報告：國內外新能源汽車動力電池發展及供求現狀

新能源汽車動力電池系統的開發涉及材料、化學、機械、熱力學、傳熱、流體力學、電學、系統與控制等多個學科，其關鍵技術包括電池匹配技術、熱管理技術、電能管理技術和安全管理技術。汽車動力電池系統技術已成為電動汽車普及的瓶頸，需要從材料開發、電池設計、制造、系統集成、商業模式等多個方面進行探索和突破。

1.新能源汽車動力電池的分類

新能源汽車動力電池可分為兩類：蓄電池和燃料電池。蓄電池用于純電動汽車、混合動力汽車和插電式混合動力汽車。燃料電池是專門用于燃料電池汽車（FCV）的。

1.1蓄電池

電池是純電動汽車驅動系統的唯一動力源，主要包括鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池。目前，鋰離子電池正處于高速發展階段，用于日產聆風、豐田普銳斯插電式、特斯拉Model S、通用伏特、福特福克斯電動汽車和寶馬i3等新能源汽車。此外，鋰資源豐富，價格也不貴。可以說，鋰離子電池是目前蓄電池中最有前途的動力電池。四種類型電池的性能比較如圖1所示。

1.2燃料電池

燃料電池是一種通過電極反應將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的裝置。燃料電池不需要充電，具有比能量高、使用壽命長、維護工作量小、大功率連續供電等優點。此外，燃料電池汽車可以達到與燃料汽車相同的續航里程。

根據電解質的不同，燃料電池可分為五類：堿性燃料電池、磷酸燃料電池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。目前，質子交換膜燃料電池廣泛應用于燃料電池汽車，這將是未來新能源汽車動力電池領域極具競爭力的電池類型。

2.新能源動力電池行業技術概述

由于不同類型的新能源汽車對車用動力電池的使用有很大差異，因此其性能要求也有很大差異。HEV以汽油發動機為動力源，強調加速性能和爬坡能力，因此更注重電池的比功率（高達800-1200W/kg）；

PHEV和EV完全由電池供電，它們強調充電后的駕駛能力，因此更關注電池的比能（要求達到100-160Wh/kg）（見表1）。

由于不同類型的動力電池在性能、材料和成本上存在明顯差異，因此有著不同的應用前景。目前技術最成熟的是鎳氫動力電池，但商業化最成功的是鋰離子電池，燃料電池被廣泛視為長期目標。

目前，增長最快的動力電池類別是鋰電池。自2012年以來，鋰電池行業保持了快速增長，并加快了對傳統電池的替代。業內預計，鋰電池的增長率仍能保持近25%的年均增長率，成本將繼續下降。

近年來，燃料電池技術也取得了很大的進步。豐田和現代的燃料電池汽車也即將上市。在中國，上汽集團的燃料電池汽車處于領先地位。該車型在2010年上海世博會期間被用作貴賓接待車。2011年，在德國柏林舉行的第11屆bibendum挑戰賽中，上汽集團在燃料電池汽車團體拉力賽總分中排名第三，僅次于豐田和奧迪。

目前，國內外燃料電池的技術現狀如表2所示。

截至2014年12月，各大車企的燃料電池汽車仍處于實驗驗證狀態，豐田FCV只有一款燃料電池產品宣布量產。以下將對市場上發展迅速的鋰動力電池的產業化現狀進行分析。

2.1新能源汽車動力電池主流：鋰離子電池

在現有的新能源汽車動力電池中，鋰離子電池的生產成本相對較低，充電非常方便，與其他便攜式能源相比具有更高的成本優勢。因此，這種電池已成為目前最受歡迎的電源（見表3）。

2.2鋰離子動力電池行業現狀

目前，鋰離子電池的主要生產國是日本、韓國和中國。其中，日本和韓國占據了全球動力電池市場的近70%，主要是因為它們的專業分工明確，行政壁壘較少，而且汽車制造商和系統集成商的系統集成能力遠高于中國的純電動汽車制造商。

近年來，我國新能源汽車中鋰離子電池的使用比例不斷提高，鋰電池的市場空間廣闊。根據新能源汽車的發展規劃路線，2015年純電動汽車國內銷量達到50萬輛，混合動力占所有汽車銷量的30%；

2020年，純電動汽車保有量將超過500萬輛，以混合動力為代表的節能汽車將達到所有汽車銷量的75%。

2.3鋰離子動力電池技術發展趨勢

鋰離子動力電池主要由正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜組成（見表4）。

目前，正在使用和開發的鋰電池正極材料主要包括鈷酸鋰、鈷酸鎳鋰、鎳錳鈷三元材料、尖晶石錳酸鋰、橄欖石磷酸亞鐵鋰等，鋰離子動力電池的開發主要有三條路線：改性錳酸鋰、三元材料和磷酸亞鐵鋰。目前，鈷酸鋰仍然是小型鋰電池領域的主要正極材料，主要用于傳統的3C（計算機、通信和消費電子）領域。三元材料和錳酸鋰主要用于電動工具、電動自行車和電動汽車，其作為動力電池的技術在日本和韓國已經成熟。磷酸亞鐵鋰主要用于國內動力電池領域，也用于基站和數據中心的儲能、家用儲能、光伏儲能等領域。

鋰電池產品技術的發展將呈現以下趨勢。

（1） 鋰鈷氧化物將逐漸被三元材料所取代。三元材料結合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰的優勢，具有價格優勢。盡管特斯拉的第一款車型Roadster推出時使用了18650鈷酸鋰電池，但其第二款生產車型model s使用了松下定制的三元材料電池，即鎳鈷鋁三元正極材料電池。在特斯拉前后兩款車型的對比中，鈷酸鋰電池的高成本非常明顯。Model S使用了8000多節電池，比Roadster高出1000多節，但成本下降了30%。目前，用于高性能動力鋰電池的NCM三元材料在國外已經得到廣泛應用，但在中國企業還沒有大規模生產的產品。

（2） 錳酸鋰的比例將會增加。與鈷酸鋰正極材料相比，錳酸鋰具有原料豐富、價格低廉、無等優點。層狀錳酸鋰LiMnO的缺點? 作為鋰離子電池的正極材料，盡管其容量很高，但在高溫下不穩定，在充放電過程中容易轉變為尖晶石結構，導致容量快速衰減。錳酸鋰材料的應用集中在消費電池市場，動力電池主要是電動自行車電池。

（3） 磷酸亞鐵鋰還有很大的技術改進空間。磷酸亞鐵鋰正極材料的低溫性能和倍率放電可以達到鈷酸鋰的水平，也是目前很有前途的動力電池材料。然而，由于技術瓶頸，磷酸鐵鋰電池的一致性和單位能量密度較低。國內磷酸亞鐵鋰儲能系統較為成熟，但我國磷酸亞鐵鋰材料產業化發展水平仍低于發達國家。

在動力電池正極材料產業領域，中國、日本、韓國和美國的動力電池企業采用不同的材料體系；

中國企業主要來自磷酸亞鐵鋰，而日本和韓國企業主要來自錳酸鋰和三元材料。據預測，2015年三元材料在正極材料中的比例將上升至35%，錳酸鋰的比例將升至30%，鈷酸鋰的比重將降至25%。

2.4國外新能源汽車車載鋰電池制造商及其產品供需狀況

自2012年以來，各大車企紛紛上市PHEV和HEV。在PHEV方面，繼2012年1月豐田銷售“普銳斯PHEV”之后，從2012年秋季到2013年初，本田推出了新款雅閣的PHEV車型，福特推出了C-MAX Energi和Fusion Energi，沃爾沃推出了V60 PHEV。在HEV方面，德國制造商開始逐步全面推出產品。2012年，寶馬上市了ActiveHybrid5和ActiveHybrid3，戴姆勒上市了E400 Hybrid，E300 B1ueTEC Hybrid大眾上市了“捷達混合動力”。

與此同時，汽車鋰離子充電電池市場也已初具規模，引領市場發展的是電動汽車用鋰電池。這是因為，以日產聆風為首，三菱汽車i-MiEV、豐田iQ、特斯拉Model S和寶馬i3等搭載鋰電池的電動汽車相繼上市。

隨著電動汽車的全面推出，各家汽車制造商使用的電池制造商陣容也變得豐富而清晰（圖2）。在汽車鋰離子充電電池領域，除了韓國LG化學、三星和日立等獨立制造商外，還有與AESC、日本鋰能、Primearth EV Energy（PEVE）和Blue Energy等汽車制造商聯合成立的汽車電池公司，這些公司已經向多家汽車制造商供貨。例如，自2012年以來，松下分別為福特的Fusion Hybrid和Fusion Energi提供了5Ah和20.5Ah的鋰離子可充電電池；

此外，松下還為特斯拉汽車公司的電動汽車“Model S”和“Model X”供應鎳鈷鋁酸鋰18650單鋰電池。

日本電池制造商東芝公司使用鈦酸鋰作為車用鋰離子可充電電池的負極材料，具有安全性高、使用壽命長和優異的低溫特性。缺點是電池的平均電壓僅為約2。5V，比之前的鋰離子可充電電池低1V以上。因此，配備200-400V高壓電池組的電動汽車需要大量的串聯電池，這被電池行業認為是“難以采用的”。但事實上，三菱i-MiEV和MINICAB MiEV的一些車型已經使用了該單元，本田的Fit EV也被采用，因為即使在大范圍的變化中使用，電池的SOC也很少惡化，其高低溫特性和高電池極限值的特性也適合電動汽車使用。

在日本獨立制造商中，日立汽車能源不僅供應通用HEV“君越”和“君威”，還供應日產新一代HEV。

至于美國制造商，A123Systems（被萬向集團收購后更名為B456 Systems）的鋰離子可充電電池用于寶馬的ActiveHybrid 5和ActiveHybrid3、美國菲斯克汽車的PHEV“Karma”和新型電動汽車“Spark EV”。A123系統的鋰離子可充電電池的特點是采用磷酸亞鐵鋰（LFP）作為正極材料，為寶馬提供圓柱形單元，為菲斯克和通用汽車提供層壓單元。

隨著鋰電池產品的開發和應用，各家公司對電池組設計的思路逐漸不同。豐田、日產和本田等日本制造商傾向于使用風冷電池組，并試圖簡化結構以降低成本，而歐美制造商則傾向于使用水冷電池組，將機組的充電狀態和溫度控制在特定的小范圍內。其中，德國制造商展示了對機組容量和外部尺寸進行標準化的想法，從而實現所有型號的通用性。然而，豐田仍然堅持認為，不同車輛的設備空間是不同的，很難通過從各個單元中選擇最合適的產品設備來標準化單元。

3.中國動力電池發展需要克服的問題

目前，我國車用動力電池技術路線與美國磷酸亞鐵鋰路線相同，但鋰電池技術整體水平仍落后于美國和日本。例如，日本電池的平均能量密度比中國高30%-40%，充電次數可以達到中國的數倍。中國鋰離子電池產業的發展還需要克服以下幾個問題。

（1） 知識產權。磷酸亞鐵鋰的陰極材料專利由德克薩斯大學Goodenough團隊于1996年獲得。加拿大的H-Q和Phostech已經獲得了他們的獨家專利和商業許可。目前，碳涂層、金屬氧化物涂層和納米化等改性和制備技術已相繼開發出來，以提高磷酸鐵鋰粉末的導電性，并獲得更多專利。因此，專利問題是國內磷酸亞鐵鋰生產企業不可避免的問題。

（2） 制造一致性。電動汽車中使用的鋰電池都是串聯或并聯的。如果一致性問題得不到有效解決，生產的鋰電池就無法大規模應用于電動汽車。

（3） 分組后的安全和生命。大容量高功率充放電的鋰離子電池組在惡劣的使用條件下更容易導致電池的某一部分發生偏差，從而引發安全問題。磷酸鐵鋰電池的使用壽命可以超過2000倍，但數百個單體電池串并聯后，整個電池組的使用壽命可能只有500倍。因此，必須使用電池管理系統（BMS）來合理有效地管理和控制電池組。

（4） 高能量和高功率之間的兼容性。鋰離子動力電池雖然能量密度高，可以使電動汽車長時間勻速行駛，但存在功率不足的問題……

以及緩慢的啟動加速。在電化學系統中，只有超級電容器才能獲得非常高的充放電速率（1000 C），但其能量密度僅為鋰電池的1/20。沒有超級電容器，就沒有理想的大容量、大功率動力電池。

（5） 原材料篩選。目前，不可能進口所有用于鋰電池生產的原材料，主要來自中國。新能源汽車動力電池系統的開發涉及材料、化學、機械、熱力學、傳熱、流體力學、電學、系統與控制等多個學科，其關鍵技術包括電池匹配技術、熱管理技術、電能管理技術和安全管理技術。汽車動力電池系統技術已成為電動汽車普及的瓶頸，需要從材料開發、電池設計、制造、系統集成、商業模式等多個方面進行探索和突破。

1.新能源汽車動力電池的分類

新能源汽車動力電池可分為兩類：蓄電池和燃料電池。蓄電池用于純電動汽車、混合動力汽車和插電式混合動力汽車。燃料電池是專門用于燃料電池汽車（FCV）的。

1.1蓄電池

電池是純電動汽車驅動系統的唯一動力源，主要包括鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池。目前，鋰離子電池正處于高速發展階段，用于日產聆風、豐田普銳斯插電式、特斯拉Model S、通用伏特、福特福克斯電動汽車和寶馬i3等新能源汽車。此外，鋰資源豐富，價格也不貴。可以說，鋰離子電池是目前蓄電池中最有前途的動力電池。四種類型電池的性能比較如圖1所示。

1.2燃料電池

燃料電池是一種通過電極反應將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的裝置。燃料電池不需要充電，具有比能量高、使用壽命長、維護工作量小、大功率連續供電等優點。此外，燃料電池汽車可以達到與燃料汽車相同的續航里程。

根據電解質的不同，燃料電池可分為五類：堿性燃料電池、磷酸燃料電池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。目前，質子交換膜燃料電池廣泛應用于燃料電池汽車，這將是未來新能源汽車動力電池領域極具競爭力的電池類型。

2.新能源動力電池行業技術概述

由于不同類型的新能源汽車對車用動力電池的使用有很大差異，因此其性能要求也有很大差異。HEV以汽油發動機為動力源，強調加速性能和爬坡能力，因此更注重電池的比功率（高達800-1200W/kg）；

PHEV和EV完全由電池供電，它們強調充電后的駕駛能力，因此更關注電池的比能（要求達到100-160Wh/kg）（見表1）。

由于不同類型的動力電池在性能、材料和成本上存在明顯差異，因此有著不同的應用前景。目前技術最成熟的是鎳氫動力電池，但商業化最成功的是鋰離子電池，燃料電池被廣泛視為長期目標。

目前，增長最快的動力電池類別是鋰電池。自2012年以來，鋰電池行業保持了快速增長，并加快了對傳統電池的替代。業內預計，鋰電池的增長率仍能保持近25%的年均增長率，成本將繼續下降。

近年來，燃料電池技術也取得了很大的進步。豐田和現代的燃料電池汽車也即將上市。在中國，上汽集團的燃料電池汽車處于領先地位。該車型在2010年上海世博會期間被用作貴賓接待車。2011年，在德國柏林舉行的第11屆bibendum挑戰賽中，上汽集團在燃料電池汽車團體拉力賽總分中排名第三，僅次于豐田和奧迪。

目前，國內外燃料電池的技術現狀如表2所示。

截至2014年12月，各大車企的燃料電池汽車仍處于實驗驗證狀態，豐田FCV只有一款燃料電池產品宣布量產。以下將對市場上發展迅速的鋰動力電池的產業化現狀進行分析。

2.1新能源汽車動力電池主流：鋰離子電池

在現有的新能源汽車動力電池中，鋰離子電池的生產成本相對較低，充電非常方便，與其他便攜式能源相比具有更高的成本優勢。因此，這種電池已成為目前最受歡迎的電源（見表3）。

2.2鋰離子動力電池行業現狀

目前，鋰離子電池的主要生產國是日本、韓國和中國。其中，日本和韓國占據了全球動力電池市場的近70%，主要是因為它們的專業分工明確，行政壁壘較少，而且汽車制造商和系統集成商的系統集成能力遠高于中國的純電動汽車制造商。

近年來，我國新能源汽車中鋰離子電池的使用比例不斷提高，鋰電池的市場空間廣闊。根據新能源汽車的發展規劃路線，2015年純電動汽車國內銷量達到50萬輛，混合動力占所有汽車銷量的30%；

2020年，純電動汽車保有量將超過500萬輛，以混合動力為代表的節能汽車將達到所有汽車銷量的75%。

2.3鋰離子動力電池技術發展趨勢

鋰離子動力電池主要由正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜組成（見表4）。

目前，正在使用和開發的鋰電池正極材料主要包括鈷酸鋰、鈷酸鎳鋰、鎳錳鈷三元材料、尖晶石錳酸鋰、橄欖石磷酸亞鐵鋰等，鋰離子動力電池的開發主要有三條路線：改性錳酸鋰、三元材料和磷酸亞鐵鋰。目前，鈷酸鋰仍然是小型鋰電池領域的主要正極材料，主要用于傳統的3C（計算機、通信和消費電子）領域。三元材料和錳酸鋰主要用于電動工具、電動自行車和電動汽車，其作為動力電池的技術在日本和韓國已經成熟。磷酸亞鐵鋰主要用于國內動力電池領域，也用于基站和數據中心的儲能、家用儲能、光伏儲能等領域。

鋰電池產品技術的發展將呈現以下趨勢。

（1） 鋰鈷氧化物將逐漸被三元材料所取代。三元材料結合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰的優勢，具有價格優勢。盡管特斯拉的第一款車型Roadster推出時使用了18650鈷酸鋰電池，但其第二款生產車型model s使用了松下定制的三元材料電池，即鎳鈷鋁三元正極材料電池。在特斯拉前后兩款車型的對比中，鈷酸鋰電池的高成本非常明顯。Model S使用了8000多節電池，比Roadster高出1000多節，但成本下降了30%。目前，用于高性能動力鋰電池的NCM三元材料在國外已經得到廣泛應用，但在中國企業還沒有大規模生產的產品。

（2） 錳酸鋰的比例將會增加。與鈷酸鋰正極材料相比，錳酸鋰具有原料豐富、價格低廉、無等優點。層狀錳酸鋰LiMnO的缺點? 作為鋰離子電池的正極材料，盡管其容量很高，但在高溫下不穩定，在充放電過程中容易轉變為尖晶石結構，導致容量快速衰減。錳酸鋰材料的應用集中在消費電池市場，動力電池主要是電動自行車電池。

（3） 磷酸亞鐵鋰還有很大的技術改進空間。磷酸亞鐵鋰正極材料的低溫性能和倍率放電可以達到鈷酸鋰的水平，也是目前很有前途的動力電池材料。然而，由于技術瓶頸，磷酸鐵鋰電池的一致性和單位能量密度較低。國內磷酸亞鐵鋰儲能系統較為成熟，但我國磷酸亞鐵鋰材料產業化發展水平仍低于發達國家。

在動力電池正極材料產業領域，中國、日本、韓國和美國的動力電池企業采用不同的材料體系；

中國企業主要來自磷酸亞鐵鋰，而日本和韓國企業主要來自錳酸鋰和三元材料。據預測，2015年三元材料在正極材料中的比例將上升至35%，錳酸鋰的比例將升至30%，鈷酸鋰的比重將降至25%。

2.4國外新能源汽車車載鋰電池制造商及其產品供需狀況

自2012年以來，各大車企紛紛上市PHEV和HEV。在PHEV方面，繼2012年1月豐田銷售“普銳斯PHEV”之后，從2012年秋季到2013年初，本田推出了新款雅閣的PHEV車型，福特推出了C-MAX Energi和Fusion Energi，沃爾沃推出了V60 PHEV。在HEV方面，德國制造商開始逐步全面推出產品。2012年，寶馬上市了ActiveHybrid5和ActiveHybrid3，戴姆勒上市了E400 Hybrid，E300 B1ueTEC Hybrid大眾上市了“捷達混合動力”。

與此同時，汽車鋰離子充電電池市場也已初具規模，引領市場發展的是電動汽車用鋰電池。這是因為，以日產聆風為首，三菱汽車i-MiEV、豐田iQ、特斯拉Model S和寶馬i3等搭載鋰電池的電動汽車相繼上市。

隨著電動汽車的全面推出，各家汽車制造商使用的電池制造商陣容也變得豐富而清晰（圖2）。在汽車鋰離子充電電池領域，除了韓國LG化學、三星和日立等獨立制造商外，還有與AESC、日本鋰能、Primearth EV Energy（PEVE）和Blue Energy等汽車制造商聯合成立的汽車電池公司，這些公司已經向多家汽車制造商供貨。例如，自2012年以來，松下分別為福特的Fusion Hybrid和Fusion Energi提供了5Ah和20.5Ah的鋰離子可充電電池；

此外，松下還為特斯拉汽車公司的電動汽車“Model S”和“Model X”供應鎳鈷鋁酸鋰18650單鋰電池。

日本電池制造商東芝公司使用鈦酸鋰作為車用鋰離子可充電電池的負極材料，具有安全性高、使用壽命長和優異的低溫特性。缺點是電池的平均電壓僅為約2。5V，比之前的鋰離子可充電電池低1V以上。因此，配備200-400V高壓電池組的電動汽車需要大量的串聯電池，這被電池行業認為是“難以采用的”。但事實上，三菱i-MiEV和MINICAB MiEV的一些車型已經使用了該單元，本田的Fit EV也被采用，因為即使在大范圍的變化中使用，電池的SOC也很少惡化，其高低溫特性和高電池極限值的特性也適合電動汽車使用。

在日本獨立制造商中，日立汽車能源不僅供應通用HEV“君越”和“君威”，還供應日產新一代HEV。

至于美國制造商，A123Systems（被萬向集團收購后更名為B456 Systems）的鋰離子可充電電池用于寶馬的ActiveHybrid 5和ActiveHybrid3、美國菲斯克汽車的PHEV“Karma”和新型電動汽車“Spark EV”。A123系統的鋰離子可充電電池的特點是采用磷酸亞鐵鋰（LFP）作為正極材料，為寶馬提供圓柱形單元，為菲斯克和通用汽車提供層壓單元。

隨著鋰電池產品的開發和應用，各家公司對電池組設計的思路逐漸不同。豐田、日產和本田等日本制造商傾向于使用風冷電池組，并試圖簡化結構以降低成本，而歐美制造商則傾向于使用水冷電池組，將機組的充電狀態和溫度控制在特定的小范圍內。其中，德國制造商展示了對機組容量和外部尺寸進行標準化的想法，從而實現所有型號的通用性。然而，豐田仍然堅持認為，不同車輛的設備空間是不同的，很難通過從各個單元中選擇最合適的產品設備來標準化單元。

3.中國動力電池發展需要克服的問題

目前，我國車用動力電池技術路線與美國磷酸亞鐵鋰路線相同，但鋰電池技術整體水平仍落后于美國和日本。例如，日本電池的平均能量密度比中國高30%-40%，充電次數可以達到中國的數倍。中國鋰離子電池產業的發展還需要克服以下幾個問題。

（1） 知識產權。磷酸亞鐵鋰的陰極材料專利由德克薩斯大學Goodenough團隊于1996年獲得。加拿大的H-Q和Phostech已經獲得了他們的獨家專利和商業許可。目前，碳涂層、金屬氧化物涂層和納米化等改性和制備技術已相繼開發出來，以提高磷酸鐵鋰粉末的導電性，并獲得更多專利。因此，專利問題是國內磷酸亞鐵鋰生產企業不可避免的問題。

（2） 制造一致性。電動汽車中使用的鋰電池都是串聯或并聯的。如果一致性問題得不到有效解決，生產的鋰電池就無法大規模應用于電動汽車。

（3） 分組后的安全和生命。大容量高功率充放電的鋰離子電池組在惡劣的使用條件下更容易導致電池的某一部分發生偏差，從而引發安全問題。磷酸鐵鋰電池的使用壽命可以超過2000倍，但數百個單體電池串并聯后，整個電池組的使用壽命可能只有500倍。因此，必須使用電池管理系統（BMS）來合理有效地管理和控制電池組。

（4） 高能量和高功率之間的兼容性。鋰離子動力電池雖然能量密度高，可以使電動汽車長時間勻速行駛，但存在功率不足的問題……

以及緩慢的啟動加速。在電化學系統中，只有超級電容器才能獲得非常高的充放電速率（1000 C），但其能量密度僅為鋰電池的1/20。沒有超級電容器，就沒有理想的大容量、大功率動力電池。

（5） 原材料篩選。目前，不可能進口所有用于鋰電池生產的原材料，主要來自中國。但是，國內原材料必須通過國際認證，生產的鋰電池才能獲得國際認可。因此，目前在原材料認證方面存在的一些問題需要解決。

在燃料電池方面，為了實現其工業化，電力成本（目前為49美元/kW）必須低于或接近化石燃料的價格（30美元/kW）。除了電池關鍵部件的優化和組裝等基本問題外，還需要克服以下制約燃料電池產業化的技術障礙。

（1） 貴金屬的成本。燃料電池工業化后，其生產將導致貴金屬資源短缺。然而，目前開發的替代催化劑和多組分催化劑遠遠不能滿足工業化的技術要求。（2） 燃料電池組的穩定性。汽車燃料電池系統的使用壽命遠未達到國際水平，燃料電池堆的低溫性能有待提高。（3） 必須建立和完善燃料電池產業化的基礎設施。在解決了成本和性能穩定性問題后，有必要建立一個能夠維持運行的液氫技術設施網絡。目前，中國只有大約60個氫燃料供應站。在氫能領域，中國缺乏布局規劃，資金投入不足，也沒有明確的路線圖和時間表。（4） 進一步加大政府支持力度。國家應繼續加大對燃料電池研究機構的支持和重視力度，鼓勵和引導有實力的企業進入燃料電池行業，利用資本和政府投資的帶動作用，吸引民間和國際資本跟進，全面進入燃料電池產業。但是，國內原材料必須通過國際認證，生產的鋰電池才能獲得國際認可。因此，目前在原材料認證方面存在的一些問題需要解決。

在燃料電池方面，為了實現其工業化，電力成本（目前為49美元/kW）必須低于或接近化石燃料的價格（30美元/kW）。除了電池關鍵部件的優化和組裝等基本問題外，還需要克服以下制約燃料電池產業化的技術障礙。

（1） 貴金屬的成本。燃料電池工業化后，其生產將導致貴金屬資源短缺。然而，目前開發的替代催化劑和多組分催化劑遠遠不能滿足工業化的技術要求。（2） 燃料電池組的穩定性。汽車燃料電池系統的使用壽命遠未達到國際水平，燃料電池堆的低溫性能有待提高。（3） 必須建立和完善燃料電池產業化的基礎設施。在解決了成本和性能穩定性問題后，有必要建立一個能夠維持運行的液氫技術設施網絡。目前，中國只有大約60個氫燃料供應站。在氫能領域，中國缺乏布局規劃，資金投入不足，也沒有明確的路線圖和時間表。（4） 進一步加大政府支持力度。國家應繼續加大對燃料電池研究機構的支持和重視力度，鼓勵和引導有實力的企業進入燃料電池行業，利用資本和政府投資的帶動作用，吸引民間和國際資本跟進，全面進入燃料電池產業。

標簽：豐田寶馬特斯拉Model S日產

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