锂电池行业现状与前景
——预见2023：《2022年中国锂电池技术全景图谱》(附科研创新成果、技术发展痛点和趋势方向等)
行业主要上市公司：宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);孚能科技(688567);亿纬锂能(300014);鹏辉能源(300438);欣旺达(300207)等
本文核心数据：锂电池板块上市公司研发费用;锂电池相关论文发表数量
全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“lithium
battery”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
锂电池技术概况
1、技术原理及类型
(1)锂电池技术原理
锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。
(2)锂电池的分类
按照电解质材料、电池外形、外包材料、正极材料、应用领域等不同分类方式，可将锂电池分为以下几类：
2、技术全景图：四大细分技术领域
从锂电池构成来看，锂电池技术主要包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜四个主要细分技术领域。其中，正极材料主要包括磷酸铁锂、三元正极、锰酸锂等;负极材料主要包括碳系材料和非碳系材料;电解质主要包括液态电解质、固液复合电解质和固态电解质;隔膜主要包括干法隔膜和湿法隔膜。
锂电池技术发展历程：正负极材料演变拉动技术发展
从20世纪70年代第一个锂电池出现，到如今五十余年的岁月中，锂离子电池不断发展，负极材料从锂金属发展到碳材料，再试图回到锂金属;正极材料也不断丰富，陆续推出钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。
锂电池技术政策背景：政策加持技术水平提升
近些年来，我国提出了一系列锂离子电池技术发展相关政策，加速了锂离子电池产业链的发展，同时对锂电池的安全性、技术体系、回收体系做出了规范，使得锂电池技术水平稳步提升。
锂电池技术发展现状
1、锂电池技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国锂电池技术相关国家重点研发计划项目共计18项。国家重点研发计划项目的资金来源为中央财政经费，一个项目的财政经费在2亿元以上。
(2)A股上市企业研发费用
锂电池行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看，2017-2021年，我国锂电池板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，锂电池板块上市公司研发总费用约46.75亿元。
2、锂电池技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从锂电池相关论文发表数量来看，2010年至今我国锂电池相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见锂电池科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有69366篇锂电池相关论文发表。
注：统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解锂电池技术领域内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词，其中，正极材料、负极材料、电解质、集流体等关键词涉及的专利数量较多，说明锂电池领域近期的研发和创新重点集中于正负极材料、电解质等领域。
(3)专利聚焦领域
从锂电池专利聚焦的领域看，目前锂电池专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于锂电池、锂离子电池、正极材料、负极材料、电解液等。
主要锂电池技术对比分析
根据分析磷酸铁锂、三元锂电池的技术特性，可以看出磷酸铁锂电池在安全性、经济性、原材料丰富度和循环寿命方面优势明显，而三元锂电池在能量密度、低温性能和充电效率方面优势明显。因此，磷酸铁锂电池技术更适合用于中短距离用车(中低端车型)、电动自行车、储能等场景;三元锂电池技术更适用于长距离用车(高端车型)、消费电子、医疗等场景。
锂电池技术发展痛点及突破
1、锂电池技术发展痛点
(1)缺乏高能量密度的正负极材料产业化应用
尽管锂离子电池技术和市场快速发展使得电池能量密度已有明显提升，然而缺乏可行的未来正极材料来继续提高锂离子电池的能量密度，给锂离子电池产业持续发展带来了重大挑战。
(2)锂离子电池安全问题亟待解决
另一方面，锂离子电池安全问题也是锂离子电池技术发展的痛点之一。锂离子电池安全问题的根源主要是电池的热失控。主要是由于锂离子电池内部具有很强的燃爆条件，其内部的易燃性材料如低熔点可燃有机脂类化合物、石墨负极材料都会成为相应的“燃料”，在充放电以及运行过程中不当的热管理将成为锂电池安全事故的导火索，最终引发燃爆事故。
2、锂电池技术发展突破
(1)锂电池结构创新设计
锂电池电芯集成方式的革新是锂电池的重要结构创新，例如CTP(Cell To
Pack)即跳过标准化模组环节，直接将电芯集成在电池包上，提高能量密度。
(2)固态电池技术
目前，锂离子电池面临着安全性差的问题，固态电池可在安全性、能量密度、温度范围等方面突破锂离子电池的局限。
锂电池技术发展方向及趋势：短期提高电池能量密度、长期技术路线多元化
短期内，提高锂电池能量密度主要通过对现有材料体系的迭代升级和电池结构革新来实现。其中，锂电池材料体系的迭代升级包括正负极材料、电解液和隔膜的迭代升级;电池结构革新又包括电芯、模组、封装方式等的结构改进和精简。
从长期来看，由于磷酸铁锂电池能量密度上限较低，并且为了应对不同应用场景下的不同需求，锂电池技术路线将朝多元化方向发展。除了酸铁锂电池和三元锂电池之外，固态电池、磷酸锰铁锂电池、富锂锰基电池等新型锂电池技术路线的发展趋势向好。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《锂电池行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
锂电池行业现状与前景如下：1、2023年，受供给过剩和锂价下行的双重压力影响，锂电产业整体呈现双杀的情形，主产业链的增速低于下游整车和零部件。行情表现上，零部件和整车优势显著，而锂电产业电池依托格局和稳健盈利能力领先。
2、展望2024年，行业需求仍然旺盛。下游环节渗透率向百分之50突破的过程中，核心在于体现“燃油车下一代产品”的特性，关键是智能化和快充，这将是明年最重要的技术方向。中游环节碳酸锂价格底部将是产业链量修复至行业增速、利稳定的决定性因素，关注24Q1稼动率见底后主产业链的机会。
答：锂电池的发展前景依然看好。其快速的发展、成熟的制造工艺、巨大的市场规模、广泛的应用领域以及巨大的创新潜力是主要特点。1. 快速的发展：锂电池行业正呈现出锂电化、节能化和高速化的趋势。作为新能源领域的重要组成部分，锂电池产业已成为新的投资热点。2. 成熟的制造工艺：众多大型锂电池企业正在优化...
答：锂电池行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看，2017-2021年，我国锂电池板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，锂电池板块上市公司研发总费用约46.75亿元。2、锂电池技术科研创新成果 (1)论文发表数量 从锂电池相关论文发表数量来看，2010年至今我国锂...
答：1. 行业整体状况：锂电池正极材料市场规模实现翻倍增长，发展前景广阔。根据EVTank的数据，2017-2021年，中国锂电池正极材料行业产值处于增长的状态。2021年中国锂电池正极材料产值为1419.1亿元，同比增长123.1%。根据中国锂电池正极材料行业各细分产品出货量与各细分产品均价来计算，2017-2021年，中国锂电池...
答：锂电池组装市场的未来前景是积极的。1、市场发展趋势：据高工产业研究院（GGII）预测，2024年锂电池产业链主要环节产品价格在2023年基础上降价幅度在5~15%，这将带动锂电池成本的进一步下降。原材料及零部件价格的下降将带动电池成本降幅5~10%，锂电池成本将在现有基础上再下降0.03-0.06元/Wh。2、市...
答：锂电池行业的就业前景广阔。随着清洁能源的发展，锂电池行业已经成为全球最受瞩目的领域之一。据统计，截至2021年，全球已经有逾2万个锂电池相关专利，其中中国拥有约40%的市场份额。中国在技术质量和技术覆盖面方面，锂电池专利也日渐提升。美国和欧洲等地的锂电池专利数量也在不断增长，表明这种新型电池...
答：1. 行业发展趋势：新能源汽车的整体发展前景预示着，无论从政策支持、技术进步还是市场需求的角度分析，行业预计在未来几年将持续保持高速发展态势。作为动力电池封装核心工艺的动力电池PACK，其市场需求和规模也将随之扩大。2. 市场规模预测：随着技术进步，动力电池制造成本将持续降低，中国动力电池市场份额有...
答：1. 锂电池市场前景广阔，尤其在电动汽车、可再生能源存储和便携式电子设备等领域有着巨大的增长潜力。2. 电动汽车市场的快速扩张是锂电池需求增长的主要驱动力之一。随着全球对减少碳排放和提高能源效率的关注度不断提高，越来越多的消费者和政府选择电动汽车作为传统燃油车的替代品。3. 锂电池作为电动汽车...
答：它具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，满足了大部分应用的需求。而锂硫电池作为一种新兴的锂电池技术，具有更高的理论能量密度，可以达到锂离子电池的两倍以上。锂硫电池的发展潜力巨大，可以进一步提升电动汽车的续航里程和便携式电子设备的使用时间。然而，锂硫电池目前还存在循环寿命短、...
答：锂电池行业具有广阔的前景和发展机会。锂电池作为一种高效、环保的能源储存技术，在新能源汽车、消费类电子产品、储能领域等多个领域得到广泛应用。随着工业智能化、军事信息化、民用便利化以及互联网、物联网、智慧城市的快速发展，锂电池的应用场景日趋丰富。未来，随着技术的不断进步，中国锂电行业将以政策...
答：锂电池的发展前景和趋势体现在以下几个方面：首先，锂电池的未来发展速度将加快。电池的锂电化、节能化和高速化趋势显著，这使得锂电池行业成为新能源领域的重要组成部分，并吸引了制造业的新投资热点。其次，锂电池的制作工艺日趋成熟。众多大型锂电池企业通过优化生产工艺、扩大产能，以期利用规模效应实现更...
