純電動汽車組成主要包括電源系統、驅動電機系統、整車控制器和輔助系統等。 內燃機汽車主要由發動機、底盤、車身和電氣設備 4 大部分組成，發動機把燃料燃燒產生的熱能變成機械能，再通過底盤上的傳動機構，將動力傳給驅動車輪，使汽車行駛。純電動汽車與內燃機汽車相比，取消了發動機，底盤上的傳動機構發生了改變，根據驅動方式不同，有些部件已被簡化或省去，增加了電源系統和驅動電機系統等。 典型純電動汽車組成主要包括電源系統、驅動電機系統、整車控制器和輔助系統等。動力電池輸出電能，通過電機控制器驅動電機運轉產生動力，再通過減速機構，將動力傳給驅動車輪，使電動汽車行駛。

2020 年中國目標動力電池比能量達到 350Wh/kg，電池系統成本降至 1 元/Wh。 普及應用節能與新能源汽車的關鍵是實現其經濟性和使用的便利性與傳統燃油汽車相當，而動力電池又是新能源汽車降低成本和增加純電驅動行駛的續航里程的關鍵。 2020 年是中國動力電池技術提升階段，動力電池單體比能量將達到 350Wh/kg， 電池系統成本降至 1 元/Wh； 2025 是產業發展階段， 比能量達到 400Wh/kg 以上，系統成本持續降至 0.9 元/wh； 2030 年進入產業成熟階段， 比能量達到 500Wh/kg 以上，成本進一步下降 0.8 元/wh。

全球范圍內動力電池正極材料重心已轉向三元鋰電。 正極材料方面， 90 年代早期的第一代鋰電池，正極材料以鈷酸鋰為主；第二代鋰電池，以錳酸鋰和磷酸鐵鋰為代表，在本世紀早起逐步商業化；第三代的鋰電池，為全面提高鋰電池性能，并進一步降低成本，于近幾年發展起來，其正極材料主要包括鎳鈷鋁三元和鎳鈷錳三元。 當前動力電池當前有 2 個主流設計，一種是以特斯拉為代表的，采用三元（鎳 Ni、鈷 Co、錳 Mn 或者鎳 Ni、鈷 Co、鋁 Al）鋰電池+高級的電池管理系統，充分發揮三元鋰電能量密度大的優勢；一種則是以比亞迪為代表的，采用磷酸鐵鋰電池+相對簡單的電池管理系統。鑒于能量密度是動力電池的核心參數，短期來看，全球范圍內動力電池技術路線重心已轉向三元鋰電，長期而言，包括高鎳材料、高電壓材料以及富鋰氧化物固溶液材料等高壓、高能量密度正極材料是未來發展趨勢。

國內車企布局電池產業，加強成本控制。 對于電動車而言，動力電池的成本空間最大。隨著新能源汽車產業逐漸成熟，各大車企在成本方面的競爭也上升到了一個新的層面， 以期盡快提供有價格競爭力的產品。這種情況下，主機廠們通常都會選擇以動力電池作為新能源汽車的戰略切入點。自從特斯拉和 Panasonic 合作打造 Gigafactory 以來，越來越多的傳統車企慢慢也發現，從長遠角度出發，自建/合資成立電池落地項目或許要比與供應商合作更有利于控制成本。 因此，北汽新能源、吉利、上汽等主流自主品牌均已開始布局電池工廠，豐田、戴姆勒、上汽通用等合資/外資車企也已經或者計劃開展動力電池項目，通過本土化生產降低整車成本。

國內鋰電池龍頭 CATL 積極布局三元電池，能量密度可實現 250Wh/kg。 CATL 的產品以方形鋁殼電池為主，正極材料包含磷酸鐵鋰和三元。在磷酸鐵鋰和三元電池兩條路線上，儲能和大巴因為安全、成本和產品實用性的考慮，主要走磷酸鐵鋰的技術路線；乘用車領域，2015 年開始 CATL 全面轉向三元材料，為寶馬、吉利等企業提供三元電池組。2016 年 CATL 在車用磷酸鐵鋰市場的市占率為 22.9%，排名第二；在三元電池市場的市占率為 25%，排名第一。目前， CATL 在磷酸鐵鋰上可以做到單體能量密度 120Wh/kg，電池包達 100Wh/kg，三元電池單體電芯的能量密度可實現 250Wh/kg。CATL 目標 2020 年能量密度做到 300Wh/kg 以上，成本下降到 0.8 元/Wh。 “十三五”期間， CATL 將致力于高鎳三元/硅碳電池研發。引入硅基合金替代純石墨作為負極材料后，鋰離子動力電池的能量密度有望提升到 300Wh/kg 以上，理論上限約 350Wh/kg，成本也將大幅降低至 0.8 元/Wh 以下。 對于更高能量密度目標的進一步達成，以金屬鋰為負極的鋰金屬電池已成為必然選擇。目前， CATL 正在加速開發電動車用的全固態鋰金屬電池研發的步伐，在聚合物和硫化物基固態電池方向分別開展了相關的研發工作并取得了初步進展。

CATL 電池比能量和成本目標

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