.84%20182019100%80%60%40%20%0%20182019资料来源：wind资料来源：高工锂电补贴退坡，助力磷酸铁锂呈现回暖趋势 。2019 年 6 月份补贴退坡以来，整 车企业对动力电池成本要求更高，磷酸铁锂由于成本方面的优势，在低续航（400km）乘用车和专用车上的搭载率有所提升。工信部新能源汽车推
28、荐目 录显示，2019 年下半年搭载磷酸铁锂电池的车型占比明显提升，连续 6 批占 比达 10%以上，占比平均值为 17%，远高于 2018 年的 4%，下半年磷酸铁锂 呈回暖趋势。基于三个方面的因素：（1）政策端：后续补贴的持续退坡，同时新国标增 加了电池系统 5min 热扩散要求，提高了动力电池的安全要求；（2）供给侧： 新型无模组技术（CTP 和刀片电池）有助于弥补磷酸铁锂电池能量密度较低的 缺陷；（3）需求侧：部分明星车型如 Model 3 低续航版、比亚迪汉等开始搭 载磷酸铁锂动力电池，同时低续航乘用车领域磷酸铁锂占比有所提高。预计未 来两年内磷酸铁锂的占比将会呈现回暖趋势，预计 2
29、020 年占比有望回暖至 3035%，对应出货量约为 2125 GWh。预计 2021 年占比有望回暖至 3540%， 对应出货量约为 3338 GWh，利好拥有磷酸铁锂电池技术的动力电池企业。图 9：各批次推荐车型目录乘用车磷酸铁锂占比35%30%30%25%20%15%10%5%20%12% 12%18%13%0%新能源汽车推广应用推荐车型目录批次资料来源：磷酸铁锂 VS 三元锂电，动力电池技术格局有变未来高镍三元仍是主流。虽然磷酸铁锂占比有所回暖，但 2020 年工信部第 一批乘用车推荐目录中仍有 82%的车型搭配三元电池，在乘用车领域三元仍占 主导地位。从三元产品结构来看，高镍化趋势显
30、著。当前国内三元市场以中镍三元为主，其中市场份额最大的 NCM523 呈现下滑的趋势。而低镍三元由于 能量密度较低，成本优势下降，市场份额逐年被压缩。相反，高镍 NCM811 占比持续增加，2019 年市场份额同比增速达 129%，增幅显著。NCM622 由于 与 NCM523 差异较小，部分企业会越过 NCM622，直接升级至 NCM811，预 计其占比有望维持在 23%左右。对于 NCA，由于国内企业一直无法突破其较 高的技术壁垒，在国内市场的份额占比较低。但随着外资动力电池企业的进入 和 Model 3 产能的释放，其占比有望进一步提升。图 10：我国三元材料不同型号产量份额NCM333
31、NCM523NCM622NCM811NCA120%100%80%24.9%23.2%0.7%10%4%20%2.7%6.2%2.5%14.2%76%66%61.8%56.0%13%8%4.4%4.1%0.3%2%60%40%20%0%20019资料来源：上海有色网2020 年 4 月纯电动乘用车销量前十的车型中有 40% 搭载高镍三元，占比较 高，均为中高端长续航版。基于三方面因素：（1）成本：高镍三元中钴含量 较低，随着上游产能提升和技术进步，材料的价格有望进一步下降；（2）安 全：通过材料改性、电池结构优化等策略，业内已解决中镍三元的针刺安全性 问题，随着技术迭代，高
32、镍三元的安全劣势有望得到改善；（3）下游需求：明星车型 Model 3 长续航版采用高镍三元，各车企长续航版车型为体现性能差 异，最佳的方式是采用高镍三元电池，预计未来两年高镍三元仍是动力电池的 发展方向。表 5： 2020 年 4 月销量 TOP10 纯电动乘用车排名车型上市时间续航里程（km)动力电池类型2特斯拉 Model 32019.05445高镍三元3广汽 AionS2019.04410510高镍三元4蔚来 ES62018.12420510高镍三元1比亚迪秦 EV2018.11421常规三元5奇瑞 eQ2017.04200常规三元6大众 e-Golf2019.10270常规三元7宝骏
33、 E1002019.04250锂离子电池8欧拉 R12018.12301350常规三元9比亚迪元 EV2019.03305410常规三元10威马 ES52019.06400520高镍三元资料来源： 公开资料，高工锂电，汽车之家无钴材料是下一步发展方向，短期量产希望渺茫。无钴材料本质上是通过 元素掺杂、表面包覆、单晶技术等策略，去除三元材料中的稀有金属元素钴， 从而实现降低成本和摆脱未来钴资源稀缺对产能的限制。结合公开资料，无钴 材料大概率是层状镍锰酸锂，材料来源主要有（1）正极材料企业供货；（2） 动力电池企业购买前驱体自行制备。基于能量密度的角度出发，无钴材料的发 展方向是高镍无钴。基于三方
34、面的因素：（1）技术壁垒：钴元素主要影响正极材料的结构稳 定和倍率性能，如何解决无钴材料倍率性能缺陷拥有较高的技术壁垒，制备难 度在高镍三元之上；（2）成本：相对现有材料，目前无钴材料在前驱体成本、 锂盐成本、加工成本均没有优势；（3）材料革新：三元材料一直往降钴的方向发展，目前高镍三元中钴含量最低可以降至 3%左右，含量较低。预计无钴 材料大规模应用还需要 35 年时间，短期量产希望渺茫，未来两年高镍低钴材 料仍是主流的发展方向，其中结合了 NCM 和 NCA 性能优势的高镍四元材料（NCMA）有望实现量产。综上，未来两年预计磷酸铁锂呈回暖趋势，占比有望回暖至 3540%。但 整个动力电池格
35、局中，仍以三元为主。随着需求侧产品升级，低镍三元会逐渐 被取缔，中镍三元市场份额进一步收缩，而高镍三元份额有望持续提升。由于 高镍三元在材料端和电芯端的技术壁垒均较高，高镍化趋势利好产业链龙头巩 固行业地位。2.2 电化学体系：固态短期量产渺茫，长期值得关注固态电池：下一代高比能锂离子电池。目前锂离子电池所用的电解质为有 机电解液，因其热分解度温度低、易燃、有毒以及电化学窗口低，导致动力电 池安全性能和能量密度的提升存在一定的局限性。固态电池本质上是用稳定的 不燃无机固态电解质代替易燃有机电解液，属于材料层面（电化学体系）创新。相较液态电池，固态电池拥有三方面的优势：（1）高安全：有机电解液
36、的热分解温度在 160左右，氧化物固态电解质的热分解温度均在 500以上， 用固态电解质代替液态电解质，可以大大降低电池热失控风险；（2）高比能：固态电解质电化学窗口在 5V 以上，远高于现有体系（4.3V 左右），可以适配 活性更高的高比能正负极材料，显著提升电池的能量密度。搭配锂负极的固态 电池能量密度有望提升至 500Wh/kg，接近现有高镍三元电芯的 2 倍，有望彻 底解决新能源汽车的里程焦虑；（3）低成本：固态电池无需使用隔膜，内部 本身为串联结构，在系统集成端无需外部线束进行串联。同时因其较高的安全 性，可以简化冷却系统，在 PACK 层面成本优于现有电池体系。因此，固态电 池被公
37、认是下一代高比能锂离子电池体系。图 11：液体电池与固态电池的构造结构图资料来源：全固态锂电池技术的研究现状与展望工艺条件尚不成熟，全面量产预计需要 510 年的时间。现阶段固态电池 仍存在以下三方的问题：（1）电化学体系：固态电池中电极与固态电解质之 间固固界面阻抗较大，叠加固态电解质离子电导率本身较液态电解质有一定的 差距，致使固态电池的功率性能较差，应用于动力电池领域仍有一定的距离。（2）电极材料：固态电解质材料以及适配的高活性正负极材料尚不成熟，尚无稳定完善的供应体系，成本较高；（3）工艺设备：固态电池部分生产工艺 不同于液态电池， 目前尚无稳定供应固态电池生产线的设备厂商。考虑到生
38、产线的建设和动力电池的开发周期，预计固态电池全面量产仍需 510 年的时 间，短期量产希望渺茫。但固态电池技术是锂电技术进步的重要趋势，是下一 代锂电技术制高点，长期值得关注。2.3 工艺层面：CTP 和刀片技术革新，助力行业进一步发展模组技术往大尺寸方向发展。新能源汽车初期阶段，大部分底盘是油改电 平台，其装载的电池空间各不相同，导致对模组和电芯尺寸需求各不相同，而 电芯尺寸种类较多的劣势显著。随着德国汽车工业协会推出电池 VDA 标准尺 寸，大众推出 VDA 标准 355 模组，模组集成走向标准化的道路。随着新能源 汽车发展的深入，各车企陆续推出基于电动化的整车平台，装载电池的底盘空 间有
39、所增大和形状更加规整，模组集成往大尺寸和高容量方向发展，空间利用 率和成组效率不断提高。伴随着电池模组越来越大的趋势，宁德时代和比亚迪 分别推出了 CTP、刀片电池技术。图 12：动力电池模组发展路线资料来源：公开资料，知化汽车，高工锂电，比亚迪CTP 和刀片技术，有助于提升系统能量密度和降低成本。传统电池包的集 成路线为“电芯-模组-Pack”。 CTP 和刀片电池技术本质均为工艺层面（电池结 构）创新，通过延长电芯尺寸，减少中间模组环节，直接从电芯集成至 Pack， 有利于提高系统集成效率和减少零部件，进而达到显著提升系统能量密度和降 低成本的效果。以 CTP 技术为例，宁德时代官网数据显
40、示电池包的系统能量 密度可以提升 1510%，零部件数量可以减少 40%，生产效率可以提升 50%，对整个电池工艺有着革命性变革。表 6：CTP 和刀片电池技术解析CTP 技术刀片电池技术小模组两种方案备在电池包内，省去中间模组环节系统能量密度1015%体积能量密度比传统铁锂 50%体积利用率15%-20%20%零部件数量40%/生产效率50%/成本30%（北汽公开新闻）预计 20%-30%技术方案电芯直接集成至电池包、大模组代替延长电芯尺寸，将电芯以列阵方式装劣势后期维修成本高、对电芯一致性和稳定性要求苛刻、对制备工艺要求高；资料来源：宁德时代官网，比亚迪官网，长江证券研究所助力磷酸铁锂回暖，提升新能源汽车产品力。为了衡量 CTP 技术（刀片技 术）对新能源汽车行业的影响，我们以 Model 3 为样车，测算了不同技术路线 搭配 CTP 技术之后车辆的续航里程。测试结果显示：（1）CTP 技术可以将磷 酸铁锂电池包的能量密度提升至传统中镍电池包水平，有利于弥补磷酸铁锂能 量密度较低的缺陷，拓展其
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