2021电池行业年度报告（中文版） (1).pdf

1电池行业年度报告2021Revision: 20220218012Intercalation | Volta Foundation该报告由以下单位制作并翻译Intercalationintercalation.coVolta Foundationvolta.foundation能斯特未来新能源3Intercalation | Volta Foundation在这份报告中，我们总结了2021年全球电池行业最重要的进展。该报告旨在提供有关电池研究，产业，人才和政策的当前状况，并希望以此促进电池领域更多更深入的交流，追踪其发展轨迹, 并对未来进行合理预测。本报告主要囊括以下部分: 第一部分：产业电池开发和制造的商业里程碑第二部分：研究基础电池科学的学术突破第三部分：人才供应、需求和对该领域从业人才的见解第四部分：政策政府目标、激励措施、法规及其含义第五部分：预测未来一年电池行业的发展趋势由Intercalation and Volta Foundation编写制作免责声明: 本文所表达的观点仅为作者个人观点，未经任何其他组织、机构、雇主或公司审核或批准。这项工作的主要目的仅为教育和提供参考。所引用的数据和信息来自公开来源，由相关公司自行报告。所有作者在编写本报告中不存在利益冲突。Disclaimer: The views expressed herein are solely those of the authors, and have not been reviewed or approved by any other organization, agency, employer or company. The primary purpose of this work is to educate and inform. Data and information is from publicly available sources and often self-reported by the companies. The authors declare no conflicts of interest in producing this report. “电池技术正当时。”- 经济学人4第一部分产业5Intercalation | Volta Foundation产业 | 概览电池工业界正在迅速向更高能量密度和更低成本的电池技术努力，以达成零碳排放的目标。技术方向包括硅负极的研发，固态电池的探索，以及磷酸铁锂，钠离子电池等领域的拓展。主要的趋势包括电池和车企构建合资企业，大规模的清洁能源资本投资，以及早期电池初创公司的SPAC上市，以及车企对未来电动汽车的投资。年度事件Industry主要趋势业界动态创新者投资生产制造供应链可持续发展媒体6Intercalation | Volta Foundation年度事件 | Q1 2021JanMarFeb通用汽车宣布2035年以前全面实现零排放汽车Enevate公司在E轮融资中筹集8100万美元Volvo在2030年以前全面电动化欧盟将通过国家援助（State Aid）向特斯拉、宝马和其他 OEM 投资 3.5B 欧元Sila Nano 筹集 5.9 亿美元用来资助其电池材料工厂电动汽车电池制造商Microvast公司 通过SPAC上市Ford宣布在2025年以前投入290亿美元来发展电动化和自动驾驶Ample公司在美国湾区为Uber司机建造了5个电池换电站Northvolt收购了出身于斯坦福大学的锂金属电池初创公司Cuberg季度精选新闻大众举办Power Day活动展示了其新的技术和产品开发计划Industry特斯拉与Dalhousie大学的合作关系延长5年Storedot 宣布其5分钟快充电池的工程样品程7Intercalation | Volta FoundationAprJunMay澳大利亚矿业公司Orocobre和Galaxy公司完成了价值40亿美元的合并BYD比亚迪宣布为其全电动车型推出刀片电池锂-硫初创公司Oxis Energy宣布破产Solid Power公司宣布完成1300亿美元的B轮融资投资人包括福特、宝马、Volta Energy TechnologiesMurata公司宣布其用于音频，可穿戴设备物联网行业固态电池的商业化Sk Innovation和福特成立合资公司BlueOvalSK用以在2025年建立60GWh的电池工厂Volvo宣布了其与欧洲电池制造商巨头Northvolt公司达成了合作协议在2026年前预定了50GWh的产能雷诺分别宣布了其与中国电池制造商远景动力和Verkor公司在高性能电池方面达成合作保时捷和Custom Cells宣布成立合资公司生产特殊定制化的电动赛车电池Ascend Elements和本田公司达成合作协议在2022年回收利用淘汰的锂离子动力电池年度事件 | Q2 2021孚能科技宣布成功开发出330Wh/kg的电动车动力电池SK向LG化学支付了高达18亿美元的知识产权纠纷费Industry8Intercalation | Volta FoundationJulSepAug宁德时代推出其钠离子电池Redwood在新一轮筹集到了7000亿美元QS在投资人备忘录里公布了其10层极片软包电池的布了技术细节戴姆勒和Albermarle宣布合作以便直接保证其未来的锂供应和回收需求Form Energy宣布其用于大规模电网储能的铁空气电池年度事件 | Q3 2021GM召回价值18亿美元的NCM锂离子电池SK和G14宣布成立合资公司用以建造G14硅碳的生产基地垂直起飞降落电动飞机公司Lilium和巴西航空公司Azul签署供应协议福特和SK宣布了在其新成立的合资电池工厂BlueOvalSK里投资110亿美元Redwood Materials公司宣布生产铜箔和正极材料Sila Nano宣布其已经在WHOOP智能手表成功商用其硅负极材料蔚来宣布其75度同时装有磷酸铁锂和三元电池的电池包蜂巢宣布了其方壳NMx无钴电池7月开始生产Industry9Intercalation | Volta FoundationOctDecNov年度事件 | Q4 2021Industry赫兹宣布向特斯拉购买10万辆汽车用于其租车服务Factorial Energy宣布其收到了韩国汽车公司现代和起亚的战略投资Stellantis和LG宣布于2024年建造40GWh的合资电池工厂宁德时代在湖北成立价值50亿美元的电池回收基地Northvolt宣布向其在瑞典Vasteras的研发中心投资7500万美元Johnson Matthey宣布其有意向退出正极业务电池包价格在2021年进一步下降了6%到了132美元/度大众宣布了其分别与材料供应商Umicore，电池制造商24M还有锂供应商Vulvan达成了合作协议Mitra Chem进入美国磷酸铁锂电池业务在A轮融资中获得2000亿美元融资FREYR电池公司从一未披露姓名的储能系统（ESS）供应商获得了31GWh的电池合同丰田向电动车开发投入350亿美元计划在2030年每年销售250万辆电动车SES在其Battery World活动上披露了其107Ah锂离子金属电池原型数据Amita Thailand和Energy Absolute公司在东南亚建造50GWh的电池工厂10Intercalation | Volta Foundation行业趋势 | 整车厂解决方案汽车行业有三种主流电池技术路线，整车厂在具体解决方案上存在一定差异IndustrySource: 11Intercalation | Volta Foundation行业趋势 | 整车厂电芯成本锂电池技术：到 2030 年，领先的方形和软包电池制造商（宁德时代、三星SDI、LG、SK）的未来电池成本将在 65-70 美元/kWh 的范围内。未来特斯拉的4680电池将进一步降低成本。固态电池技术：材料昂贵且加工方法尚未成熟。 制造成本很大程度上取决于固体电解质的生产。任何成本优势都源于生产步骤的简化（例如没有锂电池化成、老化等工序）。钠电池技术：钠离子技术的材料成本将会显著降低。然而由于其较低的能量密度，总体成本降低空间有限，预计下降10-30%/kWh。锂电池的电芯成本持续下降，让其他新技术难以与之竞争IndustrySource: cost assessment & benchmark data, Bloomberg, IHS Markit, Energy Monitor1. High-volume production of >8 GWh/a with dedicated facility Note: Cost values tabulated by P3 Consulting, unless otherwise specified.Cell Cost Developments for Passengers Cars until 2030 [1]BNEF: 61IHS Markit: 7312Intercalation | Volta Foundation为了保持竞争力，各大公司需充分了解产品材料特性和性能。随着大量新技术的涌现，行业需运用全面的分析方法来解决技术挑战，例如深入了解固体电解质界面膜、提高电解质添加剂的性能，测试固态材料和电芯等。此外，为确保电池安全，企业也需要加强出厂检测分析，以 X 射线、超声波、CT 扫描和缺陷预测等多种工具及手段，减少问题电池比率。 不少公司开始加大工具开发、优化流程的力度，以争取将电池故障率降低到十亿分之一级别，以降低未来财务、时间、客户及声誉上的风险。行业趋势 | 特性分析电池材料和电芯特性分析在2021年得到行业重视Industry• X-Ray and Neutron13Intercalation | Volta FoundationIndustry行业趋势 | 储能平准化度电成本在不同应用领域和使用场景，储能平准化成本 (LCOS) 各异。大型应用（电力市场等）有着最低的度电成本。家用电池等小型应用的度电成本最高。度电成本也因具体储能技术而异，为简化起见，本研究仅聚焦磷酸铁锂（LFP）、NMC三元锂和液流技术。储能度电成本逐年下降Source: Lazard’s Levelized Cost of Storage 202114Intercalation | Volta Foundation行业趋势 | 磷酸铁锂（LFP）发展史磷酸铁锂海外核心专利将在2022年过期，电池厂商在过去几年始对LFP加码德州大学John Goodenough教授带领A.K. Padhi 等人发明了磷酸铁锂正极材料1996中国新能源补贴开始侧重更高能源密度的电池。NMC三元锂电池公司开始崛起，以低能量密度电池为主线的比亚迪和国轩高科面临日益激烈的竞争。2016比亚迪推出刀片电池，与宁德时代一同将磷酸铁锂电池包提高到 NMC-523相应的能量密度。 磷酸铁锂电池在成本和安全性方面有额外优势，越来越受到市场青睐。2020I中国磷酸铁锂电池产量三年来首次超过NMC。May 2020电芯级能量密度低于 180 Wh/kg 的电动车电池拟将禁止在中国继续生产，这对磷酸铁锂技术是一个挑战。2021 Nov2012-182019Mar 2021Oct 2021美国电池上市公司A123专注于磷酸铁锂电池在电动车及电动工具方面应用，美国菲斯克电动车公司采用了其电池。 2012年，A123申请破产，其汽车业务被中国万向集团收购。随着A123 破产，磷酸铁锂在美国从此一蹶不振。中国开始削减对纯电、混动汽车的补贴。宁德时代引入了其Cell-to-Pack无模组技术，以提高空间利用率并简化电池包设计大众汽车在Power Day 活动中宣布入门级电动车 会采用磷酸铁锂电池。特斯拉宣布为所有标准版产品均采用磷酸铁锂电池。戴姆勒将从 2024 年起入门级电动车（例如...