?。ㄒ唬?當(dāng)前三元和磷酸鐵鋰電池技術(shù)成熟度高
　　1、三元和磷酸鐵鋰電池為企業(yè)布局重點(diǎn)
　　在車用動力電池領(lǐng)域，鋰電池已經(jīng)成為主流。目前國際主流動力電池企業(yè)主要電池類型基本為磷酸鐵鋰和三元鋰電池。
表3 2017年全球前十動力電池企業(yè)主要電池類型

　　
　　從中國市場來看，磷酸鐵鋰和三元電池當(dāng)前依然是車用動力電池的主流，2016年和2017年裝機(jī)占市場總量的94.5%和93.3%。

圖53 2016年（左）和2017年（右）中國不同材料動力電池裝機(jī)量占比23
　　2、磷酸鐵鋰和三元鋰電池還有一段發(fā)展期
　　經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，磷酸鐵鋰和三元鋰電池的技術(shù)水平得到明顯提升。在成本方面，磷酸鐵鋰電池組價(jià)格從2017年年初的1.8-1.9元/Wh下降到年底的1.45-1.55元/Wh。三元動力電池包價(jià)格從年初的1.7-1.8元/Wh下降到年底的1.4-1.5元/Wh。

圖54動力鋰電池電芯成本44（單位：元/Wh）
　　在能量密度方面，2017年底，基于NCM622材料電池單體能量密度超過200Wh/kg，系統(tǒng)能量密度160Wh/kg，2018年預(yù)計(jì)電池單體能量密度可達(dá)到230~250Wh/kg。
表4動力電池能量密度44（單位Wh/kg）

　　這兩種電池還有一定的提升空間，尤其是新一代材料對電池性能的提升作用，比如正極材料811、硅碳負(fù)極的研發(fā)，將會進(jìn)一步提升鋰動力電池的能量密度，單體能量密度有望達(dá)到300Wh/kg，加上這兩種電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)大，在產(chǎn)業(yè)中的競爭還將存在一定時(shí)期。
　?。ǘ?固態(tài)電池成為目前布局重點(diǎn)
　　從技術(shù)潛力角度來看，磷酸鐵鋰體系理論能量密度約為170Wh/kg，三元鋰電池理論能量密度是300-350Wh/kg，同時(shí)存在熱分解溫度低、易燃燒爆炸等安全性問題，二者能量密度提升空間相對較小。然而全固態(tài)鋰電池的能量密度提升潛力大，從理論上講更具可行性。
　　1、固態(tài)鋰電池的潛在技術(shù)優(yōu)勢
　　固態(tài)鋰電池，與傳統(tǒng)鋰電池相比的最大特點(diǎn)在于其使用了固態(tài)電解質(zhì)材料，當(dāng)使用的電極和電解質(zhì)材料均為固態(tài)、不含任何液態(tài)組分時(shí)，則為全固態(tài)鋰電池。固態(tài)電解質(zhì)改變了鋰電池的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，隔膜、液態(tài)電解液等不再是必要組件，帶來巨大的技術(shù)優(yōu)勢潛力。

圖55 固態(tài)鋰電池與傳統(tǒng)鋰電池的技術(shù)原理示意圖
　　固態(tài)鋰電池的主要技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在，一是安全性高，不含易燃易揮發(fā)有毒性的有機(jī)溶劑，不存在漏液問題，有望避免鋰枝晶的產(chǎn)生，大幅度降低電池燃燒、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。二是循環(huán)壽命長，不存在液態(tài)電解質(zhì)在充放電循環(huán)過程中產(chǎn)生固體電解質(zhì)界面膜的問題，目前研發(fā)的預(yù)期壽命是15000-20000次。三是能量密度高，傳統(tǒng)鋰電池中隔膜和電解液體積占比40%，固態(tài)電解質(zhì)能大幅縮減電池正負(fù)極間距離，提高體積比能量，全固態(tài)鋰電池能量密度預(yù)估最大潛力值達(dá)900Wh/kg。四是系統(tǒng)比能量密度高，固態(tài)電解質(zhì)無流動性，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)串聯(lián)組成高電壓單體，利于提升動力電池系統(tǒng)成組效率和能量密度。五是正負(fù)極材料選擇范圍寬，可同時(shí)兼用金屬鋰負(fù)極和高電勢正極材料等新技術(shù)，全固態(tài)金屬鋰電池是未來新型電池的研發(fā)方向。除此之外，固態(tài)電池的工作溫度范圍、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬，并且具備薄膜化、柔性化的潛力。
　　2、全球企業(yè)紛紛布局固態(tài)電池，爭奪先機(jī)
　　由于當(dāng)前磷酸鐵鋰和三元鋰電池自身的瓶頸，以及固態(tài)電池的潛在優(yōu)勢，歐美、日韓、中國等國家的涉及動力電池、汽車及能源方面的產(chǎn)業(yè)鏈上眾多企業(yè)正在積極布局和研發(fā)固態(tài)電池。

圖56 國內(nèi)外固態(tài)電池布局典型案例
　　總體上，歐美國家主要是立足于固態(tài)電池技術(shù)的創(chuàng)業(yè)型公司，日本主要以傳統(tǒng)車企、機(jī)械企業(yè)為主的電池技術(shù)創(chuàng)新。中國的企業(yè)相對來說進(jìn)入固態(tài)鋰電池領(lǐng)域的時(shí)間較晚，且主要以科研機(jī)構(gòu)或院校為支撐，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。
　　研發(fā)方面，國內(nèi)主力為中科院的科研機(jī)構(gòu)，有一定積累并與國外基本處于同一水平，但能量密度距離理論值仍有較大的提高空間，離子導(dǎo)電率、循環(huán)壽命也亟待進(jìn)一步提升。固態(tài)鋰電池根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)分為三條技術(shù)路線，分別為聚合物、氧化物與硫化物固態(tài)電解質(zhì)，各科研機(jī)構(gòu)采用的技術(shù)路線并不相同。其中，中科院青島能源所與中科院化學(xué)所兩家主攻聚合物固態(tài)鋰電池，前者的實(shí)驗(yàn)樣品能量密度達(dá)300Wh/kg，并首次完成深海測試，后者則突破了聚合物固態(tài)電解質(zhì)室溫下低導(dǎo)電率的瓶頸；中科院物理研究所的研究特色在于掌握原位形成技術(shù)，研制的10Ah軟包電池能量密度達(dá)310-390Wh/kg，體積比能量達(dá)800-890Wh/L；中科院寧波材料所、上海硅酸鹽研究所分別聚焦于無機(jī)固態(tài)鋰電池和復(fù)合固態(tài)鋰電池的研究。
　　3、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)壁壘亟待突破
　　經(jīng)過企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)的攻關(guān)，目前固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)得到突破，能量密度超過300Wh/kg，但基本都是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，距離產(chǎn)業(yè)化還有一定的距離。
　　在技術(shù)層面，固態(tài)電解質(zhì)離子導(dǎo)電率、固/固界面相容性和穩(wěn)定性仍是兩大制約問題。聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電性在常溫下較低，一般需要加熱至60oC以上才能正常工作，如法國Bolloré則采用聚合物電解質(zhì)與電池加熱的技術(shù)路線；硫化物電解質(zhì)的導(dǎo)電率目前與傳統(tǒng)鋰電池的水平相當(dāng)，但仍需突破界面相性問題，主要通過材料合成和納米層技術(shù)增大活性物質(zhì)的量、降低界面層電阻。同時(shí)，金屬鋰負(fù)極、新型復(fù)合正極材料仍在研發(fā)中，有望實(shí)現(xiàn)全固態(tài)鋰金屬電池的應(yīng)用，屆時(shí)能量密度、容量、倍率性能、安全性能及循環(huán)壽命將有巨大的突破。
　　在產(chǎn)業(yè)化層面，未能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的困境主要在于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)線環(huán)境。比如固態(tài)電池制備中的疊片、涂布、封裝工藝需要定制化的高精度設(shè)備，并且生產(chǎn)線環(huán)境也需要保持更高級別的干燥間。只有當(dāng)規(guī)?；a(chǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與產(chǎn)能的提升后，固態(tài)鋰電池的成本才得以下降。