鋰電池技術變革：與“不確定”共舞

與與“不確定”共舞PhotobyKevinPeschkeKearney,Chicago鋰電池技術革與“不確定”共舞 220低端乘用車場景追求成本可控條件下更佳的續(xù)航里程與A00電動車、

系統(tǒng)需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，未來市場需求年增速將維持40積與重量敏感度低但經(jīng)濟性導向明確，追求低成本、高循環(huán)壽命的電池解決方案。?1????????(;3,9394%

+VS[XL6EXI('%+623?-28?)+31%3,026+31%3,02630%43%5%2,320 27%5%1,773 24%7%+39%7701,00510%1,3598%22%22%68%66%30%98 12516919360%27627%67%4719%12%16%20%71%71%71%71%2016 2017 18’ 19’ 20’ 21’ 22’ 23E’ 24E’ 25E’ 26E’ 27E’ 28E’?????????????????：????????鋰電池技術革與“不確定”共舞 3三元鋰及磷酸鐵鋰（如超高鎳三元與磷酸錳鐵鋰等解質(zhì)搭載能量密度更高的新型正負極形成的固態(tài)電池是鋰資源成本高昂，能量密度較低但成本與高低溫性能占優(yōu)的鈉離子電池有望在短期內(nèi)作為低端替代切入儲能應用領域。

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2035??：????????鋰電池技術革與“不確定”共舞 42016年新增電池能量密電池或?qū)⒃趩挝焕m(xù)航里程成本上獲得優(yōu)勢磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰路線的技術升級方向。磷酸鐵鋰比磷酸鐵鋰具有更高的電壓平臺，理論能量密度可提升20%130甚至更低水池。在瓦時成本相3)

主動維持磷酸鐵鋰采購量以降低成盡管高鎳低鈷三元鋰電池具有單位里程成本優(yōu)勢，但其仍存較高的鎳原材料成本與技術發(fā)展不確定性，故科爾尼認鐵鋰采購量，以分散單一技術路線依賴導致的大幅成本5)續(xù)影響三元鋰與磷酸鐵鋰的競爭與市場份額。鋰電池技術革與“不確定”共舞 5?3???????lO;11.??????Ы??????2??????????4????????lONC30?mNC:0?m0?mP:~80?mNCMLFPLFPx1.??????Ы??????2??????????

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2030????? ????????：????????鋰電池技術革與“不確定”共舞 7鋰電池的爆發(fā)式市場需求增長對其供應造成壓力，鋰資源成本激增。而鈉資源儲備豐富、成本極具吸引力，將在儲能等對電池體積與重量敏感度低的應用場景成為低成本替代方案。（相比磷酸鐵鋰電池，鈉離子電池成本將繼續(xù)下探0.3-0.5從能量密度看，鈉離子電池能量密度集中分布在，二代產(chǎn)品將提升至-70~100A002025年鈉電池市場2030年替換鉛70~80及磷酸鐵鋰20~30%140GWh的市場需求。

鈉離子電池三種技術路線并行發(fā)A00成本敏感的大型儲能場景A00總結(jié)而言，鈉離子電池性能全面優(yōu)于低端應用領域的鉛酸電池，與鋰電池對比，其能量密度和循環(huán)壽命存在差距但鋰電池技術革與“不確定”共舞 8元鋰離子電芯能量密度上限預估為更好的下一代磷酸錳鐵鋰電池技術路線能量密度上限較250Wh/kg。度可高達，已成為行業(yè)長期追求的下一代技術。2022技術變革，年前一定會規(guī)模生產(chǎn)能量密度為500，有望突破傳統(tǒng)鋰電池體系350Wh/kg

多步轉(zhuǎn)化工作，比容量顯著提升，理論能量密度為，預期初步商業(yè)化產(chǎn)品的能量密度可以突破600Wh/kg要求，需要抑制多硫穿梭降低電極活性材料的不可逆前技術上已有很多進展，空氣中的氧氣或二氧化碳在正極側(cè)作為活性物質(zhì)被催3500Wh/，商業(yè)化應用需要解決循環(huán)壽命、的催化劑。面對傳統(tǒng)液態(tài)鋰空電池中有機溶劑揮發(fā)燃但點是否能突破也將直接影響未來市場格局。鋰電池技術革與“不確定”共舞 9線持續(xù)競爭傳統(tǒng)鋰離子電池使用的液態(tài)電解質(zhì)在搭配更高性能正負（當前主流固態(tài)電解質(zhì)技術路線可按電解質(zhì)材料體系劃分6010-3氧化物電解質(zhì)：熱穩(wěn)定性好，室溫離子電導率可達0504033030年突破。

環(huán)過程中體積變化也會導致裂縫和孔隙的生成，破壞SEI鋰電池技術革命：與“不確定”共舞10（如寧德時代宣傳推出的凝聚態(tài)電池。10

結(jié)合電池主材發(fā)展速度，我們認為固態(tài)電池演進將分為三個階段：（-2025年料及硅碳負極，確保安全性的前提下將能量密度提升至。（2028-30年/密度可達，高鎳三元/鋰金屬全固態(tài)電500Wh/kg。（2030-35年1000Wh/kg的超高能量密度。鋰電池技術革命：與“不確定”共舞11鋰電池技術革命：與“不確定”共舞12鋰電池技術革命：與“不確定”共舞12傳統(tǒng)三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的技術升級主要體現(xiàn)在

年后實現(xiàn)電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)應建立“開放創(chuàng)新型”研發(fā)體系，以在技術變革中搶占先機、獲取競爭優(yōu)勢報周期長“開放創(chuàng)新型”的“不確定性：“期技術儲備及創(chuàng)新突破能力建設為核心導向的管理體)的合作模式為校企合作，撬動高校與科研院所的資源與能力。（見圖8，第十四頁）（）企業(yè)往往面對前沿創(chuàng)新的眾多技術方“越的研發(fā)體系能有效識別核心技術并實現(xiàn)資源傾斜配置。不同于下游需求牽引的產(chǎn)品開發(fā)“開放創(chuàng)新型”前沿研發(fā)體系，與不確定性共舞，方能在新技術革命推動行業(yè)格局劇變時展現(xiàn)技術優(yōu)勢、搶占市場先機。

”鋰電池技術革命：與“不確定”共舞13?7?????????????????????????????????????????????????6.?????????????????????????????????????5.??????????????????????????4.??????3.???????????????????????????-3???????2?????????????????????????????????????????Ы????????1.????????:7???：????8??????????????????????€?????????????????€???????????????????????????????????????????????????l????????????????????????????2020?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????€?????????????????????€????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????0020???????????????????????鋰電池技術革命：與“不確定”共舞14?9???????????????????Ы???????????')-??????????????????????????????????????????????????????(?6EQER?216???7)8)%*<47<6????+')-7????????????????????????????????????????????......??????????????????......????????????????：???鋰電池技術革命：與“不確定”共舞15作者滕勇博士，科爾尼全球合伙人

王懌愷科爾尼全球合伙人yikai.wang@ 梁岳明科爾尼公司項目經(jīng)理ken.liang@

原華博士，科爾尼公司高級咨詢顧問hua.yuan@鋰電池技術革命：與“不確定”共舞16Formoreinformation,permissiontoreprintortranslatethiswork,andallothercorrespondence,pleaseemailinsight@.KearneyKoreaLLCisaseparatean