新能源汽車產(chǎn)業(yè)既保持了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)長鏈條的特征，又新增了電池、電機和電控等重要的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。外部環(huán)境的變化正在促發(fā)汽車產(chǎn)業(yè)的新一輪產(chǎn)業(yè)變革，新能源汽車是汽車產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的重要方向，其需要的資源、生產(chǎn)方式、配套關(guān)系以及產(chǎn)業(yè)布局也在不斷的發(fā)生變化。
上游原材料
以鋰、鈷、鎳、石墨、稀土為代表的礦產(chǎn)資源在新能源汽車領(lǐng)域有重要用途，尤其是電池級碳酸鋰是動力電池關(guān)鍵原材料之一。而鎂鋁及其合金是汽車輕量化的重要材料。
動力電池
正極材料
正極材料決定了鋰離子電池的主要性質(zhì)，如能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性等。正極材料目前主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等。目前來看，鋰電池正極遵循著從二元材料向三元材料的發(fā)展趨勢。松下NRC18650B的正極材料是鎳鈷鋁三元材料，俗稱NCA。通過引入Ni含量可提高材料的容量，而松下NRC18650B正是提高了Ni含量（摩爾分數(shù)80%）從而使電池從原來的2.9Ah提高到了3.3Ah左右，能量密度大大提升。同時受益于三元協(xié)同效應(yīng)，NCA正極材料綜合了LiNiO2和LiCoO2諸多優(yōu)點，性能比使用單一材料優(yōu)越。而且，該材料用鈷量較少，成本較低。
鋰電負極變革趨勢：硅基負極
Si基負極材料最大的有事在于極高的理論能量密度（4200mAh/g），遠高于石墨。這也符合新能源汽車對電池的要求。從目前趨勢上看，未來負極材料的發(fā)展方向先向硅基+石墨，最后將由純硅/金屬鋰完全取代低能量密度的石墨。
硅基負極材料最大的不足就是膨脹問題，充電后易膨脹碎裂，無法復(fù)原，導(dǎo)致材料最終出現(xiàn)粉末化，大大縮短了電池壽命。在充放電過程中會有300%的膨脹，而相同條件下石墨只有7%，目前松下最新研發(fā)的碳硅基復(fù)合材料負極中硅的含量達到了10%，可以看出隨著技術(shù)水平的進步還有很大的發(fā)展空間。
負極材料
鋰離子電池的負極是由負極活性物質(zhì)碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)干燥、滾壓而成。負極材料主要分為碳材料（石墨類）、金屬氧化物材料以及合金材料。動力電池市場爆發(fā)以來，相比于其他材料而言，負極材料價格相對穩(wěn)定，技術(shù)路線以石墨類為主，不存在很大的爭議。目前負極材料主要以天然石墨和人造石墨為主，兩者性能有著各自的優(yōu)缺點，應(yīng)用領(lǐng)域也有所不同。
隔膜
隔膜的主要作用是保障正負極分開的情況下鋰離子自由流通，是保障電池安全的最重要部分之一。隔膜能有浸潤在電解液中，而且表邊上有大量允許鋰離子通過的微孔。微孔密度以及材料選擇、厚度等等特性都會影響鋰離子穿過隔膜的速度從而影響電池性能。據(jù)估計，鋰電池中隔膜的耗用量大致為20m2/kWh。
隔膜未來比較有前景的方向：涂覆隔膜
涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等膠黏劑或陶瓷氧化鋁。涂覆隔膜的作用是：1、提高隔膜耐熱收縮性，防止隔膜收縮造成大面積短路；2、涂覆材料熱傳導(dǎo)率低，防止電池中的某些熱失控點擴大形成整體失控。
電解液
電解液，在鋰離子電池中是作為帶動鋰離子流動的載體，對鋰電池的運行和安全性具有舉足輕重的作用。根據(jù)推算，在電解液的成本構(gòu)成中，溶劑約占30%，添加劑約占10%，最主要的成分溶質(zhì)約占60%。市場上的溶質(zhì)以六氟磷酸鋰（LiPF6）為主，松下NCR18650電池也選用了六氟磷酸鋰作為溶質(zhì)，每kWh鋰電池需要0.15kg的六氟磷酸鋰。六氟磷酸鋰同樣可以通過碳酸鋰制備。
電解液未來比較有前景的方向：高電壓電解液
提高電池能量密度乃是鋰電池的趨勢之一，目前提高能量密度的方法主要有兩種：一種是提高傳統(tǒng)正極材料的充電截止電壓，如將鈷酸鋰的充電電壓提升至4.35V、4.4V。但靠提升充電截止電壓的方法是有限的，進一步提升電壓會導(dǎo)致鈷酸鋰結(jié)構(gòu)坍塌，性質(zhì)不穩(wěn)定；另一種方法則是開發(fā)充放電平臺更高的新型正極材料，如富鋰錳基、鎳鈷酸鋰等。正極材料的電壓提升后，需要與之配套的高電壓電解液，添加劑對電解液的高電壓性能起到關(guān)鍵作用，其成為近年來的研發(fā)重點。
銅箔
按生產(chǎn)工藝不同，銅箔又分為壓延銅箔和電解銅箔，壓延銅箔一般用作建筑裝飾材料。由于童博的導(dǎo)電性良好、質(zhì)地較軟、延展性好易加工變形，它也是制作鋰電池負極集流體的首選材料。鋰離子電池集流體的功用是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來，以便形成較大的電流輸出，因此集流體應(yīng)有較低的比表面能從而抑郁活性物質(zhì)充分接觸，且有著優(yōu)良的導(dǎo)電性。
目前，國內(nèi)外大部分鋰電池生產(chǎn)廠家都采用電解銅箔作為鋰電池的負極集流體。近年來，新能源汽車快速發(fā)展，導(dǎo)致新能源汽車所需的鋰電池的需求量也快速增大，而銅箔是鋰電池的重要原材料，其需求量當(dāng)然也隨之增大，所以新能源汽車的發(fā)展帶動了鋰電銅箔的發(fā)展，對整個銅箔產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了不可忽視的影響。
鋁塑膜
鋁塑膜是由外層尼龍層/粘合劑/中間層鋁箔/粘合劑/內(nèi)層熱封層構(gòu)成的多層膜，是軟包鋰電池的封裝材料。
高質(zhì)量的鋁塑復(fù)合膜的研制和開發(fā)是液態(tài)軟包裝鋰離子電池這一高新技術(shù)產(chǎn)品研制成功的關(guān)鍵。作為液態(tài)軟包裝鋰離子電池外殼，該鋁塑復(fù)合膜不再僅僅是電池的簡單外包裝，而且是構(gòu)成液態(tài)軟包裝鋰離子電池的一個不可缺少的重要組成部分。
鋁塑膜具有極高的阻隔性、良好的冷沖壓成型性、耐刺穿性、耐電解液穩(wěn)定性和耐高溫、絕緣性強等特點。
導(dǎo)電劑
隨著鋰電池的商品化越來越廣泛，鋰電池的電池在正極材料表面的充放電過程是當(dāng)電池放電的時候，處于孔中的鋰離子進入正極活性物質(zhì)中，如果電流加大則極化增加，放電困難，這樣電子間的導(dǎo)電性就較差，光靠活性物質(zhì)本身的導(dǎo)電性是遠遠不夠的，為了保證電極有良好的充放電性能，在極片制作時通常加入一定量的導(dǎo)電劑，在活性物質(zhì)之間與集流體起到收集微電流的作用。
中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)圖譜
11月10日，中汽協(xié)公布了10月新能源汽車產(chǎn)銷分別完成9.2萬輛和9.1萬輛，同比分別增長85.9%和106.7%。其中純電動汽車產(chǎn)銷均完成7.7萬輛，同比分別增長76.3%和95.8%；插電式混合動力汽車產(chǎn)銷均完成1.4萬輛，同比分別增長163.6%和194%。
1-10月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成51.7萬輛和49.0萬輛，同比分別增長45.7%和45.4%。其中純電動汽車產(chǎn)銷分別完成42.7萬輛和40.2萬輛，同比分別增長54.7%和55.9%；插電式混合動力汽車產(chǎn)銷分別完成9萬輛和8.8萬輛，同比分別增長14%和11.2%。
本文轉(zhuǎn)自《蓋世汽車》
