Силовые батареи являются основными компонентами новых энергетических транспортных средств, на которые приходится около 40% всей стоимости новых энергетических транспортных средств, поэтому технический прогресс и снижение затрат на силовые батареи играют решающую роль в продвижении новых энергетических транспортных средств.
С 2021 года спрос на новые энергетические транспортные средства вступил в период взрыва, и спрос на аккумуляторы также быстро растет. В 2011 году мировые поставки аккумуляторных батарей составили всего 1,08 ГВт-ч, а к 2022 году мировые поставки аккумуляторных батарей достигли 518 ГВт-ч, увеличившись в 480 раз за десять лет, а годовой совокупный рост составил 85%. Поскольку спрос на новые энергетические транспортные средства продолжает расти, можно ожидать, что спрос на аккумуляторы будет продолжать поддерживать быстрый рост.
Аккумуляторы питания для транспортных средств постепенно развивались от самых ранних свинцово-кислотных аккумуляторов до нынешних литий-ионных аккумуляторов, которые занимают более 90% доли. Основной движущей силой является увеличение плотности энергии батареи для получения более длительного пробега. Плотность энергии литий-ионных аккумуляторов приближается к теоретическому пределу, направление развития батареи на следующем этапе будет больше учитывать удовлетворение потребностей, таких как улучшение безопасности и надежности, снижение затрат и сокращение времени зарядки. С точки зрения структуры батареи, развитие литий-ионных твердотельных батарей является основным направлением, в то время как натриево-ионные батареи, которые могут значительно снизить стоимость, имеют низкую плотность энергии, но все еще имеют будущее в некоторых конкретных моделях. С точки зрения структуры батареи, все больше и больше компаний используют CTP, CTC и дальнейшие преобразования CTB для дальнейшего повышения производительности аккумуляторов в зрелых литий-ионных каркасах.
Поскольку новые энергетические энергетические аккумуляторы, затраты на сырье занимают очень высокую долю, поэтому эффект снижения затрат на крупномасштабное производство отличается от снижения удельной стоимости, вызванной традиционной автомобильной промышленностью, зависящей от крупномасштабного производства, более необходимо оптимизировать технологию и оборудование для улучшения. Например, медная фольга, которая составляет около 8% от общей стоимости литиевой батареи, использует 4,5um, 6um и 8um литиевой медной фольги для единичного количества меди 0,47, 0,62 и 0,83 kg/кВтч соответственно. Отечественные предприятия в основном популяризировали медную фольгу 6um, а некоторые ведущие компании уже производят литий-ионные батареи из медной фольги 4.5um. По сравнению с медной фольгой 8um, количество меди, использованной в медной фольге 6um, может быть уменьшено почти на 20%, а количество меди, использованной в медной фольге 4.5um, может быть уменьшено более чем на 30%.
Из-за ограничений стоимости, безопасности и поставок сырья, все больше и больше предприятий начинают внедрять инновации на структурном уровне. На основе неизменного существующего материала батареи, благодаря оптимизации структуры модуля батареи, достигается баланс увеличения плотности энергии, повышения безопасности и надежности и снижения стоимости. От традиционного режима CTM(Cell to Module) до JTM(Jelly Roll to Module) легко добиться стандартизации модулей. В то же время, упрощая процесс и снижая стоимость, он также удобен для будущего использования и увеличивает остаточную стоимость батареи. Батарея Kirin, представленная Ningde Times, и блейд-батарея, выпущенная BYD, можно рассматривать как расширение концепции CTP(Cell to Pack), которая может увеличить коэффициент использования объема почти на 20%, в то же время сократить 40% деталей и повысить эффективность производства на 50%. Направление развития технологий следующего поколения, CTC(Cell to Chassis), заключается в том, чтобы напрямую интегрировать элементы в шасси автомобиля, что может значительно снизить вес автомобиля и повысить эффективность конструкции. Tesla планирует принять решение «CTC интегрированное литье под давлением», чтобы достичь цели снижения веса тела на 10%, сокращения объема батареи на 10%, снижения стоимости батареи на 70% и увеличения срока службы службы на 15%.
Таким образом, на данном этапе технология аккумуляторных батарей новых энергетических транспортных средств использует ходьбу на двух ногах. С одной стороны, с помощью твердотельных батарей, оптимизации материалов и других методов для повышения производительности аккумуляторных материалов, тем самым снижая стоимость, улучшая производительность и безопасность, с другой стороны, благодаря оптимизации структуры аккумулятора потенциал существующих батарей полностью раскрыт, на основе зрелых литий-ионных аккумуляторов, дальнейшее улучшение характеристик автомобиля. По одной и той же цели эти различные технологические маршруты аккумуляторов эффективно улучшат производительность и безопасность новых транспортных средств с аккумуляторами энергии и еще больше расширят рынок новых энергетических транспортных средств.