動力電池

動力電池是指為交通運輸工具提供動力的電池，一般是相對於為攜帶型電子設備提供能量的小型電池而言。根據電池反應原理的不同可分為鉛酸動力電池、鎳氫動力電池、鋰離子動力電池等等。

動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。其主要區別於用於汽車發動機起動的起動電池。多採用閥口密封式鉛酸蓄電池、敞口式管式鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池。

1、動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。

2、其主要區別於用於汽車發動機起動的啟動電池。

1、電池蓋

2、正極－－－－活性物質為氧化鈷鋰

3、隔膜－－－－一種特殊的複合膜

4、負極－－－－活性物質為碳

5、有機電解液

6、電池殼

1、高能量（EV）和高功率（HEV）；

2、高能量密度；

3、高倍率部分荷電狀態下（HRPSOC）的循環使用（HEV）；

4、工作溫度範圍寬（一30一65℃）；

5、使用壽命長，要求5—10年；

6、安全可靠。高能量（EV）和高功率（HEV）；

一、鉛酸蓄電池

二、鎳鎘蓄電池

三、鎳氫蓄電池

四、鐵鎳蓄電池

五、鈉氯化鎳蓄電池

六、銀鋅蓄電池

七、鈉硫蓄電池

八、鋰蓄電池

九、空氣蓄電池

1鋅空氣蓄電池

2鋁空氣電池

十、燃料蓄電池、燃料電池是一種將化學能直接轉化為電能的裝置，他的正極是氧電極，負極是氫或碳氫化合物或乙醇等燃料電極。催化劑在正極催化氧的還原反應，從外電路向氧電極反應部位傳導電子；在負極催化燃料的氧化反應，從反應部位向外電路傳導電子；電解液輸送燃料電極和氧電極反應產生的離子，並且阻止電子的傳遞。電子通過外電路作功，並形成電的迴路。只要燃料和氧不斷地從裝置外部供給電池，就有放電產物不斷地從裝置向外排出（氫氧燃料電池）。

十一、太陽能蓄電池

十二、超容量電容器

十三、飛輪電池

十四、鈉硫電池（新增）

鈉硫電池的理論比容量可達760Wh/kg，實際已達到300Wh/kg，且充電持續里程長，循環壽命長。

負極的反應物質是熔融的鈉在負極腔內，正極的反應物質是熔融的硫在正極腔內。正極和負極之間用α―Al2O3電絕緣體密封。正極腔和負極腔之間有β―NaAl11O17陶瓷管電解質。電解質只能自由傳導離子，而對電子是絕緣體。當外電路接通時，負極不斷產生鈉離子並放出電子，電子通過外電路移向正極，而鈉離子通過β―NaAl11O17電解質和正極的反應物質生成鈉的硫化物。

新能源汽車因其節能和環保的特性被看好，但是其產業化面臨最大問題是居高不下的銷售價格。從國外混合動力汽車看，同類型的混合動力和燃油型豐田凱美瑞差價達到8-10萬元，而國內比亞迪純電動車型E6與同類型的燃油車的差價更是高達20多萬。雖然新能源汽車後期的運營和維護成本低廉可以逐步填平一次購置的差價，但是高額購置價格無疑成為阻礙新能源汽車產業化的重要障礙。

新能源汽車價格之高源於動力鋰電池

新能源汽車主要由電池驅動系統、電機系統和電控系統及組裝等部分組成。其中電機、電控及組裝和傳統汽車基本相同，差價的原因在於電池驅動系統。從新能源汽車的成本構成看，電池驅動系統佔據了新能源汽車成本的30-45%，而動力鋰電池又佔據電池驅動系統約75-85%的成本構成。

解決新能源汽車高價格的核心是降低動力鋰電池一次採購成本。目前市場上已經商業化的動力鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池和三元材料電池等，中國市場以磷酸鐵鋰為主，日韓大多選擇錳酸鋰和三元材料的混合電池體系。賽迪經智統計數據顯示目前國內的磷酸鐵鋰電池售價約在3-4元/Wh，錳酸鋰和三元材料電池約在4-5元/Wh。考慮不同類型新能源汽車的電池容量，插電式混合動力汽車的電池容量是10-16KWh，純電動汽車的電池容量24-60KWh，純電動大巴的電池容量一般是200-400Kwh，對應電池售價在3-5萬元、7-18萬元和60-120萬元水平，如此高昂的電池價格是新能源汽車價格居高不下的主要原因。

電池成本降低之路：規模化和回收資源化先行

降低電池成本，一直都是產業內重要的解決方向。除了電池體系改善和使用壽命提升帶來成本降低外，當前主要的降成本方案是規模化和回收資源化。以全球新能源汽車最為成功的企業特斯拉來看，其使用18650圓柱電池(電池型號：直徑18mm，長度65mm)因規模擴大從2007年到2012年成本約下降了40%左右。未來隨著新能源汽車的普及動力電池的規模化生產，電池成本會進一步降低到2元/Wh以下，從而達到《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》中2015年的規劃目標。

在資源化利用上，動力鋰電池目前還存在回收體系不完善，回收價值偏弱的問題。雖然國內目前也湧現出了像格林美和湖南邦普等大型回收企業，但是動力鋰電池回收存在回收成本高、回收產業鏈不完善的問題。動力鋰電池的回收資源化需要充分借鑒鉛酸電池回收利用的經驗。鉛酸電池建立了完備的回收網點和回收產業鏈，一般鉛酸電池在回收時具備30%的回收價值。

動力鋰電池再利用：電池成本降低的新路徑

動力鋰電池再利用是指介於新能源汽車和動力鋰電池資源化的中間環節，通過對汽車使用后的動力電池進行拆解、檢測和分類后的二次使用，實現動力電池梯級，從而實現動力電池30-60%的成本降低目的。一般來說，新能源汽車對動力鋰電池報廢的標準是電池容量低於80%，如果剩餘容量還在70-80%電池直接進行資源化回收是極大的浪費，做好動力鋰電池再利用對電池成本的降低尤為重要。

國家政策支持動力鋰電池在利用的產業化探索。2012年7月出台的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》明確提出“制定動力電池回收利用管理辦法，建立動力電池梯級利用和回收管理體系，明確各相關方的責任、權利和義務。引導動力電池生產企業加強對廢舊電池的回收利用，鼓勵發展專業化的電池回收利用企業。”國家從規劃層面給動力電池再利用提供了方向。

新能源汽車動力鋰電池再利用領域主要瞄準ICT領域、家庭以及可再生能源發電儲能等領域。雖然動力鋰電池再利用實踐在國內還未開展，但是在日本、美國已經有多年的示範經驗。日韓從新能源汽車發展伊始就開始著力動力電池再利用的研究，這些前期研究工作給我國開展電池再利用研究提供了很好的借鑒。

多方合作建立新型的動力鋰電池再利用商業模式

動力鋰電池再利用商業模式需要建立多方面的合作機制。首先是動力鋰電池的回收需要遵循“誰製造誰回收”責任體制，通過推行回收責任制建立回收利用網路，保證再利用電池來源。再利用核心主要包括電池回收、電池評價和二次再裝配利用等環節，由於再回收和新能源汽車運營中的電池運營商密切相關，建議由運營商、汽車廠和電池企業合資建立電池服務模塊，承擔動力鋰電池的再利用業務，對再裝配電池可以考慮通過電池租賃或者零售等方式應用在終端客戶上。

動力鋰電池再利用商業模式

動力鋰電池再利用終端主要瞄準家庭儲能、店鋪、新能源分散式發電、防災據點以及通訊基站應用等領域。儲能領域應用對能量密度的要求不高，但是對循環壽命和價格要求相對較為苛刻，考慮電池回收、轉換及運輸等多重成本，車用廢舊電池實際的回收價值將不到新電池成本的10%，在價格上可以滿足儲能的要求，但是循環壽命的驗證還需要在電池設計時予以考慮，保證在儲能利用環節的壽命要求。

動力鋰電池再利用的基礎研究是電池再利用產業發展的關鍵，需要政府部門整合資源推進再回收示範工程實踐。由於我國新能源汽車產業鏈條中各自為戰的態勢，車企、電池企業或者運營商主動牽頭從事電池再利用的研究具有較大的難度，通過政府組織示範工程推進我國動力電池再利用的標準建立和應用實踐尤為重要。此外，我國從奧運會、世博會以及各地最早運營的示範項目的新能源汽車電池逐漸進入淘汰期，如何結合這些淘汰電池進行再利用應用實踐也更為迫切。

動力電池再利用業務的風險所在

動力電池再利用和回收都是我國的新能源汽車產業鏈考慮較少的環節，而漸行漸近的新能源汽車產業化帶來的巨量動力鋰電池處理已經成為急迫解決的問題。據賽迪經智研究結果，預計2015年，動力鋰電池累計報廢量約在2-4萬噸左右，到2020年前後，我國新能源汽車動力鋰電池累計報廢量將達到12-17萬噸的規模。如此巨大的電池回收量需要提前進行動力鋰電池再利用業務的研究和商業模式的摸索。

動力鋰電池再利用獲益空間的不確定。雖然從目前動力鋰電池企業提供的電池數據顯示，新能源汽車淘汰的電池還將保留70-80%的有效能量，而且在成本上具備較強的優勢，但是電池在利用領域主要集中儲能領域還面臨諸多挑戰。我國的儲能電池目前還是集中在通訊基站儲能和大型數據中心、銀行等UPS儲能，而且主流儲能方式還是鉛酸電池，這些領域動力鋰電池再利用的替代還存在不確定性。此外針對新能源儲能，還受限於國家在新能源分散式發電領域的支持力度。

在全球重點發展電動車、儲能電池等新能源產業的今天，鋰電池做為公認的理想儲能元件，得到了更高的關注。我國也在動力電池領域投入了巨大的資金和政策支持，已經湧現了比亞迪、比克、力神、中航鋰電等全球電池行業引人注目的骨幹企業。正極材料、負極材料、電池隔膜、電解液是鋰電池最重要的四項原材料，鋰電池隔膜由於投資風險大、技術門檻高，一直未能實現國內大規模生產，成為制約我國鋰電池行業發展的瓶頸，特別是在對安全性、一致性要求更高的動力鋰離子電池領域，更是我國從鋰電池生產大國到鋰電池生產強國難以逾越的障礙。

鋰電隔膜的主要生產工藝可分為干法和濕法兩大類。車用動力電池容量大，安全性要求高，這也要求隔膜具有更高的強度、保液能力及安全溫度。干法工藝可以採用多層複合的形式，該種隔膜具有結構安全、孔隙均勻、透氣性好、耐高溫性好等諸多優勢，完全滿足於動力鋰電池的嚴格要求，目前國內外眾多的動力電池廠商均認可該種工藝的隔膜是動力鋰電池的應用方向。

目前全球鋰電池產能急速擴張，做為主要材料的鋰電池隔膜產能增長速度呈現滯后的局面，已經有眾多的電池廠家不同程度的表示了隔膜緊缺，隔膜材料產能的提高不僅對我國鋰電池乃至世界鋰電池產業的發展都是一個迫切的要求。因而，在國內儘快的湧現出更多的星源材質一樣的民族企業是完善我國鋰電池行業產業鏈，提升我國鋰電池生產企業競爭和可持續發展能力的重要舉措，也是關乎我國新能源汽車產業快速發展的關鍵環節。

磷酸鐵鋰動力電池八大優勢:

一、超長壽命，長壽命鉛酸電池的循環壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團有限公司生產的磷酸鐵鋰動力電池，循環壽命達到2000次以上，標準充電（5小時率）使用，可達到2000次。同質量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”，最多也就1—1.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達到7－8年。綜合考慮，性能價格比將為鉛酸電池的4倍以上。

二、使用安全，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產生爆炸對消費者的生命安全構成威脅，而磷酸鐵鋰以經過嚴格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會產生爆炸。

三、可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿，起動電流可達2C,而鉛酸電池現在無此性能。

四、耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃—500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

五、大容量。

六、無記憶效應。

七、體積小、重量輕。

八、綠色環保。

2015年3月27日，工信部發布《汽車動力蓄電池行業規範條件》。《汽車動力蓄電池行業規範條件》是在新能源汽車快速增長、動力蓄電池行業能力、水平制約突出的背景下制定發布的，將著力解決動力電池企業良莠不齊，企業規模偏小，低水平重複建設等問題，進一步引導和規範行業發展。《汽車動力蓄電池行業規範條件》按照企業自願申請、政府服務行業的思路，以動態公告的方式，實施對汽車動力蓄電池企業的監督管理。

據悉，《汽車動力蓄電池行業規範條件》對汽車動力蓄電池生產企業提出具體要求，規定鋰離子動力蓄電池單體企業年產能力不得低於2億瓦時，系統企業年產能力不得低於1萬套或2億瓦時。

據工信部消息，《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015版)》已經進入徵求意見階段，發布在即。

新能源汽車銷量的快速上漲帶火了鋰離子動力電池產業。有預測報告稱，隨著中國電動汽車銷量的大幅增長，鋰離子動力電池市場正進入黃金期，到2017年，鋰離子電池產業規模將暴增至400%。新能源汽車動力電池行業政策也備受關注，下面一起來看下2015年我國新能源汽車動力電池行業政策標準分析。

新能源汽車銷量爆發，預計2015年增長150%—200%，銷量達到20—25萬輛，成為全球最大的新能源汽車市場，2016年增速保持50%以上，達到35—40萬輛。

據最新出版的《中國新能源汽車產業發展報告（2015）》指出，目前鋰離子動力電池的生產主要集中在中、日、韓三國。此外，從產業發展角度看，日本在技術方面領先，韓國在產值方面最大，中國則在產能方面最大並最具有市場潛力。

單從中國的角度來觀察，我國目前具有眾多的鋰離子電池及關鍵原材料研發機構和生產企業，生產製造裝備技術日漸成熟，形成了全球最為完善的鋰離子電池產業鏈體系，培養了眾多熟練的產業技術工人，積累了豐富的鋰離子電池生產經驗。為我國電動汽車“三縱三橫”技術體系中的“第三橫”，動力電池和電池組管理系統，實際上一直就是國家戰略新興產業——節能與新能源汽車產業中拖底的那重要一“橫”。

對於動力電池的測評，應該從整車集成和實際使用出發，通過對電池深入細緻有效的測試評價，將性能良好的電池通過集成技術的疊加，進一步提升其安全性和綜合性能，以推動動力電池產業的健康快速發展，從而促進電動汽車產業化進程。

針對傳統的鉛酸，鎳氫和鎳鎘電池相比較，鋰動力電池的優越性基本上可歸納為：

（1）工作電壓高（是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍）；

（2）比能量大（每公斤可達165WH是氫-鎳電池的3倍）；

（3）體積小（比氫-鎳電池小30%）；

（4）質量輕（比傳統電池輕50%）；

（5）循環壽命長（循環次數在500-1000次左右）；

（6）自放電率低（每月自放僅為8%）；

（7）無記憶效應（電充放電深度，不影響電池的容量及壽命）；

（8）無污染（電池材料不存在有毒物質）。

2018年4月初，全球動力電池銷量第五、中國動力電池銷量第三的深圳市沃特瑪電池有限公司，其母公司堅瑞沃能被爆出20億元債務違約，整體債務高達221.38億元。有不願具名的電池廠負責人表示，此後許多小企業的資金鏈出現問題，無法在降低售價的同時承擔上漲的原材料價格，最終導致紛紛關門停工。

2019年7月日，包括廣州、深圳、成都、瀋陽等多地均出現國能電池售後維修中斷的情況。同時，北京公司已拖欠員工薪資達半年之久，拖欠金額數萬元至數十萬元不等。

2020年之前，動力電池行業將經歷結構調整期，企業不得不面對“後補貼時代”下營銷模式方面的調整，行業將進一步分化洗牌。

2019年5月份，面對即將倒閉、拖欠巨額員工工資等質疑，國能電池就發布澄清公告予以闢謠。3月份裁員時還採用了‘N+1’的工作年限補償標準，現在留下來的大多是欠薪金額較大的銷售人員和公司中高層。

2019年6月份，中國動力電池裝機總電量約6.61GWh，寧德時代市場份額高達47%，較2018年大幅增長。排名第二的是比亞迪，其市場份額為25%，相比去年年也有所增長。受頭部企業擠壓，第三至五位電池企業的市場份額則相對下降。

2019年7月15日，北京公司有接近50名員工聯合申請勞動仲裁，主張賠付勞動報酬、報銷因公墊付的錢款，於2018年的出差費用報銷加上被拖欠工資累計已達20多萬元。

2019年7月19日，國能電池發布公告稱，因生產經營戰略調整，經研究決定將相關部門工作地點進行調整，具體情況如下：1、原工程技術中心、研究院、品質部、供應鏈管理部、銷售部划轉到河南PACK公司。2、北京總部僅保留人力資源部、辦公室、戰略規劃部、戰略財務、清產核資管理部、安環部。3、未提及人員由人力資源部統一調配安排工作地點。4、留京人員須報董事長批准。

2019年7月22日，國能電池再度發布公告稱，受新能源行業影響，公司當前有12億元應收賬款尚未收回，導致部分已離職員工的補償金，工資和報銷款沒有及時兌付。公司主要領導和銷售人員都在籌款，預計7月31日解決部分經濟補償金；8月31日結清全部拖欠工資；報銷款將按照公司內部職工統一進行支付。

● ● 汽車和摩托車行業。主要是為發動機的起動點火和車載電子設備的使用提供電能；

● ● 工業電力系統。用於輸變電站、為動力機組提供合閘電流，為公共設施提供備用電源以及通訊用電源；

● ● 電動汽車和電動自行車行業。取代汽油和柴油，作為電動汽車或電動自行車的行駛動力電源。

鋰鐵電池是2000年後由美國永備公司所推出來並得到成功市場化的新型綠色高能化學電源，在應用於需要的高能量高功率電源的電子設備和電動玩具方面，顯示了非常優越的性能。在中等放電電流以上時，鋰鐵電池的放電時間可達鹼錳電池的6倍左右；而與鎳氫電池相比，其放電電壓平穩，儲存時間具有顯著優勢。

總的來說，鋰鐵電池具有以下突出優點：

1、與鹼錳電池的可互換性，在任何用途上都可以和鹼性鋅錳電池相互換；

2、具有更長的工作時間和更高更平的工作電壓，尤其是在中等電流以上放電；

3、環保綠色電源，不使用任何汞、鉻、鉛等有毒物質；

4、儲存性能好，放置期可以長達10年。

電池型號：LFB14505（AA）

放電容量：大於2700mAh（在1000mA放電電流下）

放電電壓：~1.45V（在200mA的放電電流下）

儲存壽命：10年

由於鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理複雜，環境受到污染，因此它將逐漸被用儲氫合金做成的鎳氫充電電池（Ni－MH）所替代。從電池電量來講，相同大小的鎳氫充電電池電量比鎳鎘電池高約1.5～2倍，且無鎘的污染，現已經廣泛地用於移動通訊、筆記本計算機等各種小型攜帶型的電子設備。鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，電量儲備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，並且對環境無污染。更大容量的鎳氫電池已經開始用於汽油/電動混合動力汽車上，利用鎳氫電池可快速充放電過程，當汽車高速行駛時，發電機所發的電可儲存在車載的鎳氫電池中，當車低速行駛時，通常會比高速行駛狀態消耗大量的汽油，因此為了節省汽油，此時可以利用車載的鎳氫電池驅動電動機來代替內燃機工作，這樣既保證了汽車正常行駛，又節省了大量的汽油。

2021年5月17日，寧德時代董事長曾毓群在年度業績說明會上稱，811電池目前占該公司動力電池總出貨量的20%以上，並且已在海外市場實現大規模交付。