動力電池是電動汽車的心臟，是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。本文主要介紹新能源汽車動力電池基礎(chǔ)知識，供參考。

一、動力電池概述

1.1定義

根據(jù)工信部2015年發(fā)布的《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》，動力電池是指在汽車上配置使用的、能夠儲存電能并可再充電的、為驅(qū)動汽車行駛提供能量的裝置,包括鋰離子動力電池、金屬氫化物鎳動力電池和超級電容器等,不包括鉛酸類電池。

目前，新能源汽車用動力電池以鋰離子電池為主，主要是因為鋰離子電池是當前商業(yè)化動力電池中能量密度最高的電化學體系，具有較長的循環(huán)壽命及使用壽命，安全性不斷改善。并且，鋰離子電池已處于大規(guī)模自動化生產(chǎn)階段，成本不斷下降。

動力電池生產(chǎn)企業(yè),包括動力電池單體生產(chǎn)企業(yè)和動力電池系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)。

1.2術(shù)語

（1）容量：完全充電的蓄電池在規(guī)定條件下（如溫度、放電率、終止電壓等）所釋放的總的電量，單位為Ah。

（2）額定容量：在設(shè)計規(guī)定的條件下（如溫度、放電率、終止電壓等），電池應(yīng)能放出的最低容量，單位為Ah，以符號C表示。

（3）比容量：指單位質(zhì)量或單位體積的電池所能給出的電量，相應(yīng)的稱之為質(zhì)量比容量和體積比容量。

（4）能量：在一定放電制度下，電池所能輸出的電能，通常用瓦時（Wh）表示。電池的能量反映電池做功能力的大小，也是電池放電過程中能量轉(zhuǎn)換的量度。

（5）比能量：分為質(zhì)量比能量和體積比能量。質(zhì)量比能量是指單位質(zhì)量電池所輸出的能量，單位常用Wh/kg；體積比能量是指單位體積電池所輸出的能量，單位常用Wh/L。

（6）功率密度：指電池能輸出最大的功率除以整個電池系統(tǒng)的重量或體積，單位是瓦/公斤或瓦/升。功率密度描述的是電池的倍率性能，即電池可以以多大電流放電。如果電動汽車電池功率密度越大，電動車在加速時越快。

（7）荷電狀態(tài)（SOC）：蓄電池放電后剩余容量與全荷電容量的百分比。SOH：電池的健康狀態(tài)；SOP：電池的功率狀態(tài)。

（8）循環(huán)壽命：蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。

1.3動力電池性能指標

（1）電壓：端電壓、開路電壓、電動勢、額定電壓、放電電壓、終止電壓

（2）容量：理論容量、實際容量、標稱容量、額定容量、荷電狀態(tài)

（3）內(nèi)阻

（4）能量：理論能量、實際能量、比能量、能量密度

（5）功率：比功率、功率密度

（6）輸出效率：容量效率、能量效率

（7）自放電率：電池在存放期間容量的下降率，即電池無負荷時自身放電使容量損失的速度。

（8）放電速率：時率、倍率。倍率是電池以某種電流強度放電的數(shù)值為額定容量數(shù)值的倍數(shù)。

（9）使用壽命

二、鋰離子動力電池

2.1動力電池分類

根據(jù)外部形狀的不同，可以將鋰離子動力電池分為硬殼電池和軟包電池兩種。其中，硬殼電池又可分為圓柱形電池和方形電池。

根據(jù)鋰離子電池正極材料不同，可分為錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、鎳鈷鋰離子電池或鎳鈷錳鋰離子電池等。

2.2動力電池產(chǎn)業(yè)鏈

動力電池產(chǎn)業(yè)鏈主要包括原材料、電池材料（正極、負極、隔膜、電解液）、電池單體、電池系統(tǒng)、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備、回收利用等環(huán)節(jié)。

2.3動力電池價值鏈

上游材料（29%）+電極（5%）+電芯（26%）+模組封裝（40%）=總價值（100%）

電芯的制造與電池模組的封裝是兩個核心的環(huán)節(jié)。在新能源汽車鋰動力電池的成本構(gòu)成中，電極與電芯的制造占據(jù)了總成本的31%,模組封裝則占據(jù)總成本的 40%。

2.4動力電池價格與能量密度

根據(jù)相關(guān)研究，純電動汽車在續(xù)航里程達到400公里、電池系統(tǒng)成本降至1.0元/Wh以下的條件下，全生命周期內(nèi)的經(jīng)濟性能夠接近傳統(tǒng)燃油汽車。在不顯著增加電池重量和體積的前提下，若要達到400公里，動力電池的能量密度需提升至350Wh/kg。

2017年2月20日，工信部、發(fā)改委、科技部、財政部發(fā)布《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》，產(chǎn)品性能大幅提升被列為主要目標之一。根據(jù)該方案，動力電池產(chǎn)品性能目標為：到2020年，新型鋰離子動力電池單體比能量超過300瓦時/公斤；系統(tǒng)比能量力爭達到260瓦時/公斤、成本降至1元/瓦時以下，使用環(huán)境達-30℃到55℃，可具備3C充電能力。到2025年，新體系動力電池技術(shù)取得突破性進展，單體比能量達500瓦時/公斤。

三、動力電池企業(yè)及市場格局

3.1國內(nèi)動力電池企業(yè)概況

根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2009-2015年，我國新能源汽車動力電池出貨量從0.26億瓦時飆升至163.4億瓦時，6年時間增加600多倍；為新能源汽車配套的動力電池企業(yè)數(shù)量從幾十家增加到2016年的300多家。

以下為中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會對國內(nèi)44家動力鋰離子電池企業(yè)2016年銷售情況統(tǒng)計的結(jié)果，僅供參考：

2016年度中國磷酸鐵鋰動力鋰離子電池銷售量10強企業(yè)

2016年度中國主要鈦酸鋰動力鋰離子電池企業(yè)

（數(shù)據(jù)來源：中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會）

3.2世界范圍內(nèi)動力電池市場布局

世界范圍內(nèi)動力電池的產(chǎn)業(yè)化主要集中在三個區(qū)域，分別位于德國、美國和中日韓所在的東亞地區(qū)。而鋰離子動力電池的生產(chǎn)目前主要集中在中日韓三個國家。從技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的角度綜合來看：

（1）日本在技術(shù)方面依舊領(lǐng)先，但中國技術(shù)進步巨大；

（2）中國在市場份額方面超越日韓，占據(jù)第一位；

（3）中國動力電池企業(yè)數(shù)量最多，產(chǎn)能最大。

在動力電池領(lǐng)域，日本代表企業(yè)有松下等，韓國代表企業(yè)有三星SDI、LG化學等。