高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子 电池、全固态电池等，预计具有更低
电池材料，电池成本、比能量和能量密度具有 成本和更高的比能量，尚处于基础研
车用动力电池技术路线图 介绍
动力电池技术路线图编制组 （肖成伟 研究员）
2016年12月07日 厦门
内容
一、研究背景—新能源汽车国际现状
目前在国际上，混合动力汽车已实现商业化， 插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池 汽车处于应用示范阶段。
预计2020年以后：插电式混合动力汽车、 纯电动汽车将快速增长，步入应用普及的 发展阶段，2030年后燃料电池汽车市场将 大幅度提升。
奥 迪 ： 发 布 全新 Q6 e-tron quattro 概 念2车01，5年续9月航 里 程 500km，2020年上市。
二、发展现状及需求分析—动力电池是关键
二、发展现状及需求分析—动力电池的发展与需求
高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力
电池发展的主要方向。
新型锂离子电池：采用高电压/高容量正极材料、 新体系电池：包括锂硫电池、锂空气
NCM523 石墨 56 3.7
380.2
222.9
日立车载能源公司（HVE)
一、研究背景—企业规划（中国）
CATL
力神
内容
二、发展现状及需求分析—研发和产业化分布
目前世界范围内动力电池的研发和产业化主要集中在三个区域，分别位于德国、美 国和中日韩所在的东亚地区。锂离子动力电池的生产目前也主要集中在中日韩三 个国家。
雷 诺 日 产 ： 将 在 2020 年 之 前 将 纯 电 动 汽 车 (EV) 的 续 航 距 离提高到400公里以上，
2015年5月
2015年9月
通用汽车：雪佛兰Bolt，行驶里 程 200 英 里 （ 约 322 公 里 ） ， 3~3.5万美元，2017年上市。
大众汽车：研发一款超级电池，纯 电动续航里程有望达到300公里， 2020年提升至500km。
国际能源署对世界各国新能源汽车销量预测
一、研究背景—动力电池的作用
动力电池作为能量储存装置，是电动汽车的核心部件。其性能的优劣直接影响电动汽车 的市场应用和普通消费者的接受度，如安全性、能量密度、功率密度、寿命以及成本等。
功率密度（W/kg)
10000
目前混合动力轿车规模 使用-丰田系
启停功能轿车-国内外
国 际 能
新能源汽车 发展迅速
源
署
预
测
数
据
传统汽车呈 下行趋势
一、研究背景—新能源汽车国内现状
➢我国节能与新能源汽车已形成了较为完善的研发体系和产业体系，研制了系列产品，新能源 汽车推广应用示范数量居世界前列。 ➢面向未来，我国节能与新能源汽车将继续保持与国际先进水平接轨，以大规模商业化普及应 用为目标，加快提升技术水平，加速产业发展，预计2020年我国新能源汽车市场保有量将达 到500万辆，生产产能将达到200万辆，2025年将生产产能将达到300万辆。
一、研究背景—企业规划（韩国）
LG化学
SK公司
三星SDI
一、研究背景—企业规划（日本）
索尼
AESC
配套车辆 SOP时间 正极材料 负极材料 容量（Ah） 电压（V）
聆风 2010 LMO-NCA 石墨 32.5 3.75
体积能量密度（Wh/L） 274.0
质量能量密度（Wh/kg） 154.9
二代聆风 2018
二、发展现状及需求分析—技术现状
国外产品
国内产品
三元材料/石墨材料锂离子电池（量产）
➢ 关键材料：实现了国产化； ➢ 单体电池技术水平：与国外同一水平； ➢ 已形成了较为完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造 工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造过渡； ➢ 产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度：尚有差距。
二、发展现状及需求分析—新能源汽车发展趋势
➢ 普及应用节能与新能源汽车的关键是要实现其经济性与使用的便利性与传统燃油汽车相当。 ➢ 当前，混合动力汽车具备经济性和使用便利性，我国商用大客车已基本实现商业化。 ➢ 插电式混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车与传统燃油汽车存在较大差距，提升经济性
和使用便利性是未来相当长一段时间内新能源汽车发展的主要方向。 ➢ 国际上，预计2020年前后新能源汽车经济性和使用便利性将大幅度提升，纯电动汽车续航里
程将达到400公里，2030年达到500公里。
Tesla汽车：Model 3，续航里程 320公里，3.5万美元，2016年3 月发布，2017年实现量产。
2014年7月 2015年1月
福特汽车：新车的续航里 程 将 达 到 320 公 里 ， 年 内 （11月）推出。
2015年3月 2015年6月
《中国制造2025》
2020年： 电池模块的质量密度达到300瓦时/公斤以上； 成本降至1.5元/瓦时以下。
产业化的锂离子电池能量密度达到300 Wh/kg以上， 成本降至0.8元/Wh以下；
新型锂离子电池能量密度达到400 Wh/kg以上，新 体系电池能量密度达到500 Wh/kg以上。
2020年：电池能量密度达到300Wh/kg； 2025年：电池能量密度达到400Wh/kg； 2030年：电池能量密度达到500Wh/kg。
从技术与产业的角度 综合来看： ➢日本在技术方面依 旧领先； ➢韩国在市场份额方 面超越日本，占据第 一位； ➢中国趋势
我国动力电池技术路线的变化趋势（2001-2015）
➢ 总产能：居世界首位（超过400亿瓦时的年产能）； ➢ 形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津区域为主的四大动力电池产业化聚集区域； ➢ 超过100家动力电池企业开展动力电池及电池系统的研发及产业化工作； ➢ 超过1000亿产业资金的投入，技术研发及产业化进展显著。
1000 低速车规模使用-中国
镍
氢
铅酸
100
锂离子
广泛应用于HEV、 PHEV、EV及FCV
10
100
能量密度（Wh/kg）
1000
一、研究背景—国家规划（德美韩日）
韩
德
国
国
日
美
本
国
一、研究背景—国家规划（我国）
《节能与新能源汽车国 家规划（2012—2020）》
“十三五” 计划--新能源 汽车重点研发专项（2016 —2020）