动力电池技术迭代的汇总：负极石墨化连续法将成为主流

无论是普通消费者，还是行业从业人员，对于传统燃油车这个产品的变化，感受最深的更多是来自于汽车的内外饰和造型，基本上感受不到传统内燃机技术缓慢迭代带来的变化。

在电动车领域，则呈现出一个很有意思的现象。作为电动车的动力来源和核心零件－动力电池，除了技术层面上完全区别于内燃机，动力电池这个产品一直处于一种技术快速迭代的进程中，这种迭代的进程甚至会延续到整车的全生命周期内（比如目前有主机厂可以对售后车辆上的电池Pack进行升级）。

过去几年，对于普通消费者，感受最深的应该还是因动力电池的电量变化带来的续航里程变化，从最早期的乘用车20度电左右（续航120km左右），到目前到80度电（续航500km左右），甚至100度电以上。近两年，随着市场对电池安全要求的重视，陆陆续续有“刀片电池”，“弹匣电池”以及“大禹电池”等这些相对形象的花名出现在普通消费者面前。

↑电池价格和能量密度的变化曲线

而对于行业从业人员，站在当前时点，我们深刻的感受到：在续航里程，产品安全，循环寿命，产品成本，甚至碳排放约束等多重因素的驱动下，动力电池这个产品在其各个细分领域正在悄然发生此起彼伏的变化。

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延续的高镍化学体系

对于电芯能量密度的提升，相比CTP和刀片等结构上的创新，关键还要在于电化学材料体系的升级。而NMC高镍化是当下材料体系进步最快的方式。除了已经在不少中高端车型上应用的8系之外，还有即将量产的9系，高镍单晶等材料。

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即将量产的4680电芯

特斯拉引领的4680路线，不仅是产品形态的变化，4680全极耳电芯则是具备降低成本和高安全双重优势。低成本：单位体积内可以容纳更多的能量。

高安全：全极耳技术减少了电子传输的路径，大大地降低了电池内阻，从而降低了在充放电过程中产生的热量。另外圆柱电池由于其弧形表面，即使在充分接触的情况下仍存在较大间隙，一定程度上限制了电池之间的热量的传递。

另外众所周知：电池使用后期电芯膨胀的问题（尤其是方壳电芯），在大圆柱电芯上膨胀问题会变得很弱化（因圆柱结构特点可以一定抑制负极的膨胀）。

可以预见：未来的锂电市场，4680将会给方壳电芯带来较大的冲击。

↑传统极耳与全极耳对比图

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湿法隔膜有望成为主流

相比干法隔膜，湿法隔膜有如下优点：1）湿法隔膜孔径均匀且小，可以耐大电流充放，2）湿法隔膜厚度更薄，有利于提高电池能量密度；3）湿法隔膜的导电率高于干法隔膜（PE的亲液性强于PP）。随着其成本与干法逐渐缩小，湿法隔膜有望成为主流。

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涂敷隔膜应用占比提高

随着能量密度的提升，对产品安全的诉求越来越高，涂敷隔膜的应用占比会越来越高。涂敷后的隔膜，其热变形温度高，耐穿刺强度好（防止锂枝晶刺穿），当前主要涂敷材料包括：PVDF，勃母石，芳纶等。

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LiFSI添加比例逐渐提高

作为电解液中的电解质，目前的6F存在较多的缺点，比如热稳定性较差，化学性质不稳定，对水分较为敏感，低温下的离子电导率较低（0°时下仅常温的50％）。为契合未来高倍率，宽温度和高安全的电芯发展特点，因LiFSI具备高导电率，高热稳定性和高化学稳定性等特点，其后续在动力电池电解液中的比列有望从目前不足1％增加到10％左右，甚至更高。

↑LiFSI产业发展时间线

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SiC负极加速渗透

目前负极材料以石墨为主，其虽有高电导率和稳定性优势，但在能量密度方面的发展已接近其理论最大值372mAh／g 。SiC负极材料容量能轻松超过400mAh／g。对于能量密度提高的持续追求，在未来较长的一段时间内，SiC负极是不二之选。目前特斯拉model3已经全部使用SiC负极作为其动力电池的负极材料。

↑SiC负极发展里程及国内主要生产企业

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负极石墨化连续法将成为主流

电池负的制备是整个电池制造过程中最耗能的环节。1吨负极大概需要电量1．5万度电（这就是为什么国内的负极厂都将石墨化工厂建在内蒙）。由于碳排放的约束，为了节约能耗，相比传统石墨化坩埚炉加工工艺，连续法工艺的单位电耗可以降到40－50％，连续法有望成为未来主流工艺。

以上是针对目前正在发生的动力电池细分领域主要技术迭代的汇总。当然这个还不足以覆盖整个动力电池电池产业链（比如本文没有罗列半固态电池），且后续肯定还会有新的技术产生。还是那句看起来很俗，而又亘古不变的话：唯一不变的，就是永远在变化。

正是这些变化赋予了锂电行业的生机和活力。当然，这些此起彼伏的变化，必将会给产业链上下游的材料端，设备端，工艺端以及动力电池系统集成端带来冲击和影响。我们做好准备了吗？