锂离子电池发展始于消费领域，目前在动力和储能领域快速发展。动力锂电池、储能锂电池分别有哪些关键技术？电池材料又有哪些新技术发展方向呢？
01
锂电池技术路线
锂离子电池是指以锂为能量载体的二次电池（充电电池），充电时锂离子从正极脱出，经过电解液和隔膜，嵌入负极，放电发生相反过程，又称摇椅式电池。
锂离子电池按照正极材料不同分为磷酸铁锂电池和三元锂电池。
磷酸铁锂材料生产资源丰富，成本、循环寿命和热稳定性优于三元材料，适合于商用车、中低端乘用车、储能等领域。三元锂电池理论比容量（能量密度）比磷酸铁锂高60%，充电倍率更高，低温性能好，适合于中高端乘用车等领域。
磷酸（锰）铁锂电池和三元锂电池性能对比
锂电池封装工艺
锂离子电池按照封装工艺不同分为方形电池、软包电池和圆柱电池。
锂离子电池按封装工艺不同分类
方形电池优点是封装可靠度较高、结构简单、单体能量密度较高、系统成组效率较高、稳定性相对较好，缺点是型号多，工艺难统一，单体差异性较大，使系统寿命低于单体寿命。
软包电池采用铝塑膜包装，优点是能量密度较高，电池内组小、循环寿命长，缺点是高端铝塑膜依赖进口、生产效率低、成品率不高。
圆柱电池硬壳封装可靠度较高，优点是电池一致性较高，工艺成熟，成本较低，电池产品良率、散热性能较好，但缺点是成组后散热设计难度大，系统能量密度较低。
三种锂离子电池优缺点分析
02
动力锂电池技术路线
磷酸铁锂动力电池重回主导地位。近三年内，随着政策补贴力度下降，磷酸铁锂在成本、安全方面的优势逐渐显现，市场装机快速上升，市场占比逐年提升，年实现对三元电池装机量的反超，年上半动力电池份额增至到55%。
-H1年中国动力电池产品结构装机量占比变化
中国动力电池装机量保持高速增长势态，到年年均复合增长率达到49%。受中国新能源汽车快速增长拉动，中国动力电池装机量年上半年达到.1GWh，同比增长.8%，预计年装机量超过GWh，年将超过GWh。
高比能量方面，三元软包电池单体能量密度最高到达Wh/kg。目前三元方壳电池单体比能量已接近Wh/kg，系统能量密度达到Wh/kg。磷酸铁锂刀片（方形）电池能量密度接近Wh/kg，系统能量密度超过Wh/kg。三元软包电池比能量已达到Wh/kg，系统能量密度达到接近Wh/kg。
动力电池单体结构体系能量密度发展历程
动力锂电主要技术方向
高安全方面，现阶段主要通过使用本体安全、过程安全、消防安全三种方式提升电芯安全性能。本体安全主要依靠难燃和不燃电解液、高熔点隔膜和正极材料改性和包覆来提高电池的本体安全。
动力电池安全防控技术
长寿命方面，磷酸铁锂电池使用寿命普遍高于三元电池。磷酸铁锂刀片电池使用寿命超过次，其次是三元软包电池，使用寿命超过0次，再次是方形电池，使用寿命超过次，圆柱电池使用寿命稍低，约次左右。
快充性能方面，三元电池倍率均在由目前的2C左右向5C倍率发展，充电时间缩短60%。多家企业在提升三元电池补能速度，通过提升充电电压和电池大电流耐受度，提升电池快充性能。
中国动力电池技术分析及发展趋势
03
储能锂电池技术路线
大型储能是主要应用场景
中国储能电池出货量保持高速增长势态，未来3年年均增长率超过50%。年中国储能电池出货量达到48GWh，同比增长%，预计年装机量超过90GWh，同比增长88%，年将超过GWh。
-年中国储能锂电池出货量及预测（GWh）
数据来源:GGII
国内储能电池主要应用于大型储能（电力系统储能）、通信系统储能、家庭储能和便携式储能。大型储能是储能电池的主要应用场景，主要用于发电侧、电网侧及用户侧的储能集装系统，出货量占比达到61%，其次是通信系统储能，主要用于通信基站备电，占比达到25%，家庭储能产品主要出口国外。便携式储能占比最少，仅3%。
年国内储能电池出货量结构
数据来源:GGII
多家企业以储能电池入局储能电池市场
储能电池正处于快速发展阶段，市场格局未定。宁德时代以强大的控本能力与规模优势后来居上，目前与国网、五大发电集团、科士达、星云股份、阳光电源等企业建立广泛合作，暂居第一；鹏辉能源借助海外市场，在家庭储能方面快速扩张，占据国内出货量第二；比亚迪深耕欧美市场，客户与渠道优势稳固，暂居国内第三。
年中国储能电池企业全球储能电池出货量（MWh）
数据来源：CNESA
储能电芯产品发展趋势是产品标准化、大电芯化、去模组化，各家企业均在进入该行业并试图做大做强。3年后将会呈现强者恒强局面，不具备规模化优势与高性能电芯研发设计能力的中小玩家将加速被淘汰。
年国内主要新建储能电池项目
磷酸铁锂电池成为国内主流路线
锂电池性能要求包括能量密度、功率密度、成本、寿命和安全性等。储能应用对电池的能量密度和功率密度的要求有所放宽，更强调降低配储度电成本，储能电池需具有低成本、长寿命，且确保电池应用的安全性。
磷酸铁锂电池性能与储能需求适配度较高，已成为国内主流路线。
三元锂电池能量密度和功率密度高，但成本较高，且安全性相对较弱。年6月国家能源局综合司《防止电力生产事故的二十五项重点要求（年版）（征求意见稿）》，提出中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。磷酸铁锂电池安全性优、循环寿命长、金属资源储量丰富、成本较低且环保，已成为储能电池的主要选择。
大型储能技术发展方向
大型储能装机规模通常在MWh级以上，大电芯有望成为主流。
大型储能系统是推动可再生能源大规模应用、建设新型电力系统的重要设施，可以起到调峰、调频、备用容量、平滑出力、缓解电网阻塞等作用，包括发电侧、电网侧储能等，通常在几十甚至上百MWh，使用的电芯以大容量方形电芯为主。
在储能应用中，Ah及以上的大容量电芯能够有效降低储能系统成本，并降低集成难度，优势明显，正逐步在电力储能场景替代原有的50Ah和Ah电芯产品。
Ah及以上大电芯的优势和挑战
电力储能大电芯发展趋势明显。需求侧，大型电力储能设施的业主和投资者对Ah大电芯的