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1、2023-2024電池行業年度報告Revision:20240222012023|BATTERY REPORT|Introduction|P.2電池開發和制造的商業里程碑電池開發和制造的商業里程碑01 產業產業02 學術學術基礎電池科學的學術突破基礎電池科學的學術突破03 人才人才供應、需求和對該領域從業人才的見解供應、需求和對該領域從業人才的見解04 政策政策政府目標、激勵措施、法規及其含義政府目標、激勵措施、法規及其含義“電池技術正當時.”經濟學人在這份報告中，我們總結了2023年全球電池行業總重要的進展。該報告旨在提供有關電池研究、產業、人才和政策的當前狀況，并希望以此促進電池領域更多更

2、深入的交流，追蹤器發展軌跡，并對未來進行合理預測。本報告主要囊括以下部分：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.The Content is for entertainment and inform

3、ational purposes only and you should not construe any such information as investment,financial,or other advice.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.免責聲明：本文表達的觀點僅代表作者個人觀點，

4、未經任何其他組織、機構、雇主或公司審查或批準。這項工作的主要目的是教育和宣傳。內容僅供娛樂和參考之用，您不應將任何此類信息解釋為投資、財務或其他建議。數據和信息來自公開來源，通常由公司自行報告。所有作者在編寫本報告中不存在利益沖突。2023|BATTERY REPORT|Introduction|P.5感謝以下單位對本報告翻譯的支持感謝以下單位對本報告翻譯的支持Volta Foundation是一個獨立且非營利性專業協會，致力于支持電池行業的發展。新能源情報局是中國非盈利公眾信息平臺。01產業產業2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.62023|BATTERY R

5、EPORT|01 Industry|P.|72023年是全球電池行業持續增長和調整的一年電動乘用車銷量首次突破1000萬輛，盡管利率較高，但同比增長32%。過去一年，新電動汽車的平均價格下降了 25%，部分原因是制造商爭奪市場份額而引發的電動汽車“價格戰”，使得新電動汽車的平均價格僅比新車整體市場高出 4%。鋰的成本自 2022 年底達到峰值以來已經下降了 80%，這引起了礦業公司的恐慌，但也導致電池電芯價格降低了 16%至 107 美元/KWh。主要趨勢包括幾乎所有主要 OEM 廠商都大力接受 NACS 充電標準。受大范圍使用磷酸鐵鋰的影響，電芯形狀趨向于大尺寸方形電芯。到2030年，全球已

6、規劃7 TWh的電池產能，其中中國占該產能的68.5%，北美和歐洲的大部分產能集中在三元材料化學領域。在法規方面，美國和歐盟政府在過去一年制定了官方指導方針，以確保關鍵礦物采購和發展國內電池供應鏈的更大安全性。BESS 是一個新興但快速增長的市場，融資、整合、監管和電池化學方面仍然存在機遇和挑戰，期待新的創新以更好地支持該細分市場的增長。先進的電池化學繼續在商業化方面取得進展，主要例子包括 LMFP、鈉離子、硫和鋰金屬化學，而采礦、供應鏈、制造、軟件和其他輔助技術的創新仍然是商用研發和創業的重點。年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應

7、用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料01 產業產業概覽2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|801 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Week 1Week 2Week 3Week 4皮德蒙特鋰業修訂了與特斯拉皮德蒙特鋰業修訂了與特斯拉的鋰輝石精礦供應協議的鋰輝石精礦供應協議。StellantisSte

8、llantis和和ArcherArcher AviationAviation擴大合作伙伴關系擴大合作伙伴關系以以生產電動生產電動垂直起降（垂直起降（eVTOLeVTOL）飛機）飛機。蔚來蔚來宣布宣布20232023年在英國推出年在英國推出換電換電站站。LGLG新能源新能源和本田汽車和本田汽車正式成立合資公司，在正式成立合資公司，在美國生產鋰電池。美國生產鋰電池。英國法拉第電池挑戰賽向各種組織英國法拉第電池挑戰賽向各種組織提供提供27002700萬英鎊的贈款，用于萬英鎊的贈款，用于將將研研究究成果成果商業化商業化的的工作工作。年度事件年度事件91月英國電池初創公司英國電池初創公司Britishv

9、oltBritishvolt宣布破產宣布破產。Nio UL Nio UL SolutionsSolutions和和CATLCATL寧德時寧德時代代簽署了戰略合作諒解備忘錄，以簽署了戰略合作諒解備忘錄，以創建更安全的電池儲能系統和電動創建更安全的電池儲能系統和電動汽車電池的部署和使用汽車電池的部署和使用。24M24M被選中接受美國能源部高級研究計劃署能源被選中接受美國能源部高級研究計劃署能源部（部（ARPAARPA-E E）320320萬美元的資助。萬美元的資助。福特福特放棄了放棄了SK OnSK On，轉而，轉而與與LGLG新新能源在土耳其的能源在土耳其的30 30 GWhGWh電池廠電池廠展

10、開展開合作合作。Nth CycleNth Cycle推出優質推出優質的的國國內內產產的的MHPMHP（混合氫氧化物沉淀）產品?；旌蠚溲趸锍恋恚┊a品。ChargePointChargePoint和和StemStem合作合作以以加快加快電動汽車充電和電池存儲解決方案電動汽車充電和電池存儲解決方案的部署的部署。Lotus Lotus TechTech宣布計劃通過宣布計劃通過SPACSPAC在美國上市在美國上市。孚能科技與廣州經開區簽署協議孚能科技與廣州經開區簽署協議,將建設將建設30GWh30GWh生產基地生產基地2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Our Nex

11、t EnergyOur Next Energy（ONEONE）以）以1212億美元的估值億美元的估值籌集了籌集了3 3億美元，是電池億美元，是電池行業最新的獨角獸。行業最新的獨角獸。Redwood MaterialsRedwood Materials獲得能源獲得能源部部2020億美元電池材料貸款的有條億美元電池材料貸款的有條件承諾。件承諾。IonbloxIonblox從從LiliumLilium、Applied Applied VenturesVentures、淡、淡馬錫和馬錫和Catalus Catalus CapitalCapital籌集了籌集了32003200萬美元的萬美元的B B輪融資

12、輪融資.Li CycleLi Cycle從美國能源部從美國能源部ATVMATVM項目獲得項目獲得3.753.75億美元億美元貸款的有條件承諾。貸款的有條件承諾。浦項化學鎖定了三星浦項化學鎖定了三星SDISDI價價值值326326億美元的訂單，用于億美元的訂單，用于生產電動汽車電池正極材料生產電動汽車電池正極材料。NanografNanograf為氧化硅為氧化硅負負極極籌集了籌集了65006500萬美元的萬美元的B B輪輪資金資金。特斯拉宣布在墨西哥投資特斯拉宣布在墨西哥投資5050億億美元建立工廠，標志著其努力美元建立工廠，標志著其努力擴大在美國以外的業務。擴大在美國以外的業務。大眾汽車宣布加

13、快電動汽車大眾汽車宣布加快電動汽車生產和軟件戰略的五年計劃生產和軟件戰略的五年計劃。通用汽車向美洲鋰業投資通用汽車向美洲鋰業投資6.56.5億億美元開發美元開發Thacker Thacker PassPass礦礦。.10福特宣布與福特宣布與CATLCATL合作合作3535億美元，在密歇根州億美元，在密歇根州建造建造LFPLFP電池廠。電池廠。2月中科海納中科海納電池在中國率先將電池在中國率先將鈉離子電池應用于電動汽車鈉離子電池應用于電動汽車。StellantisStellantis投資投資1.551.55億美元億美元購買阿根廷一座銅礦的少購買阿根廷一座銅礦的少數股權。數股權。ArrivalAr

14、rival宣布宣布50005000萬美元萬美元的股本承諾，以加強資的股本承諾，以加強資產負債表并將債務減少產負債表并將債務減少38%38%。特斯拉從韓國特斯拉從韓國正正極生產商極生產商L LF F公司訂購了公司訂購了2929億美元的電池材億美元的電池材料。料。EO ChargingEO Charging獲得獲得Vortex Vortex EnergyEnergy和和Zouk Capital Zouk Capital 80008000萬美元的股權投資，萬美元的股權投資，以擴大電動汽車車隊充電以擴大電動汽車車隊充電設設施布局施布局。Nano OneNano One獲得加拿大可持獲得加拿大可持續發展

15、技術公司續發展技術公司10001000萬加萬加元的獎勵。元的獎勵。福特將福特將RivianRivian的持股比例的持股比例從從11%11%降至降至1.15%1.15%。UmicoreUmicore宣布計劃從宣布計劃從TerrafameTerrafame采購鎳。采購鎳。Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Week 2Week 3Week 4AmpriusAmprius宣布針對航空市場推宣布針對航空市場推出出500Wh/kg500Wh/kg動力電池。動力電池。11三星三星SDISDI計劃與通用汽車建立

16、電池計劃與通用汽車建立電池廠。廠。由于北京監管機構提出擔憂，由于北京監管機構提出擔憂，CATLCATL推推遲了在瑞士籌集遲了在瑞士籌集5050億美元的計劃。億美元的計劃。大眾汽車宣布在安大略省建立第大眾汽車宣布在安大略省建立第一家北美電動汽車電池廠一家北美電動汽車電池廠。美國和日本就電動汽車電池的重要礦美國和日本就電動汽車電池的重要礦物達成協議。物達成協議。Posco Future MPosco Future M宣布計劃在韓國建宣布計劃在韓國建造造NCANCA正極正極設施，產能為設施，產能為3000030000噸噸/年。年。寶馬集團宣布在施特勞賓寶馬集團宣布在施特勞賓-博根縣博根縣建立新的高壓

17、電池組裝基地。建立新的高壓電池組裝基地。3月GotionGotion暫停了密歇根州大急流暫停了密歇根州大急流城的電池廠。城的電池廠。pH7 pH7 TechnologiesTechnologies在在A A輪輪中獲得中獲得16001600萬萬美元，用于美元，用于綠色綠色提取和回收關鍵金屬提取和回收關鍵金屬。國軒高科國軒高科和和EdisonEdison PowerPower合作開合作開展展在日本的儲能和電池回收在日本的儲能和電池回收。LiLi-CycleCycle和和KIONKION集團建立了鋰離子電池集團建立了鋰離子電池回收合作伙伴關系，回收合作伙伴關系，LiLi-CycleCycle宣布在法

18、國宣布在法國建立新工廠。建立新工廠。大眾暫停在歐洲的電池工廠，優先考大眾暫停在歐洲的電池工廠，優先考慮北美工廠。慮北美工廠。Circa SolutionsCirca Solutions和和JacobsJacobs結成戰結成戰略聯盟，以擴大北美電動汽車電略聯盟，以擴大北美電動汽車電池材料的制造能力。池材料的制造能力。特斯拉將美國特斯拉將美國Model SModel S和和Model XModel X的價格下調的價格下調4%4%至至9%9%。美國鋰能源公司從加州能源美國鋰能源公司從加州能源委員會獲得委員會獲得13201320萬美元的撥萬美元的撥款，用于建設鋰離子試點制款，用于建設鋰離子試點制造設施

19、。造設施。Our Our Next EnergyNext Energy（ONEONE）宣布計）宣布計劃在西弗吉尼亞州建造價值劃在西弗吉尼亞州建造價值5 5億美億美元的電池存儲系統制造廠。元的電池存儲系統制造廠。Week 1年度事件年度事件孚能科技將為江鈴集團定點供應孚能科技將為江鈴集團定點供應EV3EV3鈉電池包總成，鈉電池包總成，2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Week 1Week 2Week 3Week 4SilaSila為電動汽車推出了新的納米復合為電動汽車推出了新的納米復合硅硅負負極。極。StellantisStellantis和寶馬宣布與松和寶馬

20、宣布與松下就新的電動汽車電池廠下就新的電動汽車電池廠進行談判進行談判。Redwood Redwood MaterialsMaterials擴大了與美國擴大了與美國大眾汽車公司的合作關系，從消費大眾汽車公司的合作關系，從消費電子產品中收集更多的報廢電池電子產品中收集更多的報廢電池。波蘭超過美國成為世界第二大鋰離波蘭超過美國成為世界第二大鋰離子電池生產國。子電池生產國。特斯拉確認了在上海建立特斯拉確認了在上海建立第二家工廠的計劃第二家工廠的計劃。三星三星SDISDI在上海開設新的電池研究中心在上海開設新的電池研究中心。大眾汽車宣布投資大眾汽車宣布投資11 11億美元在中國億美元在中國合肥建立新的電

21、動汽車研發和采購合肥建立新的電動汽車研發和采購中心。中心。美國和韓國簽署諒解備忘錄，加快韓國美國和韓國簽署諒解備忘錄，加快韓國公司在美國發展電動汽車電池制造業。公司在美國發展電動汽車電池制造業。三星三星SDISDI和通用汽車宣布成立一家價和通用汽車宣布成立一家價值值3030億美元的電池制造合資企業。億美元的電池制造合資企業。NovalithNovalith籌集籌集23002300萬美元建造加工廠萬美元建造加工廠，使用蘇打水從礦石中提取電池級鋰，使用蘇打水從礦石中提取電池級鋰，比現有技術更有效。比現有技術更有效。FreyrFreyr宣布計劃與西門子合作宣布計劃與西門子合作，將超級工廠的投產時間至

22、，將超級工廠的投產時間至少縮短少縮短50%50%。大眾汽車宣布計劃與淡水河谷、福特大眾汽車宣布計劃與淡水河谷、福特和浙江華友鈷業合作，在印尼建立電和浙江華友鈷業合作，在印尼建立電動汽車電池生態系統。動汽車電池生態系統。124月ElevenEsElevenEs宣布歐洲宣布歐洲磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰電池廠電池廠到到20242024年產能將達到年產能將達到500500兆瓦時兆瓦時/年年。日本為儲能電池提供了日本為儲能電池提供了1818億美元的補貼億美元的補貼。24M24M公司獲得了美國先進電池聯合公司獲得了美國先進電池聯合會會380380萬美元的合同。萬美元的合同。6K Energy6K Energy宣布

23、投資宣布投資2.52.5億美億美元在北美新建元在北美新建正正極廠。極廠。年度事件年度事件土耳其第一輛土耳其第一輛TOGGTOGG電動電動SUVSUV車型車型T10XT10X上路，搭載上路，搭載了了Farasis Energy cellFarasis Energy cell。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|May 2023福特電動汽車計劃在福特電動汽車計劃在20242024年初使用年初使用特斯拉的增壓器網絡。特斯拉的增壓器網絡。出于國家安全考慮，出于國家安全考慮，MicrovastMicrovast拒絕拒絕了美國能源部了美國能源部2 2億美元的撥款。億美元的

24、撥款。QuantumScapeQuantumScape宣布計劃宣布計劃聚焦聚焦于于智能手機電池智能手機電池。特斯拉特斯拉柏林超級工廠柏林超級工廠開始使用開始使用比亞迪電池生產比亞迪電池生產Model YModel Y。泰國正在與泰國正在與CATLCATL和其他電池制和其他電池制造商就建設生產設施進行談判造商就建設生產設施進行談判。特斯拉在得克薩斯州斥資特斯拉在得克薩斯州斥資3.753.75億美元的鋰精煉廠破土動工億美元的鋰精煉廠破土動工。通用汽車和浦項制鐵從加拿大聯邦政府獲得通用汽車和浦項制鐵從加拿大聯邦政府獲得2.242.24億加元，用于建造電池材料工廠。億加元，用于建造電池材料工廠。13嘉

25、能可（嘉能可（GlencoreGlencore）和鋰循環（）和鋰循環（LiLi CycleCycle）宣布計劃建立歐洲最）宣布計劃建立歐洲最大的電池回收廠大的電池回收廠，每年每年能夠處理能夠處理5 5萬至萬至7 7萬萬噸噸黑粉黑粉?，F代汽車和現代汽車和LGLG宣布在格魯吉亞投資宣布在格魯吉亞投資4343億美元建造電動汽車電池廠。億美元建造電動汽車電池廠。道達爾能源道達爾能源、梅賽德斯、梅賽德斯-奔馳和奔馳和StellantisStellantis在法國開設了第一家電動在法國開設了第一家電動汽車電池工廠。汽車電池工廠。Form EnergyForm Energy斥資斥資76007600萬美元，年

26、產能萬美元，年產能550550兆兆瓦時的電池廠破土動工。瓦時的電池廠破土動工。在安大略省政府增加財政支持后，在安大略省政府增加財政支持后，StellantisStellantis恢復了恢復了3737億美元電池廠的建億美元電池廠的建設。設。Morrow BatteriesMorrow Batteries籌集籌集52005200萬美元萬美元，繼續在挪威南部進行開發，這是，繼續在挪威南部進行開發，這是20242024年第一季度開業的第一家工廠。年第一季度開業的第一家工廠。意大利意大利EnergyEnergy公司和派能科技下屬公司和派能科技下屬PylonPylon TechnologiesTechno

27、logies成立合資公司成立合資公司，向歐洲供應磷酸鐵鋰電池，向歐洲供應磷酸鐵鋰電池。億緯動力億緯動力宣布計劃在匈牙利建造宣布計劃在匈牙利建造價值價值11 11億美元的電池廠。億美元的電池廠。HozonHozon將在泰國為東南亞市場將在泰國為東南亞市場生產電動汽車生產電動汽車。本田和本田和GS YuasaGS Yuasa成立合資成立合資公司進行電池開發。公司進行電池開發。豐田宣布對北卡羅來納州電池廠追加豐田宣布對北卡羅來納州電池廠追加2121億美元投億美元投資。資。贛鋒鋰業宣布大規模生產固態電池贛鋒鋰業宣布大規模生產固態電池。5月Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件

28、2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|福特和福特和SK OnSK On獲得獲得9292億美元貸款，在億美元貸款，在美國建造美國建造3 3座電池廠，產量高達座電池廠，產量高達120 120 GWhGWh，一座在田納西州，兩座在肯塔，一座在田納西州，兩座在肯塔基州基州。Lordstown MotorsLordstown Motors申請破產。申請破產。諾貝爾獎獲得者諾貝爾獎獲得者JohnJohnGoodenoughGoodenough去世，享年去世，享年100100歲，他的工歲，他的工作作對對鋰離子電池的鋰離子電池的問世具有重大貢獻問世具有重大貢獻。松下將把特斯拉內

29、華達超級工廠的松下將把特斯拉內華達超級工廠的電池產量提高電池產量提高10%10%。塔塔集團宣布計劃斥資塔塔集團宣布計劃斥資1616億美元建造億美元建造電動汽車電池廠。電動汽車電池廠。14AltrisAltris展示了容量為展示了容量為160mAh/g160mAh/g的普魯的普魯士白士白正正極材料。極材料。6月CATLCATL宣布計劃投資宣布計劃投資1414億美元億美元在玻利維亞建造鋰提取廠。在玻利維亞建造鋰提取廠。ForgeNanoForgeNano在在C C輪融資輪融資籌集了籌集了50005000萬美元，用于建設電池生產萬美元，用于建設電池生產線線。StellantisStellantis和

30、和GallooGalloo成立合資公成立合資公司回收電動汽車電池。司回收電動汽車電池。豐田宣布計劃為其電動汽車生產固豐田宣布計劃為其電動汽車生產固態電池，目標是到態電池，目標是到20302030年生產年生產350350萬輛電動汽車萬輛電動汽車。沙特阿拉伯投資部與中國電動汽車制沙特阿拉伯投資部與中國電動汽車制造商造商華人運通華人運通簽署了簽署了5656億美元的協億美元的協議。議。NorthvoltNorthvolt從加拿大養老基金獲得了從加拿大養老基金獲得了4 4億加元的投資。億加元的投資。保時捷宣布投資保時捷宣布投資219219億美元開發電億美元開發電動汽車和軟件。動汽車和軟件。阿斯頓阿斯頓

31、馬丁和馬丁和LucidLucid宣布在新電動汽宣布在新電動汽車上進行合作。車上進行合作。特斯拉宣布，它已經在特斯拉宣布，它已經在德克德克薩斯超級工廠薩斯超級工廠生產了生產了10001000萬萬個個46804680電池。電池。RecycLiCoRecycLiCo和和Zenith ChemicalZenith Chemical宣布在宣布在臺灣成立價值臺灣成立價值25002500萬美元的鋰離子電萬美元的鋰離子電池回收合資企業。池回收合資企業。Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|NikolaNikola在

32、在20222022年以年以1.441.44億美元億美元收購電池供應商收購電池供應商Romeo Romeo PowerPower后，停止了該公司的運營后，停止了該公司的運營。英國電動汽車制造商英國電動汽車制造商ArrivalArrival取取消了計劃中的消了計劃中的SPACSPAC。15哥倫比亞宣布計劃將哥倫比亞宣布計劃將290290兆瓦的燃煤兆瓦的燃煤發電廠改造成太陽能光伏和電池存儲發電廠改造成太陽能光伏和電池存儲設施。設施。國軒高科國軒高科與西門子數字工業軟件和巴斯夫簽與西門子數字工業軟件和巴斯夫簽署戰略合作協議署戰略合作協議。LiLi-CycleCycle與與億緯鋰能億緯鋰能簽署諒解備忘錄

33、，合作簽署諒解備忘錄，合作探索鋰離子電池回收解決方案。探索鋰離子電池回收解決方案。歐盟最終確定了到歐盟最終確定了到20272027年從廢電池中回收年從廢電池中回收50%50%鋰的法規。鋰的法規。比亞迪宣布計劃在印度建造電池比亞迪宣布計劃在印度建造電池和電動汽車工廠，目標是年產和電動汽車工廠，目標是年產1010萬輛電動汽車。萬輛電動汽車。7月特斯拉宣布，特斯拉宣布，20232023年第二季度已生產年第二季度已生產479700479700輛電動汽車，交付輛電動汽車，交付466140466140輛輛電動汽車。電動汽車。梅賽德斯梅賽德斯-奔馳從奔馳從20252025年開始為北美電動汽年開始為北美電動汽

34、車選擇特斯拉的充電標準。車選擇特斯拉的充電標準。FiskerFisker已出售已出售3.43.4億美元的可轉換債券，以支億美元的可轉換債券，以支持額外的電池組生產線。持額外的電池組生產線。特斯拉就電動汽車子公司特斯拉就電動汽車子公司MaxwellMaxwell專利的超級電容器起訴專利的超級電容器起訴CapCap XXXX。Graphite OneGraphite One根據國防生產法根據國防生產法獲得獲得37503750萬美元的國防部撥款萬美元的國防部撥款。塔塔宣布計劃在英國建造電動汽塔塔宣布計劃在英國建造電動汽車電池廠車電池廠。StellantisStellantis和三星和三星SDISDI

35、簽署諒簽署諒解備忘錄，到解備忘錄，到20272027年建造年建造34 GWh34 GWh電池廠。電池廠。Lion ElectricLion Electric開設電動汽車開設電動汽車工廠，可生產工廠，可生產2 2萬輛電動公萬輛電動公交車。交車。浦項制鐵宣布，到浦項制鐵宣布，到20302030年將年將投資投資920920億美元，改造其電動億美元，改造其電動汽車電池材料業務。汽車電池材料業務。輝能科技輝能科技和和MAHLEMAHLE簽署了開簽署了開發下一代固態電池的諒解備發下一代固態電池的諒解備忘錄忘錄。EnvateEnvate和和JR Energy JR Energy SolutionSoluti

36、on宣布成立合資企業宣布成立合資企業，在美國建造電極工廠。，在美國建造電極工廠。Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|蘭博基尼在蘭博基尼在20232023年蒙特雷汽車周上推年蒙特雷汽車周上推出了其首款電動汽車。出了其首款電動汽車。168月通用汽車宣布，所有基于通用汽車宣布，所有基于UltiumUltium平臺平臺的電動汽車都將實現車到戶充的電動汽車都將實現車到戶充電電。QuantumScapeQuantumScape通過公開募股籌集通過公開募股籌集了了3 3億美元。億美元。億緯鋰能億緯鋰能投資投資4

37、.224.22億美元在馬來西亞億美元在馬來西亞新建電池廠新建電池廠。ProterraProterra申請破產。申請破產。LGESLGES與浙江華友回收合作組建電池與浙江華友回收合作組建電池回收合資企業回收合資企業。FiskerFisker采用采用NACSNACS充電口使得充電口使得到到20252025年，客戶可以使用特斯拉增壓器。年，客戶可以使用特斯拉增壓器。John DeereJohn Deere投資投資70007000萬美元萬美元建設建設在在北卡羅來納州的辦公室和制造北卡羅來納州的辦公室和制造廠房。廠房。ICL Specialty ProductsICL Specialty Product

38、s斥資斥資4 4億美億美元破土動工，元破土動工，計劃計劃到到20252025年生產年生產30003000噸噸/年年磷酸鐵鋰正磷酸鐵鋰正極極材料材料。NorthvoltNorthvolt籌集籌集1212億美元億美元從而從而將將業務擴展到北美業務擴展到北美。CATLCATL推出神行電動汽車電池，推出神行電動汽車電池，可在可在1010分鐘內充電分鐘內充電400400公里。公里。EcoproEcopro BMBM、SKSK和福特在魁北和福特在魁北克投資克投資1414億美元新建億美元新建正正極極生產生產設設施，產能為施，產能為4545000000噸噸/年。年。AccureAccure籌集籌集780780

39、萬美元的萬美元的A2A2輪股輪股權融資權融資資金，資金，以使以使用人工智能用人工智能來來預測鋰離子電池預測鋰離子電池的的故障。故障。小鵬小鵬以以7.447.44億美元收購滴滴億美元收購滴滴的智能電動汽車部門。的智能電動汽車部門。ENGIEENGIE收購收購Broad Reach Broad Reach PowerPower以擴大儲能業務。以擴大儲能業務。NovonixNovonix宣布計劃在查塔努加宣布計劃在查塔努加建造價值建造價值1010億美元的石墨工廠億美元的石墨工廠。Redwood MaterialsRedwood Materials在在DD輪輪融資融資1010億億美元，以擴大美國電池材

40、料業務。美元，以擴大美國電池材料業務。比亞迪以比亞迪以2222億美元收購捷普的移動業億美元收購捷普的移動業務。務?，F代汽車投資現代汽車投資4 4億美元收購韓億美元收購韓國鋅國鋅業業公司公司5%5%的股份，以發的股份，以發展鎳價值鏈。展鎳價值鏈?，F代和現代和LGLG向格魯吉亞電池廠追加投資向格魯吉亞電池廠追加投資2020億美元，總投資超過億美元，總投資超過7575億美元。億美元。Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|179月國軒高科國軒高科收購斯洛伐克電動汽車電收購斯洛伐克電動汽車電池初創公司池初創公

41、司Inobat 25%Inobat 25%的股份的股份.CATLCATL宣布計劃在德國和匈牙利生宣布計劃在德國和匈牙利生產快充產快充神行神行電池。電池。上海特斯拉起訴芯片和汽車零上海特斯拉起訴芯片和汽車零部件制造商冰凌智能科技侵犯部件制造商冰凌智能科技侵犯知識產權知識產權。KKRKKR以以1010億美元收購了儲能開發商億美元收購了儲能開發商Zenobe 45%Zenobe 45%的股份。的股份。LytenLyten為鋰硫電池籌集了為鋰硫電池籌集了2 2億美元億美元的的B B輪股權融資輪股權融資資金資金。國軒高科國軒高科宣布在伊利諾伊州建立宣布在伊利諾伊州建立價值價值2020億美元的電池廠。億美

42、元的電池廠。StellantisStellantis宣布計劃將全球電池宣布計劃將全球電池產產能能擴大到擴大到400 GWh400 GWh。RimacRimac與與億緯鋰能億緯鋰能合作，在合作，在電池組中使用電池組中使用46XX46XX系列系列電池電池。VerkorVerkor為敦刻爾克電動汽車為敦刻爾克電動汽車超級工廠籌集超級工廠籌集2121.4 4億美元。億美元。豐田采用自行裝配線和大規模壓鑄豐田采用自行裝配線和大規模壓鑄來來趕上電動車趕上電動車競賽競賽。國軒高科國軒高科和和InoBatInoBat宣布計劃到宣布計劃到20262026年在年在歐洲建造歐洲建造20 20 GWhGWh的電池廠的

43、電池廠以滿足以滿足大眾電大眾電動汽車動汽車的需求的需求。LGESLGES籌集了籌集了1010億美元的債券億美元的債券來來為電動汽車為電動汽車電池工廠融資。電池工廠融資。比亞迪在墨西哥推出比亞迪在墨西哥推出售價售價3.13.1萬萬美元的新型海豚電動汽車。美元的新型海豚電動汽車。NorthvoltNorthvolt宣布計劃斥資宣布計劃斥資5252億美億美元在魁北克建立電池工廠。元在魁北克建立電池工廠。Varco EnergyVarco Energy從從NatWestNatWest獲得獲得70007000萬萬美元的債務融資，用于資助美元的債務融資，用于資助BESSBESS項目。項目。SK SK Ec

44、oplantEcoplant和和AscendAscendElementsElements宣布宣布成立合資企業，在肯塔基州建造價值成立合資企業，在肯塔基州建造價值66006600萬美元的電池回收設施，能夠處理萬美元的電池回收設施，能夠處理120012000 0噸噸的黑色物質的黑色物質。美國國務院宣布計劃在非洲建造電美國國務院宣布計劃在非洲建造電池工廠，以滿足激增的電動汽車電池工廠，以滿足激增的電動汽車電池需求。池需求。吉利汽車（吉利汽車（Geely Geely AutomotiveAutomotive）旗下高端品牌）旗下高端品牌極氪極氪（ZeekrZeekr）申請在美國）申請在美國IPOIPO。

45、Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|NIONIO完成了完成了30003000萬次全球電池萬次全球電池交換，進一步證明了交換，進一步證明了換電模式換電模式的的可行性?？尚行?。豐田向北卡羅來納州電動汽車電池豐田向北卡羅來納州電動汽車電池廠追加投資廠追加投資8080億美元億美元。18電動卡車制造商電動卡車制造商Volta TrucksVolta Trucks在瑞典申請破產在瑞典申請破產。20232023年第三季度美國電動汽車銷量超過年第三季度美國電動汽車銷量超過3030萬輛萬輛。LGLG化學與豐田就美國

46、工廠達成化學與豐田就美國工廠達成215215億美元的億美元的正正極材料交易。極材料交易。AlbemarleAlbemarle撤回了收購撤回了收購LiontownLiontown資源的非約束性要資源的非約束性要約。約。UmicoreUmicore和和AESCAESC簽訂了北美電動簽訂了北美電動汽車電池材料的長期供應協議。汽車電池材料的長期供應協議。美國電池廠在亞利桑那州的美國電池廠在亞利桑那州的磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰超級工廠破土動工超級工廠破土動工。NioNio動議動議將固態電池的使用范將固態電池的使用范圍擴大到另外圍擴大到另外11 11款電動汽車款電動汽車。FactorialFactorial宣布在

47、馬薩諸塞州建立宣布在馬薩諸塞州建立價值價值50005000萬美元的電池制造廠萬美元的電池制造廠。10月LGESLGES投資投資3030億美元為豐田提供電動汽億美元為豐田提供電動汽車電池車電池。美國財政部允許從美國財政部允許從20242024年開始將電動年開始將電動汽車稅收抵免用作銷售點退稅。汽車稅收抵免用作銷售點退稅。通用汽車同意將電動汽車電池制造納入美國汽車通用汽車同意將電動汽車電池制造納入美國汽車工人聯合會的協議。工人聯合會的協議。EncorpEncorp和和Natron EnergyNatron Energy宣布使用鈉離子電池宣布使用鈉離子電池的混合動力平臺。的混合動力平臺。杉杉杉杉宣布

48、在芬蘭投資宣布在芬蘭投資135135億美元建設合成億美元建設合成負負極廠極廠，產能達，產能達1010萬噸萬噸/年年.豐田和豐田和IdemitsuIdemitsu合作生產全固態電池合作生產全固態電池。NovonixNovonix展示了干展示了干法電極法電極合成工藝合成工藝。EnergyXEnergyX在由韓國浦項制鐵集團在由韓國浦項制鐵集團牽頭的牽頭的B B輪融資中籌集了輪融資中籌集了50005000萬萬美元。美元。E3E3鋰業宣布鋰業宣布從從DLEDLE采購采購99.78%99.78%純純度的度的電池級氫氧化鋰電池級氫氧化鋰。印度電動汽車初創公司印度電動汽車初創公司OlaOlaElectric

49、Electric從淡馬錫和從淡馬錫和SBISBI籌集了籌集了3.843.84億美元，其中包括億美元，其中包括2.42.4億美元的億美元的債債權資金權資金。StellantisStellantis投資投資1616億美元收購億美元收購Leadmotor 20%Leadmotor 20%的股份，以的股份，以加速加速LeadmotorLeadmotor在中國和歐在中國和歐洲的銷售。洲的銷售。Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|特斯拉推出特斯拉推出超充站的超時超充站的超時費費.19RivianRivian宣

50、布斥資宣布斥資5050億美元建造下一代億美元建造下一代R2R2汽車的電動汽車工廠，在佐治亞州創造汽車的電動汽車工廠，在佐治亞州創造75007500個就業機會個就業機會。Matrix RenewablesMatrix Renewables從從EmerenEmeren收購了收購了3280 MWh3280 MWh的的儲能電站儲能電站組合。組合。美國能源部宣布美國能源部宣布3535億美元用于億美元用于加強國內加強國內的的電池制造電池制造事業。事業。StellantisStellantis和和CATLCATL簽署在歐洲生簽署在歐洲生產產磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰電池的諒解備忘錄電池的諒解備忘錄。大眾與麥格納大眾與

51、麥格納-斯泰爾合作，以斯泰爾合作，以4.924.92億美元的價格在億美元的價格在20262026年前重振年前重振ScoutScout電動汽車。電動汽車。Our Our Next EnergyNext Energy（ONEONE）裁員裁員25%25%。LiliumLilium獲得歐盟監管部門批準，可以獲得歐盟監管部門批準，可以設計和運營其設計和運營其電動垂直起降飛行器電動垂直起降飛行器。11月24M 24M TechnologiesTechnologies聲稱通過電極到封聲稱通過電極到封裝的設計提高了裝的設計提高了電池的電池的能量密度能量密度。StellantisStellantis宣布斥資宣布

52、斥資3232億美元新建電池億美元新建電池廠，根據美國汽車工人聯合會協議加薪廠，根據美國汽車工人聯合會協議加薪25%25%。NioNio在激烈的競爭中裁員在激烈的競爭中裁員10%10%。沃爾沃電池以沃爾沃電池以2.12.1億美元收購億美元收購Proterra Proterra PoweredPowered商用車業務商用車業務線線。PolestarPolestar與與SK OnSK On合作推出合作推出Polestar 5Polestar 5電動電動電池模塊電池模塊。比亞迪宣布在匈牙利建立首個比亞迪宣布在匈牙利建立首個歐洲電動汽車工廠歐洲電動汽車工廠。LucidLucid發布了一項名為發布了一項名

53、為RangeXchangeRangeXchange的的車對車充電功能車對車充電功能。NorthvoltNorthvolt宣布宣布將將160Wh/160Wh/kgkg鈉離鈉離子電池用于儲能子電池用于儲能。GotionGotion InoBatInoBat JVJV與斯洛伐克簽署諒與斯洛伐克簽署諒解備忘錄解備忘錄，計劃計劃建設建設20 20 GWhGWh電動汽電動汽車電池廠車電池廠。由于電動汽車需求疲軟，由于電動汽車需求疲軟，LGLG和和SKSK OnOn在密歇根州裁員在密歇根州裁員。豐田宣布同意從豐田宣布同意從RedwoodRedwood公公司采購司采購正極和負極正極和負極銅箔。銅箔。歐盟宣布為

54、包括儲能在內的清歐盟宣布為包括儲能在內的清潔能源項目提供潔能源項目提供4444億美元贈款億美元贈款。豐田承認到豐田承認到20302030年只計劃生年只計劃生產產1 1萬輛固態電池汽車萬輛固態電池汽車。Week 1Week 2Week 3Week 4年度事件年度事件Farasis EnergyFarasis Energy全球首家實現全球首家實現eVTOL eVTOL 終端客戶交付。終端客戶交付。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|歐盟和英國將電動汽車關歐盟和英國將電動汽車關稅推遲至稅推遲至20262026年。年。20松下和松下和SilaSila簽署供應協議，將簽

55、署供應協議，將SilaSila的硅的硅負負極極材料用于電動汽車電池材料用于電動汽車電池生產。生產。Our Our Next Next EnergyEnergy（ONEONE）任）任命命PaulPaul HumphriesHumphries為首席執行為首席執行官，接替創始人官，接替創始人MujeebMujeeb IjazIjaz。HancockHancock和和SQMSQM以以11 11億美元收億美元收購購Azure MineralsAzure Minerals。VinFastVinFast與丸紅與丸紅株式會社株式會社簽署諒解簽署諒解備忘錄，回收廢舊電動汽車電池備忘錄，回收廢舊電動汽車電池。美國

56、財政部宣布美國財政部宣布4545倍倍的的清潔能清潔能源制造業稅收抵免規則源制造業稅收抵免規則.。ErametEramet和和VibrantzVibrantzTechnologiesTechnologies宣布達成長期宣布達成長期錳礦供應協議錳礦供應協議。LGLG化學斥資化學斥資3232億美元在田納億美元在田納西州的西州的正極正極材料工廠破土動材料工廠破土動工工。12月EcoPro BMEcoPro BM宣布與三星在宣布與三星在20242024年至年至20282028年間就價值年間就價值33503350萬美元的萬美元的NCANCA正正極極達成長期供應協議達成長期供應協議。NornickelNor

57、nickel將全球鎳盈余預測從將全球鎳盈余預測從2020萬噸萬噸增加到增加到2525萬噸萬噸。.AMAM電池籌集電池籌集30003000萬美元由豐田風險投資公司牽萬美元由豐田風險投資公司牽頭的頭的B B輪融資輪融資。阿拉伯聯合酋長國宣布建立第一阿拉伯聯合酋長國宣布建立第一家電池回收廠家電池回收廠Nth CycleNth Cycle籌集籌集44004400萬美元萬美元B B輪融資系列輪融資系列資金資金，以以擴大金屬回收和精煉擴大金屬回收和精煉的規模。的規模。GeneracGenerac投資投資30003000萬美元收購萬美元收購WallboxWallbox的少數股的少數股權權。極氪極氪開始向歐洲

58、的新客戶交付產品。開始向歐洲的新客戶交付產品。TotalEnergiesTotalEnergies開始建設開始建設216216兆瓦的兆瓦的太陽能發電廠，電池容量為太陽能發電廠，電池容量為500500兆兆瓦時瓦時。.孚能科技全球首輛鈉電車型孚能科技全球首輛鈉電車型下線儀式在江西南昌江鈴集下線儀式在江西南昌江鈴集團工廠舉行。團工廠舉行。NIONIO推出價值推出價值11.211.2萬美元的旗萬美元的旗艦艦ET9ET9電動汽車電動汽車。泰國批準泰國批準9.79.7億美元補貼以提億美元補貼以提高當地產量高當地產量。NIONIO從阿布扎比從阿布扎比CYVNCYVN獲得獲得2222億美億美元投資元投資。Lu

59、cidLucid的首席財務官的首席財務官Sherry HouseSherry House辭職辭職。RivianRivian解雇了內部電池開發團隊的解雇了內部電池開發團隊的2020名工程師名工程師。Wildcat DiscoveryWildcat Discovery宣布在美國宣布在美國生產無鎳和無鈷生產無鎳和無鈷正極。正極。歐盟歐盟47.6%47.6%的新車為電動或混的新車為電動或混合動力合動力汽車汽車。通用汽車和福特失去了許多電動汽通用汽車和福特失去了許多電動汽車車型的稅收抵免，正在調整采購車車型的稅收抵免，正在調整采購以重新獲得資格以重新獲得資格。Week 1Week 2Week 3Week

60、 4年度事件年度事件2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|2101 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|產業價值鏈產業價值鏈Source:McKinsey Li-ion Battery Demand Forecast 203022全球電池行業價值鏈的擴張正在帶動上下游多個行業的經濟發展電池行業價值鏈內循環電池行業價值鏈內循環1活性材料4電池維修

61、和翻新3終端應用2電芯和電池包5上游礦業和電池回收6梯次利用7分布式儲能8集中式儲能9車輛到電網10智慧充電11都會新能源車12共享新能源交通2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Source:L.E.K.Research23電池行業價值鏈電池行業價值鏈&利潤概況利潤概況2017-2022年中國上市公司財務報告數據垂直整合的增長趨勢模糊了上游、中游和下游領域之間的傳統界限。電芯和新能源汽車生產企業占領了供應鏈的主要部分（中游和下游）。盡管與零部件業務相比凈利潤率較低，但它們憑借雄厚的經濟實力和規模仍占據主導地位。采礦，回收、電解液，隔膜以及設備生產公司由于銷售成

62、本較低而享有較高的毛利率。然而，由于運營費用較高（例如高額的前期投資、開采牌照、開采許可），采礦和回收公司的凈利潤率較低電池行業價值鏈各環節的利潤和收入差異顯著市場估值市場估值:$584億億復合增長率復合增長率:15.2%市場估值市場估值:$620億億復合增長率復合增長率:8.75%市場估值市場估值:$254億億復合增長率復合增長率:30%市場估值市場估值:$1840億億復合增長率復合增長率:18.5%市場估值市場估值:$740億億復合增長率復合增長率:21.2%市場估值市場估值:$4000億億復合增長率復合增長率:26.5%2030 總額總額:產業價值鏈產業價值鏈2023|BATTERY R

63、EPORT|01 Industry|P.|正極活性材料電解液&隔膜中間品電芯組件電芯生產電芯生產系統集成電池回收原材料24負極活性材料鋰鹽鈷鹽鈷礦前驅體鎳鹽鎳礦鋰礦電芯新能源車企儲能企業電池回收市值市值/估值超過估值超過 10 億美元的老牌企業和上市公司概覽億美元的老牌企業和上市公司概覽*產業價值鏈產業價值鏈*estimated as of December 2023 EXIDEENERGY2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰金屬,電解液,隔膜負極活性材料市值市值/估值超過估值超過3000萬美元的初創公司和小型企業概覽萬美元的初創公司和小型企業概覽*中間品電

64、芯組件電芯生產系統集成電池回收原材料25鋰礦鎳/鈷礦石墨鋰鹽鎳/鈷鹽前驅體石墨和碳其他電池化工品正極活性材料Electrode鋰離子電芯鈉離子電芯固態和鋰金屬電芯產業價值鏈產業價值鏈*estimated as of December 2023 2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|2601 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|企業分類老牌電池企

65、業鋰礦企業電池初創新能源汽車初創充電設施關鍵驅動因素2023 年下半年一些傳統車企的新能源汽車需求低于預期,2024 年市場悲觀情緒為主LCE 現貨價格較 2022 年高點下跌約 70%高額的初始投資成本以及投產/擴產的延誤擴產和達產的期限，低于預期的需求利用率低、不可預見的維護問題、用戶體驗差代表企業金融金融27盡管通過了降低通貨膨脹法案，但在宏觀經濟環境以及利率上升對硬科技公司的影響的背景下，大多數上市電池公司的股價在2023年都表現不及預期。公募市場表現公募市場表現(距2022年8月16日 百分比變化)Source:CapIQ(12/29/2023),Press Releases(1)I

66、ndex weighted by market cap標準普爾指數老牌電池企業鋰礦企業電池初創新能源汽車初創充電設施2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|金融金融Source:CapIQ 12/29/2023(1)Jan 2023,announced that Shell would acquire Volta(2)Nov 2023,Proterra sold to Volvo and Phoenix Motors 28特殊目的收購公司特殊目的收購公司(SPAC)表現表現電池相關的SPAC表現與電池股權資本市場一致。加息導致資本成本上升，導致投資者從資本要求較高

67、的尚未盈利的公司撤資能源轉型板塊下SPAC交易價格相對于初始票面價值(與10 美元SPAC 面價相比的變化百分比)2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|DecreaseIncrease 5%Increase 10%2022 年以來的收入預估調整和失誤年以來的收入預估調整和失誤許多電池企業一直限制與投資者就增長速度進行溝通，對自己發表的聲明持謹慎態度，導致華爾街分析師與公司業績脫節13家公司各自的空頭占公眾持股量的比例有所上升，表明市場參與者日益濃厚的悲觀情緒自自 2023 年初以來空頭的變化（占公眾持股量的百分比）年初以來空頭的變化（占公眾持股量的百分比）4家公

68、司空頭興趣超過20%，表明公募市場對前景高度悲觀現有的空頭現有的空頭金融金融29與投資者的有限溝通以及投資者的悲觀情緒拖累了電池股電池行業上市企業面臨的難題Source:CapIQ(12/29/2023),Wall Street Research,Press Releases(1)Chart reflects companies which had revenue greater than zero for the period.“Revenue Revised Down”reflects a greater than 5%decrease in the analyst estimate in

69、 revenue 3 months prior to earnings release to the estimate the day of earnings.“Revenue Miss”reflects a greater than 5%actual revenue miss from the analysts estimates prior to quarterly reporting充電設施電池鋰新能源車企電池充電設施新能源車企鋰(空頭占公眾持股量的百分比)季度2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|美國的資本市場的交易量從 2022 年約 1000 億美元

70、的近期歷史低點反彈至 2023 年約 1700 億美元。唯一與電池相關的首次發行是VinFast 和 LifeZone Metals 去SPAC化。23 年上半年環?？萍脊傻娘L險投資融資額下降40%。股份增發更青睞于按市價發行機構能夠隨著時間的推移逐漸向市場出售股票，而不是通過場外交易大量出售股票大型的的并購交易包括:2023年9月2023年5月2023年11月金融金融Source:Deal Logic,Public Filings,Press Releases,CTVC|PMV:Post Money Valuation;GCP general corporate purpose(1)$1.2

71、bn in in the over-the-counter market sale of 173,544,948 shares common stock as well as$1.8bn sale of 265,693,703 shares of common stock to Ayar Third Investment Company(2)Reflects the sale of the battery business 30公募市場萎靡的表現和高利率不利于融資環境選擇電池股票投資被并購方并購方2023年1月公募股增長股$1.75億以市價發行戰略增強負債表的健康值2023年10月$3億二次發

72、行Working capital and GCP2023年8月$1.25億二次發行GCP2023年5月30億二次發行Working capital and GCP2023年5月$3億B輪融資PMV$1.2bn2023年2月$10億D輪融資PMV$5.0bn2023年8月8.5億/6億C輪或者借貸融資總融資 2bn2023年9月$2億B輪融資總融資$400mm2023年9月2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|由于股市環境困難和業務狀況日趨成熟，企業發行人探索了債務和綠色債券等替代融資選擇?？赊D換債券為發行人提供了較低的資金成本，并推遲了可能的股權稀釋?？紤]到嵌入

73、股權的選擇性，可轉換債券的發行人能夠以相對于普通債券的折扣價發行。私人信貸一直是另類資產管理公司不斷增長的資本基礎。2023 年，幾家大型基金私人信貸/靈活資本基金宣布致力于清潔轉型。這些新資金可能會作為融資來源來支持電池行業的大量資金支出需求。預計到 2030 年，410 個計劃的電池超級工廠產能將達到 9,920GWh（高于 2022 年的1,722GWh），對獲得大量低成本資金的需求將越來越大金融金融Source:Public Filings,Press Releases,31可轉換債券和綠色債券為電池公司獲得資本提供了更多渠道選擇對電池和電動汽車進行信貸投資$17億3.625%綠色可轉

74、換債券使用條件使用條件:清潔交通相關項目2023年10月$12億可轉換債券使用條件使用條件:歐洲和北美擴張2023年8月$15億4.625%綠色債券使用條件使用條件:清潔交通相關項目2023年8月$3.4億0.0%可轉換債券使用條件使用條件:GCP、電池組、未來發展2023年7月$1.5億3.0%可轉換債券使用條件使用條件:馬來西亞生產線2023年4月$11億可轉換債券使用條件使用條件:歐洲電池制造2022年7月$3億3.5%/5.0%實物支付可轉換債券使用條件使用條件:支持增長提案2022年8月CAD 2億可轉換債券使用條件使用條件:蒙特利爾郊外的電池工廠2023年11月2023|BATTE

75、RY REPORT|01 Industry|P.|投資人類型早期風險投資公司企業風險投資公司后期風險投資公司/成長型股權基金私募基金基建基金主權財富基金/養老金投資特點對未產生收入/未生產產品的公司進行早期風險投資種子輪 A 輪對未盈利公司的早期投資?？赡芘c風險投資公司母公司產生協同效應。企業風險投資有助于驗證新技術已經產生收益，或者有收入未入賬的企業B輪 D輪控制對具有明確現金流狀況和清晰客戶關系的成熟公司的投資以長期承購合同為基礎的基于重資產項目的融資長期投資者，肩負著推動氣候可持續發展的國家使命投資群體climate-related investment fundClean Energy

76、 TransitionTechnology VenturesClimate Innovation FundSolvay VenturesVale Ventures金融金融Source:Pitchbook CTVC32自 2021 年 1 月以來，207 家早期風險投資公司、企業風險投資公司、成長型股權基金、基礎設施基金和私募股權基金管理的私人氣候資產(AUM)總額為 1,210 億美元私募投資者&投資群體2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|發行時間2023春2023夏2023冬2022春2023夏2023夏2023春數額$40億N/A$10億$73億$15億$

77、7億$5億委托協議投資于多元化的全球收益和混合投資組合專注于脫碳作為總體主題而不是特定資產類別旨在解決資本市場在氣候和轉型融資方面存在的重大缺口投資范圍包括擴展電池技術、電動汽車車隊電氣化和電動汽車充電、農業和鋼鐵脫碳該基金的主要針對“氣候”，包括交通、食品和工業等部門的脫碳項目進行投資專門為新興和發展中市場配置資本支持 COP28 行動議程的四大關鍵議題：能源轉型、工業脫碳、可持續生活和環保技術投資于能源轉型、綠色交通、可持續燃料和可持續分子以及碳解決方案對創新氣候解決方案的成長階段投資基金的績效費取決于實現溫室氣體減排目標的能力重點關注能源、交通、工業和建筑等難以減排的行業，以便在未來十年

78、實現大幅減排為推動/促進可再生能源增長、交通電氣化、能源和資源高效利用以及碳排放管理/減少的公司提供成長資本專注于能源轉型中的實物資產專注于對成長階段公司的投資，這些公司將尋求共同避免或消除地球大氣中十億噸二氧化碳當量（CO2e）的排放Global ClimateEmerging Markets TransitionClean Energy Transition金融金融Source:Press Releases,CTVC按數量計算，大型基金（5 億美元以上）約占 2023 年基金的 19%，但占總資產管理規模的約 70%巨型基金私募資本公告1GT climate332023|BATTERY R

79、EPORT|01 Industry|P.|3401 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|2023 battery cell costs2023年電芯生產成本因為原材料價格的下跌持續下降Source:CRU Group三元高鎳8系磷酸鐵鋰電芯成本電芯成本352023年電芯成本2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Future cell costs

80、Cell costs電池成本預計到2027年為止將繼續下降電芯成本電芯成本36電芯成本預測Source:1 CRU Group 2 BloombergNEF65 美元/千瓦時電芯成本意味著電池包成本低于 100 美元/千瓦時；電芯通常占電池包 成本的 70%，其余 30%是電池包的機械成本。成本前景主要受到鋰供需價格動態的影響中國的成品率已經接近實際極限（99%）中國境外的加工（也包括電力）、勞動力和材料成本普遍較高。例如，2023 年在美國制造 三元高鎳8系軟包電池的成本比中國高出約 80%提高良品率，量產以及補貼將有助于提高海外生產企業的成本競爭力原材料價格下跌導致中國平均磷酸鐵鋰電池生產

81、成本到 2028 年將降至55 美元/千瓦時以下，平均三元高鎳8系降至65 美元/千瓦時以下2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Cathode breakdown by material硫酸鎳將成為高鎳正極的主要成本驅動因素Source:CRU Group三元電池的成本對鎳價波動更加敏感為了提高能量密度，制造商正在向在新型三元正極中采用越來越多的鎳廉價的印尼MHP的崛起減輕了下游買家的鎳價風險，但這也有其挑戰，從其他國家采購鎳會產生額外的成本如果鋰價保持低位，鋰對電池成本的相對影響將會降低。到本世紀末，鋰價的回升代表著最終將恢復供不應求的市場預期，但這種情況存

82、在風險，并且假設鎳價也不會發生變化電芯成本電芯成本37按材料劃分的正極成本明細2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電芯成本電芯成本Source:Bloomberg NEF382023年電池包價格2022年電池價格空前上漲后恢復長期下降趨勢平均電池組價格下降 14%，創歷史新低 139 美元/千瓦時這主要是由于原材料和配件價格下跌，并且電池供應過剩造成電池包（非電芯部分）與電芯的價格比最近穩定在約1:5各應用場景的電池價格同步下跌中國的價格最低，其次是美國，然后是歐洲。中國市場競爭激烈。磷酸鐵鋰電池比三元電池便宜32%Commercial EV pack pri

83、ces ex.China are converging on average prices in the BEV and ESS sectors2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMFP and Na-ionLMFP成本優勢隨著鋰價的上漲而增加。鈉離子成本結構以負極為主電芯成本電芯成本39磷酸錳鐵鋰(LMFP)&鈉離子電池(Na-ion)Source:CRU Group 1,2在鋰價較高的情況下，LMFP-LFP 成本差異更加顯著使用固相生產路線也比液相生產路線更具成本效益由于硬碳供應鏈不成熟，推高了負極的成本，使鈉離子尚不具備鋰離子的成本競爭力。Short

84、 term=2023-2024Medium term=2025-2028Long term=2029+2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|4001 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|41全球鋰電池產能狀況電池和電池組制造來源:IEA(Geographic Cell Production Capacity),S&P Global中國歐洲美國其

85、他地區鋰電池產能的地理分布（現狀與未來）鋰電池產能將穩步增長直至2030年電動汽車(EVs)和能源存儲系統(ESS)是促進鋰電池產能迅速增長的兩個主要應用領域。北歐電池公司(Northvolt)在電池產能方面的投資強勁；最近籌集了50億美元用于擴大電池產能。根據當前的公告，預計到2030年，鋰電池全球產能將達到約7TWh，其中中國將占產能的68.5%。目前，北美和歐洲的大部分產能主要集中在NMC(鎳錳鈷)電池上。北美和歐盟在過去一年內已經概述了官方指導意見，以確保這些關鍵礦物的來源更加安全，并發展更加可持續的供應鏈。TWh0.341.030.774.652023|BATTERY REPORT|

86、01 Industry|P.|42未來鋰電池產能狀況電池和電池組制造來源:RMI X-Change Batteries,需求峰值與生產能力零排放政策：關鍵因素到2050年實現零排放的設想（NZE設想）是一個規范性設想，展示了全球能源部門實現到2050年二氧化碳零排放的路徑，先進經濟體將比其他國家更早實現零排放。該設想還滿足了關鍵的與能源相關的可持續發展目標（SDGs），特別是到2030年實現普遍能源獲取和大幅改善空氣質量。它與限制全球溫度上升至1.5C（至少有50%的概率）一致，符合政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告中評估的減排需求。在到2050年實現零排放的設想（NZE設想）

87、中，新的內燃機（ICE）汽車銷售在2035年停止。哪些政府將采納和執行NZE設想，以及這將如何最終確定電池需求和產能峰值的時機，仍有待觀察。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|241811112221415232182652522620191671413310美國1 ABF，美國，15 GWh*2 Amprius Tech，美國，10 GWh*3 Electrovaya Tech，美國*4 遠景 AESC，美國，3 GWh5 遠景 AESC，美國，30 GWh*6 遠景 AESC/梅賽德斯-奔馳，美國，40 GWh*7 福特/CATL，美國，20 GWh*8

88、FREYR，美國，34 GWh*9 Gotion，美國*10 IM3NY/MAGNIS，美國，38 GWh*11 KORE Power，美國，12 GWh*12 LGES，美國，27 GWh*13 LGES，美國，25 GWh*14 Ultium Cells，美國，50 GWh*15 Ultium Cells，美國，70 GWh16 LGES/本田，美國，40 GWh*17 松下，美國，39 GWh*18 松下/特斯拉，美國，100 GWh*19 三星SDI/通用汽車，美國，30 GWh*20 三星SDI/Stellantis，美國，67 GWh*電池和電池組制造43電池超級工廠|北美來源:C

89、harged:NA EV Battery Supply Chain,Benchmark Minerals,Felt:Global Battery Factory Database,Battery-News.de343536*未運營，未決定投產時期3738272829303132339電池超級工廠-1,564 GWh產能21 SK，美國，31.3 GWh22 SK/福特，美國，86 GWh*23 SK/現代，美國，35 GWh*24 特斯拉，美國，10 GWh25 豐田，美國，30 GWh*26 LGES/現代，美國，30 GWh*27 Ultium Cells，美國，41 GWh28 Elec

90、trovaya，美國*29 Forge Battery，美國*1-3 GWh30 SAFT，美國，2 GWh*31 特斯拉，美國，100 GWh32 Our Next Energy，美國，20 GWh*33 國軒，美國，40 GWh*加拿大34 LGES/Stellantis，加拿大，45 GWh*35 PowerCo,圣托馬斯，加拿大，90 GWh*36 Lion Electric,魁北克，加拿大，5 GWh37 STORMVOLT,魁北克，加拿大，10 GWh*38 Northvolt,蒙特利爾，加拿大，60 GWh*2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|法

91、國1 ACC，40 GWh*2 遠景 AESC/雷諾，30 GWh*3 Verkor/雷諾，50 GWh*4 Prologium，48 GWh*德國5 ACC，40 GWh*6 寧德時代，14 GWh*7 Leclanche，2.5 GWh8 Northvolt，60 GWh*9 蜂巢能源，24 GWh10 蜂巢能源，16 GWh*11 特斯拉，100 GWh*12 PowerCo，40 GWh*意大利13 ACC，40 GWh*14 ITALVOLT，70 GWh*葡萄牙15 中航鋰電，45 GWh*荷蘭16 Eurocell，1 GWh瑞典17 Northvolt，60 GWh*18 沃爾

92、沃*19 NOVO，50 GWh*匈牙利20 寧德時代，100 GWh*21 Cellforce Group，10 GWh*22 億緯鋰能，28 GWh*23 三星SDI，40 GWh*24 SK，47.3 GWh*挪威25 Elinor*26 FREYR，29 GWh*27 Morrow，43 GWh*28 Beyonder，10 GWh*西班牙29 遠景 AESC，50 GWh*30 PowerCo，60 GWh*31 Basquevolt，10 GWh*英國32 遠景 AESC，35 GWh*33 塔塔，40 GWh*34 AMTE Power，10 GWh252617182781269

93、1132331427215293013710521242220233353736來源:Felt:Global Battery Factory Database,Benchmark Minerals,Battery-News.de44電池超級工廠|歐洲電池和電池組制造電池超級工廠-1,897 GWh 產能142831161934*未運營，未決定投產時期斯洛伐克35 Inobat，10 GWh波蘭36 LGES，115 GWh*捷克共和國37 MES，15 GWh*2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|印度1 Reliance,Gujarat,50 GWh*2 Am

94、ara Raja,Telangana,16 GWh*3 Exide,Karnataka,12 GWh*4 Godi,Hyderabad,12 GWh*5 OLA,Tamil Nadu,100 GWh*6 TATA,Gujarat,10 GWh*土耳其7 Aspilsan,1 GWh*8 Siro,Gemlik 20 GWh*越南9 Gotion,Vung Ang,5 GWh*泰國10 EVE Energy,Thailand,6 GWh*11 GPSC,Map Ta Phut,10 GWh*印度尼西亞12 CATL,Indonesia,15 GWh*13 LGES,Karawag,10 GWh*

95、馬來西亞14 EVE Energy,Malaysia*15 Samsung SDI,Seremban,16 GWh*1Source:Global Battery Factory Database,Benchmark Minerals,Battery-News.de45電池超級工廠|泛亞洲電池和電池組制造電池超級工廠-2,691 GWh產能*未運營，未決定投產時期韓國16 Samsung SDI,Cheonan,12 GWh*17 LGES,Ochang,35 GWh*18 SK,Seosan,5 GWh日本19 Prime Planet,Japan,7 GWh*20 Envision AESC

96、,Kanagawa,2.6 GWh21 Envision AESC,Ibaraki,18 GWh*22 Panasonic,Osaka23 Panasonic,Uchita,10 GWh24 Panasonic,Asonaka*中國詳見下一頁中國電池超級工廠234568911131516171820212224232023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|1 江蘇-552 浙江-313 廣東-284 安徽-245 湖北-246 江西-217 四川-158 福建-129 河南-1210 山東-1011 重慶-912 湖南-913 廣西-814 貴州-415192017

97、2621101242831316141251172325221894615 內蒙古-416 云南-417 遼寧-318 陜西-319 天津-320 河北-221 黑龍江-222 寧夏-223 青海-224 上海-225 甘肅-126 吉林-127 北京-1各省份電池超級工廠數量27Source:Global Battery Factory Database,Benchmark Minerals,Battery-News.de46電池超級工廠|中國電池和電池組制造電池超級工廠-2,293.5 GWh 產能2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Others36.7%

98、15.8%13.8%6.8%5.1%4.7%4.6%2.4%2.1%1.4%6.6%Source:SNE Research,CATL Market Dominance472023年電芯模組生產制造商市占率電池和電池組制造寧德時代在全球電池電芯制造商市場份額中獨占頭籌寧德時代在海外市場的地位緩解了中國國內競爭加劇的風險寧德時代在中國以外市場的加強地位將緩解來自國內市場競爭加劇和汽車制造商一體化努力的風險，同時其技術領先和強大的成本控制限制了電池價格下行趨勢的影響，據惠譽評級(Fitch Ratings)所進行的分析指出?；葑u預計，寧德時代將產生足夠的經營現金流支持其在技術創新、全球產能建設以及新

99、業務擴展中的投資，這應該會加強其作為中國最大的獨立電池供應商及全球市場領導者的強勢市場地位。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|48電池電芯及電池組制造商利潤率概覽電池和電池組制造Source:CATL,Samsung SDI,LG Energy Solutions,CALB,Gotion利潤率分析由于材料價格對中游供應商（如正極和負極制造商）的壓力，過去5年毛利率穩步下降，進而降低了電池電芯和電池模組制造的利潤率。值得注意的是，寧德時代的毛利率呈線性下降，從30%降至20%以下，而凈利率由于規模經濟的擴大直接導致銷售成本以外的費用趨于平穩，因此凈利率大幅擴張

100、。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰電池制造工廠的典型布局49Source:ETN,RWTH-VDMA電池和電池組制造電極材料攪拌電極涂層電極材料攪拌電極涂層溶劑蒸發溶劑回收壓延原材料接收電極分條真空干燥運輸電芯以及廢渣回收電荷保持測試最終電池密封電池組組裝和測試控制實驗室模塊組裝化成循環物料搬運極片堆疊/卷繞電芯封裝電芯封裝注液與焊接Dry Room|$20M$2M600m2$7M750m2$2M600m2$7M750m2$2M400m2$3M225m2$2M450m2$3.6M900m2$2M300m2$1.6M300m2$5M900m2$2.5M60

101、0m2$4.75M700m2$2M450m2$6M 900m2$1.5M300m2$6M600m2$30M2200m2$1.5M900m2$4M600m2$3M750m2$4M750m2$5M900m2室外干燥室空氣處理設備正極導電粘合劑負極導電粘合劑隔膜;電芯外殼;接觸片;電解液550112254451342125430101525252522133233144purchased materials注釋電極生產電芯組裝與生產模組生產購買原材料年產能：1GWh工廠面積：15425平方米總成本：1.17億美元#對循環次數以及性能影響等級電池是否失效0=沒有影響;5=嚴重影響CC烘干室（露點）溫度

102、-222222-222222222222222252222-22 2-22-22-22-22-22-2251ISO-8ISO-8ISO-7ISO潔凈室等級ISO-7ISO-7ISO-7ISO-7ISO-7ISO-7ISO-8ISO-7ISO-7ISO-7ISO-7ISO-7高溫老化|30|50-50|-40-50|-40-50|-40-70|-50-5|5-30|0-5|5-5|5-5|5-5|52023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰電池制造工廠-按地區劃分的資本支出50在北美和歐盟，勞動力成本、供應商距離、垂直整合和政策都是造成資本支出成本約為亞洲制造商2倍

103、的因素。資本支出折舊約占電池成本的 25%，因此在北美和歐盟很難實現商業可行性。為此，北美和歐盟制定了有利于制造商的政策，并支持可降低資本支出和每千瓦時生產成本的新制造技術。Source:Battery Monitor 2023電池和電池組制造圖 17：按制造商屬地劃分，建立電池超級工廠的項目成本估算；來源：PEM RWTH Aachen University2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|制造業的挑戰：2023 年的發展Source:Liminal,OCT,Teraview,Luna51隨著生產規模的不斷擴大，關鍵質量特性的質檢不足會給電池可靠性帶來風險

104、。2023 年，在線測量技術繼續發展。超聲波傳感器和機器學習用于檢測內部缺陷，如電解液浸潤質量利用OCT技術改善了激光焊接深度的在線測量超高頻傳感器(THz)用于同時測量電極厚度、負載和電導率電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|Sponsored Content|P.52Sponsored Content:Beckhoff2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電池負極材料制造工藝電池關鍵化學成分的制造工藝53Source:Battery Talk:Battery Application Break Down 1/01/2024(Version

105、 2.0)電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|配料攪拌涂布輥壓分切疊片電芯組裝注液化成脫氣封口老化檢測/分容電池設備制造商54設備工藝無錫先導贏合杭可致茂電子韓華PNEmPLUSHana亞智日立日本平野 日本東麗 日本片岡Source:China Galaxy International,Chroma,Wonik PNE,mPLUS,Hana,Hanwha,Manz,Hitachi,Hirano,Toray,Kataoka-Non exhaustive list卷繞電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|

106、P.|制造工藝流程圖|概述55Source:LG Energy,VDMA,Faraday Institution,資本投入$55-127 百萬/GWh生產線產能示例方形電池：140 萬個電芯/年圓柱電池：7,000 萬個電芯/年人力配置/GWh每 GWh 創造 175 個工作崗位廢料20%廢料仍然是電池生產需要克服的關鍵問題之一有關提高產量和減少廢料的解決方案，請參閱軟件解決方案和 QA/QC 硬件解決方案*圖片由 LG Solution 提供。經許可轉載。電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|來源:LG Energy;BCG56制造工藝流程圖|

107、1.電極生產配料攪拌漿料是由活性材料、粘結劑和溶劑混合而成，這三者之間的不同組合對涂布和干燥有很大影響輥壓使電極密度達到目標值涂布和干燥電極漿料涂覆在集流器上的成本占電極生產成本的 54%所有其他工藝步驟都取決于這一步驟的質量.分切和極耳成型電極被切割成單段沒有涂層部分被切掉，留下極耳部分該工藝中，確定電極質量和密度非常重要挑戰漿料質量（分散不均勻）真空干燥清除殘留溶劑挑戰電極廢料；材料物理損壞挑戰處理時間；利用率損失；難以衡量質量和獲取質量指標挑戰邊緣質量（經常出現毛刺缺陷-危險），難以快速檢查；刀具磨損；在所有流程中，設備綜合效率OEE 最低，因為難以實現自動化挑戰處理時間；占用空間；需要

108、 12-24 小時占總制造成本比例軟包電池覆膜速度圓柱電池覆膜速度廢品率39%50-80m/min20-30m/min5%*基于 LG Energy Solution 的圖表，經授權修改電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|制造工藝流程圖|2.電池組裝|軟包電芯軟包電池成型通過壓制薄膜制作包殼層壓和疊片/卷繞層壓：各層保持位置的完整性。疊片：將電極和隔膜逐層堆疊。注意：卷繞電芯的軟包電池也是一樣的。注液定量向電極袋中注入電解液極耳焊接極耳通過超聲波焊接到卷芯上挑戰角部開裂挑戰箔片損壞；涂層附著力挑戰正負極片的定位精度（對齊）；速度（影響定位）挑戰

109、電解液在電池中的計量和分布精度；密封縫中無電解液殘留；密封完整性占總制造成本比例速度廢品率20%2-20件/min5%來源:LG Energy;BCG;RWTH PEM57*基于 LG Energy Solution 的圖表，經授權修改電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|Sponsored Content|P.582023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|來源:LG Energy;BCG;RWTH PEM59制造工藝流程圖|2.電池組裝|圓柱電芯卷繞和極耳焊接卷繞正極、負極和 2 個隔膜輥。將鋁極耳和銅極耳分別焊接到正極和負極極上。速度：30 件

110、/分鐘注液電解液注入真空殼體中對殼體加壓以加速電解液的吸收然后封口將卷芯放入圓柱電池的外殼中然后通過焊接固定高速機械變形過程速度：300-600 件/分鐘挑戰正極、負極、隔膜對齊；極耳、纏繞、切割精度；極耳焊接質量（可能引起安全問題）挑戰金屬污染極耳成型和入殼挑戰電解液吸收取決于密度、匯集檢測通過 CT 和/或 X 光，對電池進行分析，以檢測潛在的缺陷。挑戰難以實現實時分析脫氣/預充電排除氣體的可選流程挑戰廢氣處理避免在折疊和封口步驟中產生殘余氣體占總制造成本比例廢品率20%5%*基于 LG Energy Solution 的圖表，經授權修改電池和電池組制造2023|BATTERY REPOR

111、T|01 Industry|P.|來源:CATL,RWTH PEM挑戰正極、負極、隔膜對齊挑戰電解液吸收取決于密度、匯集挑戰電芯頂蓋與殼體的對齊激光焊接漏點挑戰產量、質量挑戰正負極極耳的對齊制造工藝流程圖|2.電池組裝|方形電芯Z型疊片卷繞正極、負極和 2 個隔膜輥。將鋁極耳和銅極耳分別焊接到正極和負極極上。速度：30 件/分鐘預焊接和修整正 負極 極耳 對齊 并進 行U/S 焊接速度：18-20 件/分鐘頂蓋焊通過激光對頂蓋和殼體進行點焊，然后用激光對頂蓋和殼體進行完整焊接。注液電解液注入真空殼體中對殼體加壓以加速電解液的吸收然后封口預充和化成注液后，對電池進行預充電、RT 老化，然后進入化

112、成、分容流程60占總制造成本比例廢品率20%5%挑戰設備產量熱壓熱壓機的工作原理是通過加熱和加壓來實現電池組件之間牢固可靠的結合。速度（停留時間）：10 秒/次挑戰應力不均勻、毛刺問題和粉末脫落方形卷繞電芯通過控制速度、張力等，將分切好的正極、負極和隔膜卷在一起。速度：30 件/分鐘*基于 LG Energy Solution 的圖表，經授權修改電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|來源:LG Energy;BCG;RWTH PEM61制造工藝流程圖|3.化成充電和放電電化學激活。正極上形成固體電解質界面膜(SEI)。脫氣僅軟包電池。在真空環境中

113、去除老化工藝中形成的氣囊（消滅氣囊）。老化電池儲存在一定的溫度和濕度下，以保證均勻的電解液分布和 SEI 的穩定性充放電和老化重復前面的流程品控產線終端檢查-容量、電阻、電壓和外觀挑戰由于所需時間長，產量低；火災（大多數工廠火災都發生在這道工序）挑戰電池內殘留氣體；密封質量；產量（大量額外的成本支出）挑戰產量；工廠占用空間挑戰產量挑戰外觀和容量變化；產量占總制造成本比例時間廢品率41%5-25天9%*基于 LG Energy Solution 的圖表，經授權修改電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|來源:LG Energy;RWTH PEM,RW

114、TH PEM,62連接電池清潔表面后連接電池挑戰表面清潔；熱量管理電池組組裝將模塊放入電池組并連接BMS應用電池組采用電池管理系統(Battery Management System)模塊化電芯連接到模塊外殼上挑戰避免模塊短路和損壞挑戰確保線纜的靈活性、電芯的處理挑戰BMS 正確布線和集成最終測試進行一系列電氣測試，包括充電和放電循環，以確保品質優良挑戰不同制造商的測試順序、結果和公認限值各不相同，導致缺乏標準化最終集成電池組用于電動汽車(EV)和電池儲能系統(BESS)挑戰電池組與電動汽車或電池儲能系統的其他組件集成。電池壽命周期內的極端氣候條件和使用情況制造工藝流程圖|電池組組裝*基于 L

115、G Energy Solution 的圖表，經授權修改電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電池 QA/QC 硬件檢測解決方案63檢測制造電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|pCAM-CAM 正極活性材料制造分析電池材料清單中最昂貴的部分來源:Argonne National Labs64電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|pCAM-CAM 正極活性材料制造解決方案降低制造 CAM 的成本、復雜性和環境足跡的創新來源:6K,Nano One656K

116、 Unimelt CAM 生產工藝Nano One One-pot CAM 生產工藝電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|來源:Lithium Americas創新組件制造解決方案66鋰的提取和提煉 從沉積型鋰礦中，經濟且大規模地開發電池級碳酸鋰（Li2CO3）即使是高濃度粘土，使用傳統工藝也無法從中大規模提取鋰。其他采礦業的工藝被改造用于選礦。采用硬質巖石鋰輝石的轉化過程。電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|來源:Chemical Engineering創新組件制造解決方案67鋰的提取和提煉-直

117、接提取鋰Standard Lithium 與 Lanxess 合作，從油田鹽水中選擇性提取鋰，并生產出電池級鋰化合物。2023 年，針對阿肯色州西南部斯馬科弗地層 的兩個獨立項目完成了可行性研究。初步可行性研究突出顯示，經濟可行性部分依據是可重復使用的定制配方的鋰選擇性吸附劑。電池和電池組制造2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|6801 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT

118、|01 Industry|P.|應用應用與關鍵電池化學成分的首選性能指標相匹配的應用領域與關鍵電池化學成分的首選性能指標相匹配的應用領域69Source:Battery Talk:Battery Application Break Down應用場景|第I部分2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|70Source:Battery Talk:Battery Application Break Down與關鍵電池化學成分的首選性能指標相匹配的應用領域與關鍵電池化學成分的首選性能指標相匹配的應用領域應用應用應用場景|第II部分2023|BATTERY REPORT|01

119、 Industry|P.|Electric Vehicles:Passenger BEVsApplicationsSource:GlobalData按地區劃分的乘用純電動汽車銷量（百萬輛）2023年乘用純電動汽車銷量（千輛）2023年純電動汽車銷量首次達到1000萬輛。中國仍然是最大的市場，銷量約為600 萬輛。所有地區均出現大幅增長。特斯拉和比亞迪仍然是最大的制造商。后者在上季度超越了前者。*Showing light duty vehicles registered for personal use only.Light commercial vehicles were an additi

120、onal 470k units in 2023.December 2023 is partially estimated.顯示僅供個人使用注冊的輕型車輛。到 2023 年，輕型商用車將增加約 47 萬輛。2023 年 12 月是部分估計的。應用應用71純電動汽車銷量增長趨勢保持完好純電動汽車銷量增長趨勢保持完好電動車|乘用純電動汽車2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應用應用電力與內燃機：價格差距縮小，市場份額增加電力與內燃機：價格差距縮小，市場份額增加2023年，電動汽車銷量占比將快速穩定增長。與此同時，電動汽車的平均成本呈下降趨勢，而疫情期間傳統乘用車的平

121、均價格不斷上漲。Source:Argonne National Lab,Caredge72電動車|乘用純電動汽車2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Electric Vehicles:Passenger BEVsApplicationsSource:GlobalData應用應用73中國繼續成為采用電動汽車的強國中國繼續成為采用電動汽車的強國美國和歐洲自疫情爆發以來，中國經歷了巨大的增長。相比之下，美國和歐洲的增長軌跡則更為漸進。中國的增長在很大程度上是由政府激勵措施推動的（類似國稅局如何影響美國的增長）。電動車乘用純電動汽車2023|BATTERY REPOR

122、T|01 Industry|P.|應用應用Source:CRU Group,Autonews Europe74電動汽車的成本差異、消費者對 SUV 車身風格的需求以及滑板電池拓撲正在推動這一趨勢。迷你細分市場在所有市場（甚至中國）都正在消失，但有跡象表明即將復蘇。電動汽車尺寸和車身類型：市場向中型電動汽車尺寸和車身類型：市場向中型 SUV SUV 領域靠攏領域靠攏電動車|乘用純電動汽車2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應用應用純電動汽車貿易流：政策助力，各國競相加速開發本土純電動汽車制造純電動汽車貿易流：政策助力，各國競相加速開發本土純電動汽車制造Sourc

123、e:CRU Group75本土建造、本土銷售本土建造、本土銷售將車輛生產本地化或從其他國家出口的決定是根據車型而定，并受到以下因素的驅動：本地需求政策成本環境電動車|乘用純電動汽車2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|彭博社的綠色評級是汽車行駛過程中的效率和制造電池組所需資源的綜合指標。緊湊型汽車和一些高端電動汽車表現出色，而跨界車、SUV 和卡車在綠色評級中排名最低，與車輛效率評級很好地對應。應用應用彭博綠色評級強調了卡車彭博綠色評級強調了卡車/SUV/SUV 在車輛層面的低效率在車輛層面的低效率Source:Bloomberg76電動車|乘用純電動汽車202

124、3|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應用應用電池組容量繼續增加，但開始趨于平穩電池組容量繼續增加，但開始趨于平穩Source:CRU Group77產能主要由范圍預期驅動容量也由化學組分選擇驅動，反之亦然-小型電池更有利于 LFP 和鈉離子但微型汽車的電池較小，僅占電池需求的一小部分規模調整將有助于節省原材料（每千瓦時容量使用更少的材料）一種情況是，從長遠來看，成本和立法壓力以及無處不在的快速充電將鼓勵電池的“規模調整”電動車|乘用純電動汽車|2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.Electric Vehicles:Passenger

125、BEVs由于需求疲軟，由于需求疲軟，10月月份兩家工廠的份兩家工廠的ID.3和和Born生產暫停了兩周生產暫停了兩周Ford(USA)Volkswagen(Germany)78應用應用Polestar(China)降低降低 2023 年生產指年生產指導并將裁員導并將裁員 10%，“理理由是由是 Polestar 3 的的生產啟動延遲以及行生產啟動延遲以及行業環境充滿挑戰業環境充滿挑戰”F-150 Lightning 的的三班制之一閑置，三班制之一閑置，“理理由是供應鏈問題等多由是供應鏈問題等多種限制種限制”。還減少了還減少了Mustang Mach-E 的輸出。的輸出。Mercedes-Ben

126、z(USA)首席財務官表示電動首席財務官表示電動汽車采用率低于預期；汽車采用率低于預期；美國經銷商抱怨電動美國經銷商抱怨電動汽車銷量不佳堆積如汽車銷量不佳堆積如山山Toyota(Global)以利潤驅動為由以利潤驅動為由，將將2024 財年電動汽車財年電動汽車銷量預測從銷量預測從 20.2 萬萬輛下調輛下調 32%至至 12.3萬輛萬輛Tesla(USA,global)首席執行官表示首席執行官表示，高高利率和宏觀經濟形勢利率和宏觀經濟形勢使消費者難以購買新使消費者難以購買新車；車；特斯拉并不急于特斯拉并不急于建造新的墨西哥組裝建造新的墨西哥組裝廠廠May-23Oct-23Oct-23Oct-2

127、3Oct-23Nov-23Dec-23GM(USA)以電動汽車需求和工以電動汽車需求和工程升級為由程升級為由”將索羅德將索羅德和通用汽車和通用汽車 Sierra 電電動汽車的生產推遲到動汽車的生產推遲到2025 年末年末Honda/GM(USA)本田暫停與通用汽車本田暫停與通用汽車合作開發小型電動汽合作開發小型電動汽車的計劃，車的計劃，“理由是成理由是成本和續航里程挑戰本和續航里程挑戰”Ford(USA)2024 年年 F-150 Lightning 生產計劃生產計劃削減一半（從削減一半（從 15 萬輛萬輛減少減少 7.5 萬輛）萬輛）傳統汽車制造商面臨著不斷向電動汽車轉型、巨額資本支出承諾和

128、盈利能力擔憂的困擾，因此出現了減產浪潮和電動汽車目標的淡化行業還面臨利率、高庫存、勞動力罷工（美國）、對剩余銷售價值的擔憂以及持續降價和更強大的“純粹”制造商帶來的競爭環境電動車|乘用純電動汽車輸出混合回調；輸出混合回調；原始設備制造商稱需求緩慢，但現實更為復雜原始設備制造商稱需求緩慢，但現實更為復雜2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動車|輕型運輸電動汽車應用應用亞洲市場的電動兩輪車亞洲市場的電動兩輪車Source:McKinsey,TIME,BNEF,Blume,ICCT,BCG,IQAir 79兩輪車（踏板車、摩托車、輕便摩托車）被定義為行駛速度超過2

129、5 公里/小時的車輛。另一種定義是 UNECE 定義的 L 類 2 輪車輛。兩輪車是中國、南亞和東南亞的主要個人交通方式，但其排放量占全球排放量的 6 6噸）將越來越電動化噸）將越來越電動化Source:KGP82主要趨勢主要趨勢法規法規北美收緊重型車輛二氧化碳立法（加利福尼亞州ACT、ACF）、EPA GHG 3、歐洲 HDV 二氧化碳法規推動 BEV 和 FCEV 應用ESG/CSR、零排放承諾推動 BEV 建筑和采礦設備全球任何主要市場都沒有非公路機械法規，但加州有零排放行政命令和推動純電動汽車的激勵措施更長的續航里程更長的續航里程氫投資將推動 2030 年后燃料電池擴展電動車的續航里程

130、配備更大電池的續航里程更長的純電動汽車（長途 8 級）將于 2023 年上市總持有成本總持有成本BEV 在 HDV 應用中的財務狀況非常有利，因為總擁有成本(TCO)的最大因素是車輛的運營成本，包括燃料成本。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|重型車輛(HDV)|電池包尺寸和耐用性應用應用Source:KGP-GlobalData Commercial Vehicle Powertrain Forecast November 2023,UNECE83重型車輛的電池尺寸主要取決于使用周期和車輛總重重型車輛的電池尺寸主要取決于使用周期和車輛總重重型電池耐用性重型電

131、池耐用性重載卡車的耐用性要求將遠高于輕載卡車，這會影響化學組分、冷卻、充電和保修。年續航里程長將需要更高級別(MCS)的充電，這也會影響耐用性。針對輕型（GTR 22 起草的立法）和重型（根據 WP 29 制定的提案）的聯合國電池耐久性法規正在制定中。重型電池耐用性的起點是 GTR 22。關鍵指標包括：保留的 SOCE（認證能源狀態）百分比X 年服務年限（根據體重類別不同 8-15 年）Y 里程（公里）HDV 指標也要考慮：PTO能源吞吐量總能量吞吐量容量吞吐量測試時間表標準化充電循環測試方法Unit Sales 2023/2030 2023|BATTERY REPORT|01 Industr

132、y|P.|重型車輛(HDV)|按車輛類型劃分的趨勢應用應用非公路車輛越來越多地采用電氣化推進系統，商用車的一些技術轉讓促進了應用非公路車輛越來越多地采用電氣化推進系統，商用車的一些技術轉讓促進了應用Source:KGP-Off-Highway Research Global Non-Road Powertrain Forecast xEV Module November 2023,CECE Summit 202384最大的機器占單位的100kWh 的電池電池需要高循環壽命的化學物質，并結合能量/電力進行能量回收2021 年至 2023 年間，全球可用電機型號數量增加 50%典型電池容量&設備尺

133、寸設備類型（示例）功率/電壓技術轉移可供選擇型號10-50 kWh Handheld/Extra-Compact壓實、自卸車、草坪護理48V1 MWhExtra-Large礦用自卸卡車、船舶、鐵路1000V560 KW定制NRMMCE/Mining-32Others-3CE-Construction,AG-Agricultural,MH-Material Handling2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|重型車輛(HDV)|供應商、化學、外形因素應用應用HDV 電池供應鏈仍然復雜，不同的供應商針對不同的平臺和最終用途應用。目前，中國電池供應商在磷酸鐵鋰方形電

134、池方面占據主導地位，許多原始設備制造商都使用該電池。圓柱形NMC使用較少，主要在歐洲。億緯鋰能與戴姆勒卡車、帕卡和 Accelera（康明斯）的合資企業可能會成為 2030 年的主要供應商。Source:KGP8520232023年，中國將在總重量超過年，中國將在總重量超過6 6噸的卡車和客車的電池和車輛供應中占據主導地位噸的卡車和客車的電池和車輛供應中占據主導地位xEV2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動汽車|電芯設計應用應用外形規格：大眾市場趨向于大型電芯，尤其是方形電池外形規格：大眾市場趨向于大型電芯，尤其是方形電池Source:CRU Group,

135、company announcements862023年應用于電動車中的各種電芯采用率,基于GWhLarge and small icons denote primary and secondary form factors respectively.2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動汽車|電芯設計應用應用汽車主機廠（汽車主機廠（OEMOEM）的電池電極材料和電池形狀選擇）的電池電極材料和電池形狀選擇OEMs越來越多地采用成本較低和能量密集的化學物質-影響材料使用和電池成本Source:CRU Group 1 287電池電極材料受電池格式影響，反之亦然L

136、FP是推動方形電芯的趨勢2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應用應用外形規格更新：新興合作伙伴外形規格更新：新興合作伙伴Source:Company announcements:BMW 1,2,3,4,Tesla 5,Ford 6,GM 7,8,Toyota 9,Hyundai 10,1188電動汽車|電芯設計2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動汽車|充電性能應用應用在美國，最高充電速度僅適用于不符合在美國，最高充電速度僅適用于不符合 IRA IRA 激勵條件的昂貴高端車型。激勵條件的昂貴高端車型。Source:P3 Ch

137、arging Index 2023/0689直流快速充電 10 分鐘和 20 分鐘后添加 EPA 范圍Tax Credit Eligible EVsNon-Tax Credit Eligible EVs定義：P3CI-US=20 分鐘/200 英里內的實際充電范圍2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動汽車|充電基礎設施應用應用NACSNACS（北美充電標準）被幾乎所有主要整車廠采用（北美充電標準）被幾乎所有主要整車廠采用Source:ReutersJune2023July2023September2023October2023November202390No

138、vember2022May2023August2023December2023June 2023 Hardware manufacturers and CPOs:充電基礎設施不可靠是 OEM 廠商計劃從 2025 年開始接入北美特斯拉超級充電站網絡的主要原因充電系統將標準化為SAE J3400主要充電硬件制造商和 CPO 也已簽約提供配備 NACS 硬件的充電站2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應用應用歐洲替代燃料結構法規定義了充電基礎設施的發展歐洲替代燃料結構法規定義了充電基礎設施的發展2023 年 9 月通過的歐盟替代燃料基礎設施法規(AFIR)規定了國

139、際 TEN-T 網絡沿線所有歐盟成員國的強制性基礎設施要求。該法規涵蓋輕型車輛和重型車輛充電和加氫要求。該法規是歐盟綠色協議“Fit for 55”計劃的一部分。Source:Regulation(EU)2023/1804 on the deployment of alternative fuels infrastructure91Target DateScopeCapacity RequirementDecember 31,2025TEN-T 核心*路網最長 60 公里-充電站400kW-且至少一處充電樁150kWDecember 31,2027TEN-T 核心*路網最長 60 公里最長 6

140、0 公里的 TEN-T 綜合*路網-充電站600kW-且至少兩個充電樁150kW-沿著綜合道路網長度的至少50%，每個充電站提供300kW 的功率，-并且至少有一個點提供150kW 的功率December 31,2030最長 60 公里的 TEN-T 綜合*路網-充電站300kW-且至少一個充電樁150kWDecember 31,2035最長 60 公里的 TEN-T 綜合*路網-充電站600kW-且至少兩個充電樁150kWTarget DateScopeCapacity requirementDecember 31,2025TEN-T網絡在每個城市節點-沿網絡超過 15%的重型車輛充電站，-

141、每個方向至少 1,400kW 和 1 個 350kW 充電樁-可訪問的重型車輛點總計 900kW，每個樁至少150kWDecember 31,2027TEN-T網絡TEN-T核心網TEN-T綜合網絡安全可靠的停車場-重型車輛充電池覆蓋網絡長度的 50%，-每個行駛方向-最小2,800kW功率輸出，-兩點350kW點-最小1,400kW功率輸出，其中一點350kW-兩個公共重型汽車站，每個站功率100kWDecember 31,2030TEN-T核心網TEN-T綜合網絡安全在每個城市節點有可靠的停車場相距最大 60 公里，3,600kW，且兩點350kW-每個方向都有公共重型車輛池，最大相距10

142、0公里，1,500kW，其中一個點350kW-至少四個可公開使用的重型汽車站，每個站的功率至少為 100kW。-公共重型車輛點總計1,800kW，單個點150kW輕型充電站最低要求輕型充電站最低要求重型充電站最低要求重型充電站最低要求*The core network includes the most important connections linking major cities and nodes,and must be completed by 2030.It needs to meet the highest infrastructure quality standards.Th

143、e comprehensive network connects all regions of the EU to the core network and needs to be completed by 2050電動汽車|充電基礎設施2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應用應用Source:McKinsey and Company,AAM Reality Index(SMG Consulting)92電氣化航空|資金隨著現有企業取得認證的進展，對乘用隨著現有企業取得認證的進展，對乘用EVTOL EVTOL 的資金大幅減少；的資金大幅減少；2023 2023

144、 年無人機將主導投資年無人機將主導投資乘用乘用 EVTOL 的資助的資助2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電氣化航空|EVTOL應用應用電池系統能力提高，電池系統能力提高，EVTOL EVTOL 公司繼續開發更接近現有電池技術的飛機公司繼續開發更接近現有電池技術的飛機Source:S.Sripad et al.,The promise of energy-efficient battery-powered urban aircraft9320212023預計在不久的將來投入生產的 EVTOL 將使用傳統的鋰離子電池，電池組容量低于 250 Wh/kg，可實現

145、飛機認證和第一代產品。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固定式儲能（BESS）應用應用BESS BESS 是一個新興但快速增長的市場是一個新興但快速增長的市場.與 2021 年相比，2022 年電池能源固定存儲(BESS)的投資將增加兩倍，達到 50 億美元，預計到 2030 年全球 BESS 市場將達到約 120-1500 億美元。然而，金融家、集成商和電池化學領域存在風險和不確定性。從電池到調試，生態系統非常復雜，BESS價值鏈利潤池的50%以上由電池系統制造主導。Source:McKinsey94(Utility)2023|BATTERY REPORT

146、|01 Industry|P.|固定式儲能（BESS）應用應用Source:BloombergNEF,McKinsey95家用儲能產品將于家用儲能產品將于 2023 2023 年轉向年轉向 LFPLFP，符合消費者對價格、安全性和使用壽命（保修）的最高偏好。，符合消費者對價格、安全性和使用壽命（保修）的最高偏好。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固定式儲能|電池要求比較應用應用要點:接受較低的充電速率（1C）與電動汽車相比，BESS 的循環壽命至關重要與電動汽車相比接受較低的能量密度（對占地面積的限制較少）。更高的能量密度是電動汽車的關鍵，越輕越好。然而，較

147、高密度的電池不太可能提供固定存儲所需的長循環壽命Source:BloombergNEF96與電動汽車應用相比，電池儲能系統與電動汽車應用相比，電池儲能系統(BESS)(BESS)優先考慮使用壽命而不是能量密度和充電速率。優先考慮使用壽命而不是能量密度和充電速率。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固定式儲能|參與者：電池供應商和集成商應用應用972023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固定式儲能|合作伙伴應用應用Source:BYD,CATL,EVE-Powin,Wartsila,Panasonic,LG,Samsung SDI,

148、LG-Vistra,Fluence,Hitachi ABB,Toshiba,Voltstorage,Noon Energy,Form Energy,*Non-exhaustive list982023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固定式儲能|調試應用應用99美國超過美國超過 6 GWh6 GWh的的 BESS BESS 調試延遲調試延遲US BESS sites by statusin Q3 2023Megawatt(MW)Megawatt hours(MWh)運營中的BESS(Q3 23)13,477 MW38,337 MWh安裝就緒的BESS(Q1-Q3 2

149、3)4,393 MW13,142 MWh安裝就緒的BESS Q3 232,142 MW6,227 MWh正在建設中的BESS8,134 MW23,000 MWhe正在建設中或中后期中的BESS21,445 MW62,109 MWh項目延遲的項目延遲的BESS6,160 MWe17,500 MWhe調試階段是BESS價值鏈中的關鍵步驟，責任和風險從承包商轉移給客戶調試階段存在重大財務風險由于延遲的高額處罰，對快速傭金的激勵根據 Modo Energy 的數據，ERCOT 中 50%的收入來自前50 天調試報告缺乏電池詳細信息要點：按時完成調試項目的內部壓力很大，這可能會導致性能和安全性受到影響。

150、調試延誤對項目投資回報的影響很大。Source:Clean Power,Modo Energy2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|要點：外部因素和操作不規則可能導致電池間的不平衡。額外的電池級儀器和強大的實時數據可見性對于識別和主動解決這些問題至關重要。固定式儲能|調試應用應用導致導致BESSBESS調試延遲的調試延遲的4 4大挑戰大挑戰100Source:Energy Storage News2023|BATTERY REPORT|Sponsored Content|P.1012023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|消費電子產品

151、-智能手機應用應用各智能手機廠商旗艦手機的電池容量和充電能力各智能手機廠商旗艦手機的電池容量和充電能力手機電池容量范圍從 2400 mAh 到 5050 mAh手機充電功率范圍為 25 W 至 240 W，可在約 60 分鐘至約 9 分鐘內實現充滿電。消費電子產品電池的全球市場預計到 2022 年將達到 451億美元，預計到 2030 年將增長約 30%，達到 603億美元，分析期間復合年增長率為 3.7%。Source:Fast charging phones in 2023-Phonearena102Device manufacturerAppleSamsungGoogleXiaomiSo

152、nyHuaweiOppoVivoRealmeOnePlusNothingProductiPhone 15 Pro MaxS23 UltraPixel 8 proRedmi Note 12 ExplorerXperia 1 IVMate XSFind X5 ProiQ00 10 ProGT310TPhone 2Battery capacitymAh44414855505043005000450050004700460048004700Max charging power W254527210305580200240150452023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|軍

153、事與國防應用應用獨特且要求嚴格的軍事應用獨特且要求嚴格的軍事應用Source:US Department of Defense103新電池技術正在幫助電池制造商滿足軍用規格電池的軍用規格（“MilSpec”）旨在確保極端操作條件下的最低容量要求。South 8 和 NanoGraf 等電池技術公司可以減少或消除暴露在極端溫度或釘子/射彈穿透時發生的災難性故障。MIL-PRF-32383 Inspection&Test Requirements一致性（柔韌性）測試夾具標準化簡化電池標簽2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|軍事與國防應用應用美國軍用車隊電氣化美國軍

154、用車隊電氣化Source:U.S.Army,National Academy of Sciences104戰術和非戰術艦隊的替換策略第 14057 號行政命令要求到 2035 年所有非戰術美國軍用（以及所有其他聯邦）車輛實現零排放美國國防創新部門正在與潛在供應商合作開發標準化電池系統，以實現多種最終用途國防平臺的電氣化。NDAA 通過了法律（SEC 154。禁止使用資金采購某些電池），自 2027 年 10 月 1 日起拒絕為國防部采購電池提供資金（比亞迪、遠景能源、EVE Energy、國軒高科、鋰能源、寧德時代）非戰術車隊約為 174,000 艘，戰術車隊約為 250,000 艘2023|

155、BATTERY REPORT|01 Industry|P.|太空應用應用應用太空探索中對儲能的需求不斷增長。太空探索中對儲能的需求不斷增長。使用的技術取決于任務概況的性質。使用的技術取決于任務概況的性質。Source:(1)NASA(2)Virtue Market Research(3)E3S(4)Zhang,J.,et al.(5)ESA(6)Singh,L.,et al.(7)NASA(8)IDA Org(9)Naito,M.,et al.(10)Guo,J.,et al.(11)NASA(12)Phys Org(13)NASA(14)NASA(15)Space FlightApplica

156、tionsAmbient PressureMission exampleCell chemistry exampleAvg.mission durationRadiationAvg.temperatureDesign challengesEarth101.3 kPaElectric vehicleGraphite+NCM8-12 yearsH-3,Be-7,C-14,Na-220.21mSv/year-30C to+40CCorrosionUpper atmosphere200 PaStratostatsGraphite+LCO100 daysHe,Li-through Fe ions Neu

157、trons 1-10 MeV1.2 Neutrons/cm2/s,-20C to-60CLow temperatures,icing,pressure variationsLow earth orbit(LEO)10-6-10-9PaISP satellitesGraphite+NCA or LFP7 years(many operating past EOL)400-500 km/s Protons&Electrons 30/cm2/s-196C to+128CCalendar life,high cycle-lifeLunar3 x 10-9PaLunar roverPu-238 RTG(

158、radioisotope thermal generator)3 months design,31 months life(Jade Rabbit rover)Protons,Electrons 10-10000 MeV,1-10 Protons/cm2/s-130C to+120CExtended duration of hot and cold/dark periodsMars560 PaMartian roverGraphite+NCA90 days NASA design(Opportunity lasted 15 years)Protons,Electrons1-1000 MeV,1

159、00-1000/s-153C to+20CSealing under temperature variation,RTG radiationDeep space10-14-10-18PaDeep space probesPu-238 RTG(radioisotope thermal generator)45+years(Voyager)Protons,Electrons1-10,000 MeV100-10,000/s-270CCalendar life,RTG radiation and decreasing heating載人任務需要額外的設計考慮，以保護人類免受潛在的有毒熱失控副產品氣體的

160、影響?？臻g電池必須承受較寬的溫度范圍，這可能會由于熱膨脹率差異而影響電解質密封的完整性。1052023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|10601 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|事故安全安全Source:UL Lithium-ion Battery Incident Reporting107消費類產品被記錄了大量的事件，其次是小型移動產品。大

161、部分時間報告來自于美國、歐洲與中國。大多數報告的事件引發了起火，少數情況是脹氣、漏氣或過熱。20222022年到年到20232023年的安全相關事件的減少數量年的安全相關事件的減少數量2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動汽車法規與標準安全安全純電車輛與微型移動設備的認證與標準純電車輛與微型移動設備的認證與標準Source:(1)UL,(2)Cycling Weekly,(3)UL E-bike StandardsUL 2580ISO 6469-1UL 2271(Light Electric Vehicle)輕型移動設備電池輕型移動設備電池SAE J2929

162、車用動力電池車用動力電池GB 38031UNECE-R 100 Rev.3UN 38.3EN 15194(E-Bike)108認證標準性能測試2023 Update圖例UL 2849(E-Bike)UL 2272(E-Mobility Devices/E-Scooters)2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電動車召回安全安全20232023年汽車動力電池因安全問題的召回年汽車動力電池因安全問題的召回詳細的根本原因分析通常不會公開。所有電池在發貨前都被認為是已經通過汽車行業規定的強制性監管測試。1091月Volkswagen ID4:大眾ID4 12伏電池起火

163、隱患3月Ford Lightning:電池缺陷引起火災風險4月BMW:某些混動車型上，高壓電池監測電路的不當生產5月Mercedes:電池安全相關的軟件召回6月Cadillac Lyric and Hummer EV:純電車電池連接處的不當焊接(2022年的滲水)Jaguar I-Pace:起火風險Tesla:電池瞬時斷路器召回9月Porsche and Audi:電池密封不足10月Ford Mach-E:高壓電池功率損失11月Toyota RAV4:加速轉彎情況下電池發生移動8月Nikola:所有純電卡車因電池起火召回Volvo/Mack:短路風險2023|BATTERY REPORT|01

164、 Industry|P.|固定式儲能安全安全電網規模安裝后的安全事故呈下降趨勢電網規模安裝后的安全事故呈下降趨勢EPPI數據庫顯示美國的并網后的系統發生了11起事故，其中9起發生在運營階段的前2年。7起在美國，2起法國，1起澳大利亞，1起臺灣.紐約州成立了跨機構消防安全工作組，旨在確保紐約州范圍內能源儲存系統的安全性和安全性。2 盡管在2023年投入使用的能源儲存量達到99GWh，大約是2022年新增儲存量的兩倍，但每年的事件數量仍然保持穩定，不過，大多數這些系統仍然相對較新。3110Source:EPRI;2PublicPower;3BNEFIncident tracker(US)2023|

165、BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固定式儲能安全安全并網后儲能系統的安全問題源頭并網后儲能系統的安全問題源頭系統端問題占比最大47%其次是電芯端30%和模組端23%。盡管電池組裝生產已經高度自動化，家儲系統的組裝依然需要大量的人工且很容易出錯。Source:CEA/PV-magazine111問題分布問題分布LightCapacity testRTE testBOP:Balance of PlantSystemSystem-Level Level 系統端系統端CellCell-Level Level 電芯端電芯端滅火熱管理直流匯流板電池管理系統ACDC電源分流器切開焊

166、接疊層和繞組混合涂層軋光2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|航空事故安全安全涉及電池的美國航空安全事故涉及電池的美國航空安全事故這些航空行業的事件是由美國聯邦航空局（FAA）收集的，其中包括往返于美國的航班上出現的“涉及煙霧、火災或極端高溫”的事件。1電池組/電池是美國聯邦航空局記錄的事件數量最多的類別1在這一類別中，大多數事件涉及到移動電源或電池充電器導致熱事件。2這些事件中絕大多數（80%）發生在客機上。這些飛機的機組人員配備了熱封袋，用于安置處理故障設備。2Source:FAA 1;DOT 21122023|BATTERY REPORT|01 Indus

167、try|P.|Safety:Parking garagesApplicationsSource:1NFPA,2Siemens,3ARUPSource安全安全113停車場鄰近行業的規范和標準發展滯后鄰近行業的規范和標準發展滯后，比如比如停車場等停車場等。隨著越來越多的。隨著越來越多的安全問題安全問題，很多，很多研究正在研究正在進行以進行以應對應對新的安全挑戰新的安全挑戰。EV停車場設計實例3盡管火災規模相似，但與內燃機車輛相比，電動車輛面臨額外的滅火挑戰：電池再點火易爆與可燃氣體的潛在爆炸可能性有毒氣體的潛在泄露可能性用于火災撲滅的電池外殼內部的進入通道目前針對緩解措施的研究和指導現有結構現有結

168、構建筑物的業主應進行火災風險評估，以評估引入電動車是否會增加額外的危險。新的架構新的架構充足的間距充足的火災檢測（氣體、煙霧、熱檢測）適當的水壓抑系統和通風系統經過培訓和經驗豐富的消防人員，配備適當的裝備2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|圖例固定式儲能法規與標準安全安全工商業家用儲能入網系統認證與標準工商業家用儲能入網系統認證與標準Source:Clean Power;2WoodMackenzie-Energy storage technology trends report II;UL部件部件UL 1973UL 1741集成集成UL 9540UL 9540

169、A儲能安裝儲能安裝NFPA 855CertificationStandardPerformance TestingABC114IEC 62619電池系統逆變器和控制器NFPA 111NECA 416IEC 62933-5-2電容器2023 UpdateUL 2596UL 1974UL 810A2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|11501 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPOR

170、T|01 Industry|P.|化學及電芯材料116正極負極電解質隔膜NMCLCOLMOLFP2000200520102015202020252030LCONCALiNiMMLMFPNa-IonSulfur石墨硬碳HV LNMO軟碳LiTiO石墨/SiSi鋰金屬有機電解質凝膠-聚合物電解質固態聚烯烴聚烯烴+陶瓷纖維素無紡聚烯烴+聚合物聚烯烴+陶瓷+聚合物*500 Wh/kg 的電池是美國、歐盟和日本政府的目標*美國“電池 500”計劃*日本“崛起 II”計劃(現在是崛起 III 計劃)*歐盟“電池 2030”計劃*松下*寧德時代*三星*LG*Moli*比亞迪電池化學|時間線總結來源:Batt

171、ery Talk:電池應用解析 1/01/2024(版本 2.0)電池化學體系發展路線圖Wh/kgWh/L2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|電池化學|權衡電池關鍵材料電化學指標表現117LegendGreatGoodAvgPoorBad化學及電芯材料*除了正極之外，電池設計和組件可以對電池性能指標產生很大影響。有關更多詳情，請訪問：Battery Talk:電池應用解析 1/01/2024(版本 2.0)2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|正極|概覽118資料來源:對鋰離子電池的思考-本質、鋰離子電池中正極的角色、理解正極材

172、料的電化學電位化學及電芯材料高鎳正極LFP/LMFP低鈷化研究人員正在努力研發鎳含量更高的正極材料，例如NMC（鎳錳鈷）和NCA（鎳鈷鋁）。高鎳正極的目標是提高能量密度，改善整體電池性能。行業正逐漸轉向大規模采用 LFP，并在LMFP 的開發上取得進展。相較于高鎳和高鈷化學成分，LMFP 提供了更高的能量密度，同時保持了低成本結構。為了應對高成本、環境問題和供應鏈問題，正在努力減少或淘汰正極材料中的鈷使用。這涉及開發無鈷或低鈷正極。關鍵趨勢與發展領域對于鋰離子電池來說，正極的重要性不言而喻。正極在充放電循環中負責儲存和釋放鋰離子，促使電子流動，確保能源穩定和持續供應。然而，正極面臨著幾個風險，

173、包括有限的能量儲存容量，離子擴散速度慢（尤其是在較厚的正極中），以及成本較高（鎳、鈷、碳酸鋰/氫氧化鋰）與其他電池組件相比。固態正極包覆&結構回收固態電池技術，包括固態正極，是研究的重點領域。與傳統液態電解質鋰離子電池相比，固態電池有潛力提供更高的能量密度、更好的安全性和更長的循環壽命。研究人員正在探索先進的涂層和納米結構正極材料，以增強正極-電解質界面的穩定性，減少副反應，并提升整體電池性能。未來，可持續發展實踐備受關注，包括針對正極材料的回收利用技術，以解決鋰離子電池的環境影響。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|正極|主要行業玩家119美洲歐洲、中東和非

174、洲亞太地區運營計劃中2030 年產能計劃*：7,200 千噸 CAM4,900 千噸 pCAM2030年產能計劃*：1,100 千噸 CAM276 千噸 pCAM2030 年產能計劃*：750 千噸 CAM130 千噸 pCAM*截至2024年1月化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|NMC|技術SLFP 優勢 高安全性 長循環壽命 鐵蘊藏量充足NMC 優勢 能量密度 低溫性能 功率密度 強大的電池供應鏈 高回收價值LFP 劣勢 重量 能量密度 低溫性能 薄弱的材料供應鏈(材料需求 供應)功率密度 難以讀取充電狀態 回收價值低NMC 劣勢 成本 安

175、全性 鎳/鈷供應鏈LFP 機遇低/中檔/入門級電動汽車 電動巴士，電動自行車 儲能 對成本敏感的應用NMC 機遇 長續航/高端電動汽車 電動巴士，電動自行車，電動摩托車 電動工具/對性能敏感的應用LFP 風險 鎳鈷錳三元/高電壓無鈷鎳錳酸鋰 鈉離子電池 無法滿足高能量密度的規定 材料成本增加NMC 風險 磷酸鐵鋰/高電壓尖晶石型無鈷鎳錳酸鋰 原材料成本增加WOT120:資料來源:磷酸鐵鋰 優劣勢,太平洋西北工業實驗室-磷酸鐵鋰 vs.鎳鈷錳三元路線之爭,生態樹-鋰電池的磷酸鐵鋰 vs.鎳鈷錳三元路線之爭，優劣勢分析：磷酸鐵鋰(LFP)vs.鎳鈷錳三元(NCM)2023年，鎳錳鈷（NMC）電池技

176、術在能量密度、安全性和成本效益方面取得了顯著進展。持續的研究致力于優化正極配方，提高循環穩定性，并探索可持續材料的應用。在2023年，NMC 電池領域的前沿研究主要集中在先進的正極配方上，采用超高鎳含量以提升能量密度?？傮w而言，NMC 電池的最新研究旨在推動性能、安全性和可持續性的進步。2023年，領導NMC電池生產的主要參與者包括CATL、LG Energy Solution、SK On和Samsung SDI?；瘜W及電芯材料優劣勢分析：磷酸鐵鋰(LFP)vs.鎳錳鈷(NMC)2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|NCA|技術1212023年，鎳鈷鋁（NCA）

177、電池在電動汽車和便攜電子產品領域繼續保持著突出地位。在優化電極材料、提高能量密度和改善整體性能方面取得了不少進展。像松下和三星 SDI 這樣的主要參與者，其中松下是特斯拉電池的首要供應商，為 NCA 電池在各種應用中的推廣和廣泛使用做出了重要貢獻。NCA 電池主要用于電動汽車應用，而電動工具、電動自行車和便攜電子產品也在逐漸增加其應用范圍。Source:Battery Talk:Battery Application Break Down 1/01/2024(Version 2.0)化學及電芯材料優劣勢分析：鎳鈷鋁（NCA）vs.鎳錳鈷（NMC）SNCA 優勢安全性能量密度NMC 優勢 能量密

178、度 低溫性能 功 率 密 度 強大的電池供應鏈 高回收價值NCA 劣勢重量成本安全性Ni/Co供應鏈NMC 劣勢 成本 安全性 鎳/鈷供應鏈NCA 機遇低/中檔/入門級電動汽車電動工具便攜式電子產品NMC 機遇 長續航/高端電動汽車 電動巴士，電動自行車，電動摩托車 電動工具/對性能敏感的應用NCA 風險NMC高電壓LNMO鎳和鈷材料成本增加NMC 風險 磷酸鐵鋰/高電壓尖晶石型無鈷鎳錳酸鋰 原材料成本增加WOT2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LCO|技術122Source:LCO Overview,LFP Pros and Cons,LCO vs LFP

179、,LCO Life Cycle,Congos Cobalt Controversy,鋰鈷氧化物電池（LCO）因其相對較高的鈷含量而以其高能量密度和熱穩定性著稱。LCO 具有相對較高的電壓能力。由于過去鈷的成本，電動汽車行業早已擺脫了對 LCO 的依賴。不過，智能手機、筆記本電腦和其他便攜電子產品對 LCO的需求仍然很大?；瘜W及電芯材料優劣勢分析：鋰鈷氧（LCO）vs.鎳錳鈷（NMC）SLCO 優勢能量密度更高的電壓能力（最高達4.5 V）功率比其他正極化學成分更成熟的技術高回收價值NMC 優勢 能量密度 低溫性能 功率密度 強大的電池供應鏈 高回收價值LCO 劣勢較低的熱穩定性溫度低放電電流可

180、能導致電池組過熱由于過熱，限制倍率壽命較短使用的鈷量最多鈷的成本和稀缺性NMC 劣勢 成本 安全性 鎳/鈷供應鏈LCO 機遇便攜式和消費類電子產品需要10年以上可靠性數據的行業國內工業中的高回收價值NMC 機遇 長續航/高端電動汽車 電動巴士，電動自行車，電動摩托車 電動工具/對性能敏感的應用LCO 風險高能量密度的NMC811和NCA用于高性能高壓的LMNO鈷材料成本不斷增加NMC 風險 磷酸鐵鋰/高電壓尖晶石型無鈷鎳錳酸鋰 原材料成本增加WOT2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LFP|技術123過去，鋰鐵磷酸鐵（LFP）電池主要用于中國的小型、低成本電動

181、汽車。然而，近幾年來，LFP已經開始在更大型的車輛中廣泛應用。幾乎所有主要的汽車制造商現在都已經制定了使用LFP的計劃。此外，LFP也是能源存儲系統中主要采用的化學體系。資料來源：Battery Talk：電池應用細分 2024年1月1日（版本2.0）化學及電芯材料優劣勢分析：磷酸鐵鋰(LFP)vs.鎳錳鈷(NMC)SLFP 優勢 高安全性 長循環壽命 鐵蘊藏量充足NMC 優勢 能量密度 低溫性能 功 率 密 度 強大的電池供應鏈 高回收價值LFP 劣勢重量能量密度低溫性能材料供應鏈薄弱（材料需求大于供應）功率難以讀取電荷狀態回收價值最低成本(*2022)NMC 劣勢成本安全性鎳/鈷供應鏈LF

182、P 機遇低/中端/入門級電動汽車電動公交車、電動自行車儲能電站對成本敏感的應用領域NMC 機遇長續航里程/高端電動汽車儲能電站電動公交車/自行車/摩托車電動工具/對性能敏感的應用領域LFP 風險NMC高電壓LNMO鈉離子電池能量密度的監管原材料成本增加NMC 風險LFP高電壓LNMO原材料成本增加WOT2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMFP|技術資料來源：CRU集團，takomabattery124磷酸錳鐵鋰（LMFP）相較于磷酸鐵鋰（LFP）具有更高的能量密度，同時保持了較低的成本結構。LMFP主要由中國制造商作為LFP的演進來推廣。最初的變體并非純粹

183、的LMFP，而是與 NMC 混合。最初的優化決策涉及錳鐵比例、生產路徑（固態 vs.液態相）以及錳化學原料?；瘜W及電芯材料優劣勢分析：磷酸錳鐵鋰（LMFP）與磷酸鐵鋰（LFP）SLMFP 優勢能量密度每千瓦時成本錳資源豐富且成本低廉每千瓦時使用的原材料更少更易于估計電荷狀態LFP 優勢更好的循環壽命中國現有的供應鏈不需要錳LMFP 劣勢循環壽命（取決于鐵錳比）LMFP CAM和新錳化學品的供應鏈尚不成熟LFP 劣勢能量密度低溫性能在中國以外缺乏供應鏈難以讀取充電狀態LMFP 機遇中長程電動汽車卡車和公共汽車LFP 機遇低/中端/入門級電動汽車電動公交車、電動自行車儲能電站對成本敏感的應用領域L

184、MFP 風險鎳含量高的NMC在長程應用中的競爭高壓LNMOLMR（可充電鋰金屬）LMFP CAM建設較慢錳化學品生產LFP 風險-NMC-高壓LNMO-鈉離子電池WOT2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|125資料來源：公司公告（領英鏈接）LMFP|標志性事件化學及電芯材料2023 Q12023 Q22023 Q32023 Q32023 Q32023 Q42023 Q4CALB 推出了具有LMFP變種的新型電芯規格General Motors 投資于Mitra Chem，并計劃共同開發“類似LMFP的正極材料”。Wanrun 啟動了LMFP 生產的小批量試驗階

185、段。Samsung SDI 推出了LMFP 電池。Renault 計劃使用LMFP。Aug 2023Apr 2023Oct 2023Sept 2023Nov 2023June 2023報道稱，特斯拉更新的Model 3，代號為“Highland 項目”，將采用 CATL 的M3P 電池，據悉該電池是LMFP 的一種變種。May 2023Sept 2023Aug 2023Gotion 推出了長方形的棱柱形 LMFP 電池“AstroinnoL600”-240 Wh/kg，525 Wh/L（在包裝級別上為 190 Wh/kg）。Gotion 生產自己的CAMNIO 成立了內部電池團隊，專注于開發L

186、MFP 電池。Ronbay 計劃在韓國建立LMFP CAM 工廠。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMFP Infrastructure/Supply Chain/Manufacturing126LMFP|基礎設施/供應鏈/制造業資料來源：CRU集團，公司公告已宣布或有計劃采用LMFP技術的制造商化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMO|技術127錳酸鋰（LMO）是較早商業化的鋰離子電池技術之一，其優勢在于成本效益和高功率輸出。然而，與以其卓越循環穩定性和安全特性而聞名的LFP相比，LMO 通常具有較低的循

187、環壽命和熱穩定性。最近LMO 材料開發的趨勢是NMC/LMO 混合，充分利用 NMC 的高能量密度與 LMO 的增強功率能力。這種混合物適用于需要高容量和良好功率輸出的應用，如混合動力電動汽車或某些便攜電子產品。資料來源：Battery Talk：電池應用細分 1/01/2024（版本2.0）化學及電芯材料SLFP 優勢 高安全性 長循環壽命 鐵蘊藏量充足LMO的優勢：成本安全性功率能力（快速充電能力）LFP 劣勢重量能量密度低溫性能材料供應鏈薄弱（材料需求大于供應）功率難以讀取電荷狀態回收價值最低成本(*2022)LMO 劣勢能量密度壽命高溫性能LFP 機遇低/中端/入門級電動汽車電動公交車

188、、電動自行車儲能電站對成本敏感的應用領域LMO 機遇電動自行車/滑板車靜態儲能對成本敏感的應用領域長續航里程/高端電動汽車（NMC/LMO混合型）LFP 風險NMC高電壓LNMO鈉離子電池能量密度的監管原材料成本增加LMO 風險LMFP高壓LNMOWOT優劣勢分析：錳酸鋰(LMO)vs.磷酸鐵鋰(LFP)2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|128當前市場形勢要求電動汽車（EV）的電池更便宜，但性能要與現代NMC811電池相當。CAM是電池成本的主要驅動因素，占據了成本的大約50%以上。氫氧化鋰（LiOH）或碳酸鋰（Li2CO3）占據了CAM成本50%以上，不包

189、括加工和間接費用。為了實現更便宜的電動汽車，LFP是近期最佳解決方案，可以獲得每千瓦時最低的鋰成本。除了 LFP 之外，制造商還需要轉向先進的化學成分，例如硫化鋰（Li2S），以維持成本下降的趨勢并提高性能。正極|鋰的價格權衡鋰化學 Wh及Ah成本地圖：朝著更經濟的電池發展正極 51%制造費用24%負極 12%隔膜 7%電解質 4%外殼 3%LiOH 66%NiSO426%MnSO4 2%CoSO45%NaSO41%NH4OH 1%Li2CO368%Fe(NO3)322%NH4H2PO4 10%電池成本分解NMC811 成本分解LFP 成本分解資料來源：Battery Talk：電池中的鋰 第

190、1部分，Battery Talk：電池中的鋰 第2部分，Battery Talk：電池中的鋰 第3部分化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|隔膜|技術129鋰電池隔膜在物理上隔離開正負極電極，同時允許鋰離子的傳輸。最常用的鋰電池隔膜通常由聚烯烴材料（通常是PE或PP）制成，并涂有陶瓷層。鋰電池中還有許多其他不同類型的隔膜，它們具有不同的性能特點和權衡，被廣泛分類如下。Source:Battery Talk:Battery Application Break Down 1/01/2024(Version 2.0)化學及電芯材料隔膜類型材料材料特性特性

191、聚烯烴膜聚乙烯（Polyethylene,PE）和聚丙烯（Polypropylene,PP）聚烯烴隔膜因其成本效益高、化學穩定性好、易于制造而得到廣泛應用，常見于商用鋰離子電池中。陶瓷涂層膜帶有陶瓷涂層的聚乙烯或聚丙烯隔膜帶有陶瓷涂層的隔膜提供了增強的熱穩定性和安全性。陶瓷層通過抑制內部短路和枝晶的生長，有助于防止熱失控的發生。復合膜不同聚合物、陶瓷或其他材料的組合多重復合隔膜利用多種材料的優勢來實現性能平衡，主要是為了增加電化學穩定性、防止短路和抑制鋰枝晶的生長。微孔膜通常由聚乙烯或聚丙烯與添加的填料或陶瓷涂層組成微孔隔膜具有多孔結構，可以在保持良好機械強度的同時實現高效的離子傳輸。加入填料

192、或陶瓷涂層可以提高熱穩定性并降低熱失控的風險。玻璃纖維膜玻璃纖維與聚合物基體相結合玻璃纖維隔膜具有良好的機械強度，可用于高溫應用。它們以耐穿刺和出色的熱穩定性而著稱。非織造布膜由合成纖維制成的無紡布材料無紡布隔板具有良好的機械強度，常用于靈活且輕便的電池設計中。它們可以適應不同的電池形狀，提供靈活性和適應性。陶瓷復合增強膜聚合物與陶瓷材料的組合陶瓷復合增強膜旨在在機械強度、熱穩定性和離子導電性之間取得平衡。它們被設計用于提高鋰離子電池的安全性和性能。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|負極|概述130Source:Battery Talk:Battery Ap

193、plication Break Down 1/01/2024(Version 2.0)化學及電芯材料能量密度循環壽命成本安全性充放電速率與正極的兼容性產業化環境影響能量密度較高的負極材料可以儲存更多的鋰離子，從而使全電池具有更大的能量容量。石墨、硅和鋰金屬等不同材料的能量密度各不相同，如何選擇取決于具體的應用要求。電池能夠經歷多少次充放電循環而不會出現明顯的性能下降，對于電池能否持久可靠地儲存能量至關重要。負極材料必須在多次循環中表現出穩定性和耐用性，以確保電池的使用壽命。材料成本在決定電池整體成本效益方面起著至關重要的作用。負極材料應具有大規模生產的經濟可行性，同時保持可接受的性能水平。安全

194、是電池設計的首要考慮因素。負極材料應將枝晶形成的風險降至最低，因為枝晶形成可能導致內部短路、過熱和潛在的安全隱患。穩定的負極材料有助于提高鋰離子電池的整體安全性?？焖俪潆姲ㄝ^高的充電速率和放電速率，負極材料必須有效地促進鋰離子快速進出負極，這在電動汽車和消費電子產品等應用中是一項重要指標。負極極和正極材料必須兼容，以確保高效的鋰離子傳輸并最大限度地提高電池性能。材料的整體電化學兼容性有助于提高電池的效率和可靠性。所選負極材料應具備成本效益和可擴展的制造工藝。易于加工和集成到電池生產線是商業可行性的一個實際考慮因素。人們越來越重視選擇環保和可持續發展的負極材料。業界正在探索能最大限度減少在鋰離

195、子電池生產、使用和廢棄過程中，對環境影響的材料。鋰離子電池中負極材料的選擇是一項關鍵決策，它取決于應用的具體要求，并對電池的整體性能、安全性和成本效益產生重大影響。石墨是一種可靠且具有成本效益的選擇，而硅和鋰金屬具有更高的能量密度，但在穩定性和安全性方面面臨挑戰。LTO 雖然能量密度較低，但在安全性和循環壽命方面表現出色。在選擇負極材料時要考慮幾個因素：2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|負極|概述131Source:Battery Talk:Battery Application Break Down 1/01/2024(Version 2.0)化學及電芯材

196、料石墨硅鈦酸鋰鋰金屬描述由于石墨的穩定性、成本效益和完善的制造工藝，它一直是傳統體系的選擇。硅具有比石墨更高的能量密度，但存在與體積膨脹相關的挑戰。鈦酸鋰的能量密度較低，但循環壽命較長。鋰金屬具有最高的能量密度，但由于枝晶的形成，通常在安全性和循環壽命方面存在挑戰。優點廣泛應用于鋰離子電池，穩定，成本低，且具有良好的循環性。理論容量高，能量密度比石墨高。超長的循環壽命，高倍率能力和卓越的安全性能最高的理論容量，可能導致顯著增加的能量密度缺點有限的儲能能力，會阻礙高能量密度電池的發展成本高于石墨（每公斤），并且在充放電循環過程中經歷顯著的體積膨脹，導致機械降解和循環壽命縮短與石墨和硅相比，能量密

197、度低在循環過程中容易形成枝晶，存在安全隱患，降低循環壽命。正在進行集中研究解決這些挑戰。常用負極材料和性能權衡2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|132硅負極|技術硅基材料可以提供電池能量密度的巨大改進，因為1個硅原子可以容納4個鋰原子(相比之下，現有的石墨需要6個碳原子才能容納1個鋰原子)。硅的理論容量為3600 mAh/g，而石墨的理論容量為372 mAh/g。缺點包括在Li合金化/脫合金中體積膨脹(300-400%)。這可以通過過量的硅暴露導致SEI的發展，并可以分解整個負極。因此，制造硅主導的負極一直具有挑戰性，通常只使用少量(3-8%)?；瘜W及電芯材

198、料氧化硅硅復合材料冶金硅成分構成由硅和氧組成常見的變體包括：一氧化硅(SiO)和二氧化硅(SiO2)金屬硅或氧化硅其他形成因素包括硅納米線、硅顆粒上的碳圖層和3D結構純單質硅優點理論容量比石墨高與純硅相比，體積膨脹更小解決了一些機械應力問題優化硅/碳基納米結構以緩沖硅的體積變化復合碳網絡提高了導電性，增加了附著力和更高的化學穩定性制造成本最低硅材料中能量密度最高挑戰與純硅相比，電導率更低由于SEI層的形成，可逆容量可能受到限制在嵌鋰和脫鋰周期中，大量的體積膨脹和收縮機械應力和電極粉碎比金屬硅和大多數SiO更高的生產成本在嵌鋰和脫鋰周期中，大量的體積膨脹和收縮機械應力和電極粉碎高容量的衰減，降低

199、循環壽命硅負極面臨的主要挑戰2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|133Source:Company announcements(each linked in source)化學及電芯材料硅負極|值得關注的年度事件時間軸一月Group14與Nexeon 發生法律糾紛二月Ionblox：與國軒高科合作開發硅基于硅負極和硫正極的新型離子電池l 完成3200萬美金 B輪融資Nanograf 進行$6500萬融資三月Amprius 簽署了購買位于科羅拉多面積約為775K sq ft 場地的意向書四月Group 14 在華盛頓州開始建造世界最大的高端硅碳負極材料工廠六月E

200、nevate與JRES以授權制造的形式合作Amprius 放棄美國能源部$5000萬的項目經費OneD完成$4500萬 C輪融資九月Enevate 與NantG Power 簽署合作協議十月Enovix 關閉了在舊金山灣區的場地，并同步建造在馬來西亞檳城的場地設施中國宣布一系列限制電池用石墨產品的出口十一月極星原型車使用了StoreDot的硅負極材料Sila 華盛頓州Moses Lake 工廠剪彩七月Nexeon 簽署與松下的供貨協議十二月CustomCells獲得Enevate的歐洲生產許可Sila 簽署與松下的供貨協議2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|硅

201、負極|行業參與者&投資情況134公司名稱Sila NanoEnevateEnovixAmpriusGroup14IONBLOXNexeonOneDStoredotAdvanoLeydenjarCoreshellIonic Mineral總部地址/成立時間美國加州2011美國加州2005美國加州2007美國加州2008美國華盛頓州2015美國加州2017英國2006美國加州2013以色列2012美國路易斯安那州2016荷蘭2016美國加州2018美國猶他州2020員工數*368712205115022814511930863012融資規模/估值$933M/3.3B$202M/501M$414M/

202、1.8B$622M/$441M$683M/3B$42M/80M$262M/352M$78/345M$269M/1.27B$40/Unknown$43M/Unknown$30M/Unknown$20M/Unknown投資階段F輪E輪已上市已上市C輪B輪B輪C輪D輪A輪A輪A輪B輪硅含量50%70-100%100%100%50%80%5%to 50%5-75%100%60-90%80-100%技術路線包裹有堅硬碳殼的含硅多孔顆粒包裹有SiC/C殼的最大可達40微米級硅顆粒帶金屬-半導體涂層的硅顆粒，3D 電芯制造技術帶有硅氧化層的硅納米線硅單質被滲入到多孔碳中包裹有碳殼和金屬涂層的納米硅和氧化亞硅

203、顆粒包裹在SiC殼和硅氧化物中的納米硅顆粒通過銅催化劑在石墨表面生長納米硅線固定在導電支架結構里的有金屬涂層的納米硅S用硅碎渣為原料，功能化表面的納米硅通過PECVD在銅基體上生長的多孔硅微米尺寸冶金硅，無硅烷從埃洛石中連續高溫金屬還原SiO2成硅納米管性能表現800 Wh/L350 Wh/kg,5分鐘充電至75%900 Wh/L297 Wh/kg435 Wh/kg,1200 Wh/L,1000 圈350 Wh/kg305 Wh/kg640 Wh/L400-450mAh/g3250 mAh/g of Si 納米線5分鐘極速充電350 Wh/kg 90美金/kWh450 Wh/kg1350 Wh

204、/L增加30%能量密度750+圈純硅電極 3200 mAh/g，85%ICE 2500 mAh/g 穩定，15%硅替代石墨 750mAh/g 91%ICE 700 mAh/g 穩定容量目標應用電動車，消費電子電動車，消費電子消費電子國防，飛行器消費電子飛行器電動車，消費電子電動車電動車電動車，消費電子，儲能國防，飛行器電動車、移動電動車、消費電子、國防投資合作伙伴Mercedes,Whoop,CATL,TDK,Samsung,PanasonicRNM Alliance;LGES,SamsungIntel,QualcommAirbus,US ArmyPorsche,ATL(TDK),BASF,S

205、howa Denko,SKApplied Materials,LiliumWACKER,SK ChemicalsGM Ventures,Volta Energy TechnologiesBP,EVE,Daimler,Vinfast,Samsung,TDKMitsui KinzokuEIBZeon,Meyers ManxSoon to be public硅負極初創公司正在持續發展并與工業界伙伴不斷增加聯系Source:Pitchbook,Intercalation Station Silicon Series(1,2,3,4),Battery Talk Case Study on Group14

206、化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鈦酸鋰負極（LTO）|技術135當石墨負極在鋰離子電池中得到廣泛應用時，鈦酸鋰（LTO）則作為一種替代品，特別是在那些重視安全性、耐用性、快速充電和功率密度而非能量密度的應用中。鈦酸鋰通常用于微混合動力車輛中，因其高功率密度而受到青睞。Source:Global LTO Battery Market化學及電芯材料SLTO 優點功率密度安全性循環壽命低溫性能無SEI生產和析鋰Graphite 優點-能量密度-成本-供應鏈LTO 缺點 成本 能量密度 高溫性能 產氣Graphite 缺點-循環壽命-安全性-高低溫性

207、能LTO 機遇輕混電動車電動巴士混合儲能系統高功率場景應用低溫環境應用Graphite 機遇-電動車和儲能電站LTO 風險鈉離子電池增長中的材料成本Graphite 風險-硅負極的性能改善-鋰金屬負極-供應鏈的區域管制WOT鈦酸鋰（LTO）與石墨（Graphite）的優缺點對比2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鈦酸鋰負極（LTO）|行業參與者136Source:Global LTO Battery Market東芝：在鋰離子電池的鈦酸鋰（LTO）負極開發方面一直是一個突出的參與者。該公司一直參與制造LTO電芯，并推廣其在各種應用中的使用，包括電動車和工業能源

208、存儲。NEC能源解決方案：以其能源存儲解決方案而聞名，他們在某些電池系統中利用了LTO技術。該公司專注于提供電網能源存儲解決方案，并已部署基于LTO的電池用于各種項目。Altairnano：現稱為能源存儲系統（ESS），一直參與高級能源存儲技術的開發。他們已經研究LTO負極材料，用于高功率和長壽命應用。NEI：是一家活躍在開發能源存儲應用高級材料的材料科學公司。他們已經研究了包括LTO在內的各種類型的負極材料，并參與了研發工作。A123 Systems：萬向集團的子公司，一直參與開發各種應用的鋰離子電池。他們在某些電池產品中利用了LTO技術，特別是用于高功率應用。Kokam：一家韓國公司，一直

209、參與高級電池系統的開發和制造。他們在某些鋰離子電池中使用了LTO負極技術，適用于電動車和電網存儲等應用。Leclanch：一家瑞士能源存儲公司，已經在各種能源存儲解決方案上進行了工作，包括鋰離子電池。他們已經探索在某些電池系統中使用LTO負極。ATL：一家總部位于中國的主要電池制造商，一直參與生產各種應用的鋰離子電池。雖然他們以使用不同的負極材料而聞名，但在某些電池配置中可能會探索或使用LTO?；瘜W及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|137化學及電芯材料SLi-Metal 優點體積能量密度質量能量密度原料供應鏈Graphite 優點成本循環壽命功率安

210、全性Li-Metal 缺點循環壽命功率密度電池供應鏈SOH指標清晰度產能安全性Graphite 缺點區域供應鏈能量密度Li-Metal 機遇航空航天國防無人機其他有補貼的應用Graphite Opportunity低成本電動車儲能電站電動巴士，自行車和摩托車電動工具和性能敏感性應用Li-Metal 風險高鎳/硅體系鈉離子電池能力密度和循環壽命的相關法規增長中的材料成本Graphite 風險鈉離子電池區域法規WOT鋰金屬(Li-Metal)與 石墨(Graphite)優缺點對比鋰金屬負極|技術2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMFP Infrastructu

211、re/Supply Chain/Manufacturing138鋰金屬負極|行業參與者有鋰金屬相關項目計劃的制造商鋰金屬原料的生產者電芯/電池包制造商汽車主機廠Source:Battery Talk;Green Congress化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰金屬負極|行業參與者和投資139公司技術員工數量專利數量資金總額($)備注QuantumScape金屬氧化物-固態-鋰金屬或無負極850+300+800+MQuantumScape是一家資金雄厚的初創公司，擁有龐大的員工和專利組合，是該領域的行業領導者之一，但最近由于許多承諾和沒有交付

212、而黯然失色。QuantumScape是鋰金屬固態電池的冠軍，我們很期待它在未來幾年的發展Cuberg金屬氧化物-液體電解質-金屬鋰150-20026PrivateCuberg最初是一家專注于開發鋰金屬電池液體電解質的公司，后來被Northvolt收購，以對沖未來電池發展的風險。Northvolt已經推出了一些出色的第三方測試數據，但這些數據也受到了靜置時間和不對稱率的嚴格審查。Factorial Energy金屬氧化物-固態-鋰金屬或無負極150-20024244+M固態電池公司擁有良好的專利組合，由于OEM最近的投資，其背后有很大的動力。到目前為止，factorial一直相對平靜，直到它發布

213、了制造工廠的消息?？吹竭@家公司的最終目的地將是一件有趣的事情，因為它挑戰著固態制造業的巨大障礙。SolidEnergy Systems金屬氧化物-液體電解質-金屬鋰130-16027597M較低的員工數量和專利數量表明其處于早期發展階段，但最近的UN 38.3認證證明了袋狀細胞的重大發展。Nextech很可能正在運送樣品，但他們的低專利數量可能不足以提供足夠的進入壁壘。Blue Solutions鋰金屬聚合物電池200-3005屬于Bollore私人所有Blue Solutions是Bollor集團旗下公司，是唯一一家可用于運輸和固定應用的全固態電池商用制造商。他們目前銷售固態鋰金屬聚合物(L

214、MP)電池。金屬鋰聚合物并不是一項新技術，而且已經出現了，看看它們在固態領域的著落將會很有趣?；瘜W及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰硫|技術140化學及電芯材料SLi-S 優勢成本安全性比能量豐富的硫NMC 優勢-能量密度-低溫性能-功率-強供應鏈-高回收價值Li-S 劣勢循環壽命能量密度電池供應鏈功率充電狀態難以讀取NMC 劣勢-成本-安全性-Ni/Co供應鏈Li-S 機遇低/中/入門級電動汽車電動公交電動卡車成本敏感應用NMC機遇-遠程/高端電動汽車-固定存儲-電動公交車,電動自行車,電動摩托車-電動工具/性能敏感應用Li-S 技術問題NMC

215、/高壓LNMO鈉離子電池關于能量密度和包循環壽命的規定增加材料成本NMC 技術問題-提高材料成本LFP/高壓LNMO-增加原材料成本WOT鋰硫(Li-S)與鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)的利弊2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰硫|材料選擇141活性材料材料性能電容(mAh/g)電壓范圍(V)振實密度(g/cm3)循環壽命前景與挑戰正極硫碳1100-16741.5-3.00.3-0.750-300相對于傳統鋰離子，安全性更好電壓窗口禁止封裝設計振實密度導致體積能量密度低硫化聚丙烯腈（SPAN）300-6001-2.50.4-0.6100-600較差的體積能和重量能

216、由于標稱電壓的限制，功率密度有限鋰硫1000-11661.5-3.00.3-0.750-300高水分敏感性導致更高的成本由于振實密度導致體積能量差負極硅3000-42000.1-10.8-1.0100-1000由于振實密度導致體積能量差原料限制了成本和質量鋰/鋰合金3200-3800 0-0.20.5-0.750-600需要處理大量變化報告的循環壽命有限非活性材料材料性能類型前景與挑戰電解質醚基醚/氟醚中的LiTFSI鹽醚的溶解度允許廣泛使用添加劑和鹽來保持負極的穩定性醚溶解電池內的活性CAM物質碳酸酯基環狀/線型碳酸酯混合物中的LiPF6鹽良好的氧化穩定性，但需要控制氣體的產生/積聚集流體鋁

217、箔用于正極在 1 V時鋁會與鋰發生反應鋁的重量與正極負載量有顯著關系銅箔用于負極銅的重量對電池的整體重量有很大影響由于化學窗口-銅應在0 V下反應化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰硫|年度特別事件Q2142Q3Q42023 events&news was dominated by Lyten and lackluster for many of the other companies.With Lithium sulfur being an emerging technology&collectively seen challenge che

218、mistry,the groups and investments committed to it are relatively small at this timeMay 2023Zeta Energy發展干法正極工藝Stellantis投資美國新公司 Lyten，開發鋰硫電池May 2023Lyten在美國開設第一條自動化中試線，生產鋰硫電池June 2023September 2023Lyten獲得2億美元B輪融資November 2023Gelion&Ionblox 就鋰硫電池達成合作化學及電芯材料October 2023Zeta 宣布多層300 Wh/kg軟包電池，容量為20Ah.2

219、023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰硫(Li-S)|行業參與者&投資143公司技術員工數量專利數量基金($)備注Lyten硫正極-鋰金屬負極250-300350+410MLyten是一家資金雄厚的初創公司，擁有大量員工和專利，有望做出重大貢獻，但尚未公布任何公開數據。目前，已經開設了一條試驗生產線，并對生產活動保持透明。根據員工數量和制造能力推測，該公司將在最近推出樣品電池。Theion單斜硫正極-鋰金屬負極244未披露最近在Drexel大學研究基礎上成立的公司，資金數額未公開，員工數量少，推測其處于研究和擴產的初期階段。Li-S Energy硫正極-鋰金屬負

220、極11-501102.4M（截至 1/08/2024)憑借氮化硼正極提前上市，基于員工和專利數量推測，其很可能在試圖確定其資本流向，以獲得最佳的發展回報。NexTechBatteries硫正極-鋰金屬負極15-2031M員工數量和專利數量少，表明該公司處于發展初期，但最新獲得的UN38.3認證，表明該公司的軟包電池技術有所發展。該公司很可能正在送樣，但是由于專利數量少，可能不足以打破進入市場的壁壘。Zeta Energy硫正極-3D碳負極15-20531.2M最近獲得了美國能源部的資助，是一家在該領域極具潛力的新企業。雖然獲得了大量政府資助，但從員工和專利數量上來看，公司處于初始發展階段。Co

221、herent硒 硫正極-鋰負極不清楚NA未披露鋰硫領域的新玩家，在激光、網絡和光學領域是一家成熟公司。目前不清楚其為何涉足這一領域，但這種投資仍是振奮人心的?；瘜W及電芯材料2023|BATTERY REPORT|Sponsored Content|P.144鋰鋰-硫電池硫電池面向大眾市場的新電池化學體系面向大眾市場的新電池化學體系重量更輕重量更輕能量密度已超過軟包和圓柱三元鋰離子電池，比能量即將超過兩倍。低成本低成本無三元材料，無石墨，正極由易得、便宜的硫和甲烷制成。美國本土供應鏈美國本土供應鏈2024 年商品化年商品化2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|14

222、5鈉離子電池|技術鈉離子電池是鋰離子電池的候補替代技術，遵循離子可逆插層的”搖椅“原理。相比于鋰（氧化還原電位-3.01 V，離子半徑0.76），由于鈉的氧化還原電位較高(2.71 V vs.Na+/Na),尺寸大(1.02)，因此其能量密度較低，反應動力學慢，但鈉離子電池也具有優點。對鋁惰性，可用鋁做負極集流體，并能與各種3d過渡金屬配合，順利發生Na插層反應。由于鈉來源豐富，鈉離子電池具快充能力和更寬的使用溫度范圍，所以鈉離子電池適用于對成本效益和使用壽命要求較高的固定儲能應用。作為電網儲能的潛在解決方案，正在進行旨在實現較低的儲能平均成本的研究，目標是低于$0.1/kWh。Source:

223、Polyanionic Cathode materials for Sodium ion batteries,Dissertation from Mr.Huang Zhang(KIT)化學及電芯材料在固定儲能領域，鈉離子電池是鋰離子電池的更為經濟、安全的替代品，其具儲量豐富和低成本的優勢。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鈉離子電池|材料選擇146活性組分材料性質容量(mAh/g)電壓區間(V)振實密度(g/cm3)循環壽命安全性前景&挑戰正極層狀氧化物(1,2)120-1502.0-4.02.2-3.22000-5000放熱和釋放氧氣未明確熱穩定性寬電壓范

224、圍限制了集成聚陰離子(3,4)90-1202.0-3.5*0.6-0.95000-10000有限的熱釋放因振時密度問題，限制了體積能量密度有限的倍率性能/功率密度PBAs(5,6)150-1702.0-4.00.6-0.95000-10000釋放氰化物氣體高的濕度敏感性提高了成本振時密度限制了體積能量密度負極硬碳(7,8)250-3000-1.50.8-1.05000-10000迅速釋放能量，燃燒生成CO2振時密度限制了體積能量密度原料限制了成本和質量合金(9,10)650-850 0-0.86.6-7.31000-3000緩慢釋放能量，氧化為 M-O2需要面對嚴重的體積變化問題有限的循環壽命

225、鈉(11,12)11660-1000-處理鈉箔存在挑戰無鈉循環壽命限制&體積變化4.2V in NVPF*惰性組分材料性質描述前景&挑戰電解液醚基(13)NaPF6溶于線性聚乙烯醚醚類與Na負極兼容 與石墨不兼容),能形成有效、穩定的界面層（SEI）有限的抗氧化性，不能用于高電壓正極碳酸酯基(14)NaPF6t溶于環狀/線性碳酸酯混合物好的抗氧化性，在高電壓時，需要處理氣體產生/聚集問題與金屬負極不相容集流器鋁箔用于正、負極側鋁與鈉不反應（與鋰不同）減少重量、成本，替代銅?；瘜W及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鈉離子電池鋰離子電池元素豐度23000

226、 ppm20 ppm質量能量密度140-150 Wh/Kg140-280 Wh/Kg 取決于化學性質(NMC,LFP,LTO,NCA etc.)體積能量密度250-400 Wh/L250-750 Wh/L 取決于化學性質(NMC,LFP,LTO,NCA etc.)循環壽命2000-20,0002000-20,000快速充電能力已證明短周期4C;R&D 仍在進行取決于化學性質(NMC-1C,LFP-2C,LTO-3000Link201215-2020-25普魯士藍普魯士藍50000Link2012層狀化合物硬碳1604000Link未報道2012普魯士藍硬碳160未報道Link未報道Link20

227、12層狀化合物硬碳1454500未報道2012普魯士藍/層狀化合物硬碳160未報道Link30002012硬碳150-1602000Link未報道Note1:Significant variations between cylindrical vs pouch reported datapoints Note2:Metrics obtained from news reports,no verified datasets publicly available2012層狀化合物/聚陰離子硬碳135Link未報道25002012硬碳125-1453000Link240-270化學及電芯材料層狀化合

228、物層狀化合物2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鈉離子電池|電動汽車的應用鈉離子電池的體積能量密度(Wh/L)是實現更高續航里程的瓶頸153OEM的目標電動汽車應用：小型和迷你型電動汽車A00級EV報告指標規格:20-40 kWh行駛里程:250-400 km25 kWh Pack化學及電芯材料Source:JAC-EV Publish day2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鈉離子電池|儲能系統（ESS）的應用鈉在ESS市場中的地位154挑戰:成本和安全性仍未得到驗證循環壽命還有待大規模驗證鈉離子:2-8 小時的最佳時間點

229、采購產品熔融采購產品熔融NaNa-S S，水電池，水電池，液體金屬，金屬液體金屬，金屬-空氣，燃料空氣，燃料電池電池表前市場(更大的部署空間)表后市場(更小的部署空間)替代品:Li-LFP/液流電池/Na-S/鋅/液態金屬/金屬-空氣關鍵指標:平準化成本($/kWh/循環)安全性循環壽命速率替代品:Li-LFP/鉛酸關鍵指標:安全性資金成本($/kWh)循環壽命化學及電芯材料Source:DOE,CTVC2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固態|行業概述目前全固態電池產業的發展趨勢制造商賽道:幾乎所有的汽車制造商都參與到固態電池賽道，通過以下方式:自主開發(如

230、：豐田汽車)與固態電池公司合作(如：蔚來汽車與 衛藍新能源)直接投資一家(如：BMW,Ford,Stellantis)或多家固態電池公司(如：Mercedes,Hyundai,Kia)混合戰略，自主研發并投資固態電池公司(如：Honda)技術:盡管聚合物技術成熟度高，但尚未就使用何種電解質達成共識。值得注意的是，使用半固態電池來提升正極材料工作性能的產業趨勢明顯。亞太地區對硫化物固態電解質的關注度較高。時間軸:該領域大部分初創企業成立于 2010至 2016期間，現已上市或處于投資后期階段。大部分參與者預計或宣布的投產時間在2026至2029年之間，少數樂觀者的目標是2024年。155化學及電

231、芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Solid State:Technology由于使用固態電解質，固態電池與傳統液態電池不同。然而，由于每種固態電解質都有其優缺點，所以尚未就首選的固態電解質成份達成共識。最常用的兩種固態電解質：陶瓷(包括氧化物和硫化物)聚合物(固體，復合物或凝膠；后者通常被稱為半固態電解質)固態電解質的性能評價指標包括：高的離子導電率，穩定的電極-電解液界面，高的熱、電化學穩定性，抑制枝晶生長，好的加工性和低的制造成本。陶瓷電解質表現出高的離子導電率和機械強度，但是界面性能差。相反的，有機聚合物呈現出優良的界面性能，但是離子導電率低，

232、機械強度差。目前，聚合物因其卓越的加工性能而在技術上達到較高水平。Source:BatteryBits156固態電解質的類型固態|技術化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固態|供應鏈&制造157Source:Fraunhofer ISI與傳統液態電解質的制造差異化學類別負極制造正極生產隔膜生產電池組裝液態鋰離子電池制漿、涂布、干燥、壓片制漿、涂布、干燥、壓片干法或濕法擠壓工藝堆垛、包裝、填充電解液、脫氣、老化氧化物固態電池鋰箔擠壓、壓延、層壓制漿、涂布、干燥、低溫燒結制漿、涂布、高溫燒結、層壓、低溫燒結疊壓、老化硫化物固態電池鋰箔擠壓、壓延、層壓

233、制漿、涂布、干燥、層壓制漿、涂布、干燥、層壓疊壓、老化聚合物固態電池鋰箔擠壓、壓延、層壓擠壓、層壓擠壓、層壓疊壓、老化區別很大，尤其是鋰金屬的擠壓工藝。值得注意的是，對Si負極的處理工藝接近于傳統鋰離子電池。對于氧化物和硫化物，正極處理工藝與傳統鋰離子電池相似，但是固態電解質顆?；煊跐{料中。此外，氧化物固態電解質需要昂貴的燒結步驟。另外，聚合物需要擠壓。對于氧化物和硫化物，隔膜的濕法處理工藝與傳統鋰離子電池明顯不同。固態電解質不需要填充和脫氣過程，這算是一個優點。主要制造差異化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固態|供應鏈&制造Source:Fr

234、aunhofer ISI158固態電池和液態鋰離子電池具有相同的組件，但是對電解質和負極材料有不同的資源需求。主要有兩個區別：電解質中新加入的金屬元素，以及鋰含量的增加。加入新金屬元素在固態電池中新加入La、Ge、Zr等金屬元素，使它與傳統鋰離子電池不同：鋯是常見的，不存在嚴重的供應鏈問題（存在于氧化物固態電解質中）。鑭在稀土元素中含量豐富，隨著固態電池的應用，需求量會上升（存在于氧化物固態電解質）。鍺相對稀缺且成本高，可能不適宜于在電池中廣泛應用（存在于氧化物和硫化物固態電解質中）。鋰含量關于鋰元素的需求:正極材料需鋰與傳統鋰離子電池相同。主要區別在于電解質，相比于液態有機電解質，固態電解質

235、額外平均需要10-20 g/kWh鋰元素。負極鋰金屬需要更多的鋰，基本等同于上述從液態電解質到固態電解質轉變的所需量。額外的鋰含量取決于電極片的厚度，以及為提高電池性能而加的過量鋰?；瘜W及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|十一月:Solid Power向寶馬交付了首批 A-1 EV電池，正式進入汽車行業。固態|主要事件Source:Xu,L.,Lu,Y.,Zhao,C.Z.,Yuan,H.,Zhu,G.L.,Hou,L.P.,Zhang,Q.,&Huang,J.Q.159Q2五月:ProLogium宣布在法國Dunkirk建造價值 5.2b 的Gig

236、afactory工廠十一月:SES 推出了容量為 107 Ah的新型鋰金屬電池芯。十月:Factorial Energy 已向汽車制造商交付了超過 100 Ah 的鋰金屬電池A樣品進行測試。七月:WeLion已向電動汽車制造商Nio交付首批半固態電池芯六月:豐田公司宣布在固態電池方面取得突破性進展，并承諾在2027-2028年實現商業化(后更正為“2030年及以后”)。四月:電池巨頭CATL推出了能量密度為500(Wh/kg)的凝聚態電池（半固態）。Q4Q3與2022年相比，2023年在固態電池的新投資和合作方面乏善可陳。固態電池公司鞏固了現有的合作關系，并在商業化的道路上部署之前籌集的資金。

237、對于大多數公司來說，投產時間仍是個變數?；瘜W及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固態|行業參與者160電解質1.聚合物2.氧化物3.硫化物4.半固態歐洲、中東、非洲亞太地區美洲化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固態|行業參與者&投資Source:Dealroom,Crunchbase公司電解質技術建立日期基金、階段有名的CVCsIlika氧化物固態電解質2004$30M-上市-Ensurge氧化物固態電解質2005$25M-上市-Prologium氧化物固態電解質2006$538M-E輪Quantum

238、Scape氧化物固態電解質2010$1.5B-上市24m半固態電解質2010$107M-E輪-Solid Power硫化物固態電解質2011$387M-上市Iten氧化物固態電解質2011$110M-C輪-Ionic Materials聚合物固態電解質2012$65M-C輪SES半固態電解質2012$600M-上市StoreDot半固態電解質2012$210M-D輪1612000年后的初創企業化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|固態|行業參與者&投資Source:Dealroom,Crunchbase公司電解質技術建立日期融資階段有名的CVCsF

239、actorial Energy聚合物固態電解質2014$240M-D輪Blue Current聚合物固態電解質（復合物）2014$46M-不清楚Ion Storage Systems氧化物固態電解質2015$53M-A輪-Sakuu不清楚2016$16M-A輪-Svolt硫化物固態電解質2016$2.9B-B輪Welion半固態電解質2016$275M-D輪LionVolt氧化物固態電解質2020$6.2M-剛開始-Solithor氧化物固態電解質2021$10M-剛開始-BasqueVolt聚合物固態電解質2022$30M-剛開始1622000年后的初創企業化學及電芯材料2023|BATTE

240、RY REPORT|01 Industry|P.|01 產業產業163概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Battery Material PricesRaw Materials礦業投資增加了市場上電池材料的供應與 2022 年相比，電動汽車和電池需求的增長速度有所放緩自今年年初以來，中國市場庫存居高不下對LFP的需求持續擴大削弱了對鎳和鈷材料的需求原材料原材料1642023年電池化

241、學品價格因供大于求而下跌年電池化學品價格因供大于求而下跌電池材料|2023 價格來源:CRU Group導致價格下降的因素導致價格下降的因素鋰電池級化工品價格,DAP 中國,$/kg硫酸鎳價格,DAP 中國,$/kg硫酸鈷價格,DAP 中國,$/kg2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Lithium landscape 原材料原材料165鋰 101|碳酸鋰當量（LCE）由于鋰化合物種類繁多，通常以碳酸鋰當量（“LCE”）來指代鋰含量。技術用碳酸鋰一般要求品位為99.0%，電池品級至少為99.5%。氫氧化鋰：用于高鎳電池需要 1.544 LCE碳酸鋰：用于 LF

242、P 和低鎳電池需要 1 LCE鋰金屬：用于鋰金屬電池需要 5.323 LCE 隨著越來越多的公司希望實施可變合同以最大限度地提高利潤率，這些倍數會根據給定化學品的成本變化起到乘數的作用。轉換自轉化自鋰金屬轉換自氧化鋰轉化自碳酸鋰轉化自氫氧化鋰鋰金屬鋰金屬Li1.0002.1535.3233.448氧化鋰氧化鋰Li2O0.4641.0002.4731.601碳酸鋰碳酸鋰Li2CO30.1880.4041.0000.648氫氧化鋰氫氧化鋰LiOH0.2910.6251.5441.000鋰化合物和礦物的轉換系數鋰化合物和礦物的轉換系數來源:Battery Talk:Lithium in Batter

243、ies Part 1,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 2,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 32023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Lithium landscape 原材料原材料166鋰 101|類型&來源鋰礦鹵水礦物濃縮物玻璃陶瓷碳酸鋰氯化鋰金屬鋰電池藥業合金氫氧化鋰石油電池玻璃陶瓷空調藥業鋰金屬在環境中并非天然存在，鋰最常見于含鋰礦物中，例如偉晶巖中的鋰輝石（LiAlSi2O6）或鹵水中的氯化鋰（LiCl）等溶解鹽：硬巖礦-礦床被加工成工業上廣泛使用的精礦，或可轉化為

244、碳酸鋰或氫氧化鋰。鋰鹵水-通常來自蒸發湖泊和鹽沼。鹽水的化學成分在每個地點都是獨一無二的，并且在同一鹽沼中可能會發生巨大變化。鋰粘土-盡管許多項目正在研究其潛力，但尚未從粘土中生產出鋰粘土。已開采礦床的主要位置：澳大利亞、巴西、加拿大、中國、美國、津巴布韋已開采礦床的主要位置：智利、阿根廷、中國來源:Battery Talk:Lithium in Batteries Part 1,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 2,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 32023|BATTERY REPORT|01 Indu

245、stry|P.|Lithium landscape 原材料原材料167鋰 101|直接鋰提?。―LE）由于難以獲得硬巖礦物和鹵水提取的耗時/耗水，公司轉向直接鋰提取方向DLE 應做到:對環境的影響較?。ê乃枯^?。┑吞忌a更低的耗水量由可再生能源提供動力（盡管從技術上講，鹽水可以做到這一點）減少礦山/煉油廠啟動和運行所花費的時間轉換效率為70-80%來源:Battery Talk:Lithium in Batteries Part 1,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 2,Battery Talk:Lithium in Batteries Part

246、390%的鋰回收率的鋰回收率99%去除雜質去除雜質200-100倍鋰濃度系數倍鋰濃度系數未加工鋰鹵水鹵水中鋰含量高達 86 mg/L鋰離子被選擇性地吸收到對鋰具有高度選擇性的固體化學物質中（就像化學過濾器一樣）。不含鋰的鹽水離開系統，注入回儲層。從汽提液中提取鋰離子，生產高品位、高純度的精礦。常規工藝：蒸發池直接鋰萃?。夯瘜W流程2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|鋰|提取技術創新直接鋰提取直接鋰提取特性硬巖礦物鹵水采礦蒸發DLE生產時間（從提取到生產）生產時間（從提取到生產）幾周到幾月幾月到幾年幾小時到幾天鋰回收率鋰回收率60-80%(通過后續加工)40-60

247、%70-90%+資本支出成本資本支出成本根據品級而不同US$23-34,000/tpaLCEUS$26-34,000/tpa LCE運營支出成本運營支出成本US$3,300-4,900/tpa LCEUS$3,300-4,900/tpa LCE鋰產品鋰產品鋰輝石(5-6%Li2O)碳酸鋰(Li2CO3),氯化鋰(LiCl),氫氧化鋰(LiOH)碳酸鋰(Li2CO3),氯化鋰(LiCl),氫氧化鋰(LiOH)過程過程加熱、冷卻、破碎和焙燒大氣蒸發、工廠加工不同的工藝，如吸附、離子交換、溶劑萃取、膜分離、電化學分離耗水量耗水量高高低-中能量消耗能量消耗高低(曝曬蒸發)中排放排放高低低鋰提?。―LE

248、）的各種工藝包括：1.吸附（吸附作用）：該技術采用吸附劑選擇性地附著在鋰上，通過洗滌程序消除不需要的離子。公 司：SunResin、IBM、Summit Nanotech、Vulcan Energy、Koch Technical2.離子交換：通過物理化學過程，離子污染物被分離，因為不需要的離子被類似電荷的離子取代。離子交換材料充當選擇性篩子，只允許鋰（和氫）離子通過。公司：Lilac Solutions3.溶劑萃?。菏褂煤腥軇┖洼腿┑挠袡C溶液，從鹵水中提取鋰，通過化學或物理手段轉化為LiCl（或離子）。公司：Solvay，Adionics4.膜分離：采用納濾和反滲透等膜技術，這種方法選擇性

249、地去除硬度（Mg、Ca）并回收鋰。公司：Energy X5.電化學分離：利用電化學電池，該方法將LiCl直接轉化為LiOH或Li2CO3，繞過氫氧化鈣等中間體。目前處于早期階段，尚未達到商業化168來源:Goldman Sachs report原材料原材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Lithium landscape 來源:CRU Group原材料原材料169鋰|2023概況中國、津巴布韋和巴西的新生產商供應激增中國、津巴布韋和巴西的新生產商供應激增2023主要鋰礦商2023主要鋰精煉商2023主要鋰產出國，kt LCE2023|BATTERY REP

250、ORT|01 Industry|P.|LMFP Infrastructure/Supply Chain/Manufacturing鋰|采礦：上市時間2024年初啟動新采礦年初啟動新采礦/精煉廠的時間模型精煉廠的時間模型考慮到進場和使新材料達到要求所需的所有步驟，今天開礦以滿足2030年電池復合年增長率的需求最大的障礙是時間。最糟糕的情況是用31年的時間從頭開始開采一座新礦山至產品被客戶認可，最好的情況是16年內，除非像直接鋰提?。―LE）這樣的新技術在不久的將來實現。DLE將擴大許多鹵水的現有生產，同時也允許更快地引入新的鹵水。原材料原材料來源:Battery Talk:Lithium in

251、Batteries Part 1,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 2,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 32023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMFP Infrastructure/Supply Chain/Manufacturing鋰|市場增長鋰市場現實主義與樂觀主義建模的年度增長率比較鋰市場現實主義與樂觀主義建模的年度增長率比較市場現實主義20.5%AGR Li(仍為樂觀估計)10%AGR Co(46%剛果)5.1%AGR Ni6.4%AGR Mn原材料原材料來源:B

252、attery Talk:Lithium in Batteries Part 1,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 2,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 3市場樂觀主義2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|LMFP Infrastructure/Supply Chain/Manufacturing鋰金屬|市場增長鋰生產數據與市場對需求的樂觀態度鋰生產數據與市場對需求的樂觀態度為了跟上預計電池需求的預期復合年增長率，鋰業務需要在2028年前啟動幾個新項目，或者公司需要縮減規模。直

253、到最近，鋰的年產量增長大多圍繞著現有礦山的產量增長，而不是新來源。原材料原材料來源:Battery Talk:Lithium in Batteries Part 1,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 2,Battery Talk:Lithium in Batteries Part 32023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Nickel industry faces cost vs.ESG challengeRaw Materials原材料原材料173鎳|成本與ESG的挑戰印尼生產的電池用鎳成本最低：但實際運營伴隨著高碳排

254、放、尾礦和森林砍伐等狀況：來源:CRU Group,Financial Times2023鎳礦主要采挖地2023硫酸鋰主要生產地2025年鎳產量（kt）與現金成本（$/t）注：極端異常值已從鎳成本曲線中刪除。2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Cobalt market dealing with record low prices原材料原材料174鈷|市場過剩項目增加帶來的大量盈余：項目增加帶來的大量盈余：幾乎所有的鈷都是作為鎳和銅的副產品開采的。因此，礦工不會被低鈷價格嚇倒，只要鎳和銅市場激勵生產，他們就有望繼續生產。鈷正在被節約和替代：鈷正在被節約和替代：

255、無鈷LFP的興起和越來越高的鎳NMC化學成分正在軟化電池中對鈷的需求。便攜式電子產品市場需求下降而便攜式電子產品嚴重依賴富含鈷的LCO電池：來源:CRU Group鈷市場價格創歷史新低鈷市場價格創歷史新低硫酸鈷價格,DAP 中國,$/kg2023鈷礦主要采挖地2023鈷化學品主要生產地2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Manganese due for great influx of demand175錳用于制造鋰離子和鈉離子CAM的Mn化學物質2：硫酸錳-用于NMC、NMCA、LMFP、未來的LNMO、LMR碳酸錳-用于LMFP和層狀氧化物鈉離子三氧化錳-

256、用于LMFP和層狀氧化物鈉離子中國主導高純錳加工，同時生產最便宜的產品1來源:1 Manganese Metals Company,2 CRU Group錳因電池需求大量涌入錳因電池需求大量涌入Raw Materials原材料原材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Graphite:China imposes export controls原材料原材料176石墨來源:S&P/Battery Materials Review,IEA,Nouveau Monde Graphite天然石墨天然石墨 vs 人造石墨人造石墨天然石墨是從地球上開采的，而人造石墨來源于石

257、油焦天然石墨更便宜，生產碳密集度更低。人造石墨因其更高的純度和可預測的性能，以及更快的充電和更長的循環壽命而備受青睞。與礦山投產相比，建造合成石墨工廠所需的時間也更短。經驗法則：經驗法則：每kt負極消耗約0.45 kt天然石墨每kt負極消耗約1 kt合成石墨前體每GWh電池容量約1.2 kt石墨負極材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Graphite:a imposes export controls原材料原材料177石墨|人造來源:Minviro for Northern Graphite,East Asia Qinghai Securities Co.

258、,Ltd,人造石墨是最常用的石墨，但碳強度是一個挑戰人造石墨是最常用的石墨，但碳強度是一個挑戰生產地點對碳排放強度的影響取決于其所使用的生產地點對碳排放強度的影響取決于其所使用的能源能源電價對制造成本有很大影響電價對制造成本有很大影響人造石墨的高成本源于其石墨化過程，該過程需要長時間的高溫加熱以去除雜質。全球不同負極級石墨產品對環境影響的對比影響種類北部石墨天然石墨-中國人造石墨-中國單位（每公斤功能單位）全球變暖潛能值酸化潛力顆粒物形成疾病發病率2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Graphite:China imposes export controls原

259、材料原材料178石墨|天然來源:Hague Centre for Strategic Studies中國中國主導著天然片狀石墨的生產和加工，并壟斷了用于鋰電池負極的球形石墨的轉化過程。球形石墨的化學純化過程需要強酸處理和氫氟酸等危險材料，而這些材料在歐盟等司法管轄區受到高度監管。天然鱗片石墨產量最高的生產商（噸）天然鱗片石墨產量最高的生產商（噸）2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Graphite:China imposes export controls原材料原材料179石墨|開發中國以外的石墨項目來源:公司公告中國的主導地位正在推動對替代來源的搜索中國的主

260、導地位正在推動對替代來源的搜索2023年12月，中國對石墨出口實施了進一步的控制，促使人們對非中國來源重新產生了興趣（更多細節見政政策策部分）。融資和許可是前中國生產商面臨的一大挑戰。綜合計劃僅占全球產能的約6%。制造商負極種類國家產能集成的礦山Syrah Resources天然美國45 kt/y莫桑比克Mitsubishi Chemical天然和人造美國10 kt/y無Westwater天然美國40 kt/y美國Nouveau Monde Graphite天然加拿大43 kt/y加拿大Resonac(Hitachi C.)天然和人造日本20 kt/y無Talga天然瑞典20 kt/y瑞典Vi

261、anode人造挪威1.5 kt/yn/aSGL Carbon人造波蘭未知n/aAnovion人造美國35 kt/yn/aNOVONIX人造美國50 kt/yn/aPOSCO天然和人造韓國90 kt/yNoEpsilon Materials天然和人造美國50 kt/yNoSuperior Graphite天然和人造美國24 kt/yNo石墨負極活性材料設施計劃（非詳盡）石墨負極活性材料設施計劃（非詳盡）2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|18001 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安

262、全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|隨著電氣化和電池生產的激增，對電池金屬的需求預計將不斷上升。短期內，回收利用可以幫助滿足這部分需求，為那些原生金屬產量低的地區提供邊際的供應安全。長期來看，回收將在滿足市場需求方面發揮關鍵作用市場|電池回收金屬供需預測回收預計到預計到20332033年，鋰電池的需求量將以每年年，鋰電池的需求量將以每年15%15%的復合年增長率增長五倍，這一趨勢將直接推動對電池金屬材料的需求增長的復合年增長率增長五倍，這一趨勢將直接推動對電池金屬材料的需求增長數據來源:

263、Fastmarkets Battery Recycling Forecast.Battery Raw Materials Global Outlook Webinar-November 2023,EU recycling market study Strategy&|PEM of RWTH Aachen University1812033Co:64k 噸(12%)LCE:238k 噸(6%)Ni:259k 噸(5%)2023Co:15k 噸(5%總供應)LCE:57k 噸(3%)Ni:62k 噸(1%)00鋰電池金屬需求百萬噸電池回收金屬供應2023|BATTERY REPORT|01 Ind

264、ustry|P.|回收利用有助于緩解原材料的稀缺問題，并為那些原生金屬產量低的地區提供供應安全市場|電池化學預測與回收原料回收到2040年，歐洲的電池回收市場預計將比2030年增長十倍，這一增長最初將由超級工廠的廢料推動，而從2030年起，報廢電池的數量將開始顯著增加。Source:Benchmark Minerals,FastmarketsBattery Recycling Forecast.Battery Raw Materials Global Outlook Webinar-November 2023,:EU recycling market study Strategy&|PEM o

265、f RWTH Aachen University182工業中主流的電池化學成分對回收原料有重要的影響預計隨著磷酸鐵鋰（LFP）電池日益受到歡迎，回收原料將從鎳鈷錳（NCM）電池轉向磷酸鐵鋰（LFP）電池，到2030年，LFP電池將占回收原料供應的50%以上隨著第一波電動汽車在2030年達到報廢期，預計回收市場將大幅增長在2023年，全球預計將產生總計110GWh（約合550萬噸）的電池廢料，而到2033年，這一數字預計將增長至480GWh（約合2400萬噸）00GWhmillion tonnes2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|歐盟立法設定的最低門檻目標鼓勵

266、回收利用。美國目前還沒有強制執行電池回收或回收率的法律義務。然而，中國和韓國已經制定了先進的電池回收法規和效率要求。市場|監管驅動因素回收數據來源:EU recycling market study Strategy&|PEM of RWTH Aachen University183亞洲在電池回收法規方面領先自2013年首次制定法規以來，韓國和中國在電池回收方面處于領先地位。目前的電池回收率約為90%歐盟修訂了其法規自2006年起，歐盟電池指令規定回收率為55%，要求建立新的框架，因為2006年的立法重點是消費電子電池。隨著2023年的電池法規，歐盟為建立一個閉環的電池價值鏈設定了一個相關的里

267、程碑明確的目標促進閉環循環隨著歐盟法規在2023年生效，它為每種關鍵材料設定了回收效率和回收率，并定義了用于電池生產中回收材料的最低使用目標。先進的電池回收法規和效率自2013年以來，韓國已建立了約90%的電池回收率中國擁有大約90%的電池回收率，對于重要性較低的材料如錳的回收率超過85%，并且還有關于廢水處理的法規新的電池回收監管環境于2023年8月采納歐洲修訂了自2006年起的電池指令，擴大了法規范圍，將電動汽車電池納入其中，并規范了整個電池生命周期更新后的監管框架引入了生命周期末期的要求，如收集和回收目標，以及擴大生產者責任修訂后的歐盟法規從2031年起設定了70%的回收效率，并在回收目

268、標上增加了一倍以上，到2035年使用回收材料的最低水平也有所提高。美國目前還沒有制定電池回收的一般義務規定研究項目、能源部的鋰電池回收競賽，以及“Call2Recycle”等項目都是為了推動電池回收生態系統的發展而設立的關鍵礦產和材料計劃通過將用于清潔技術的原材料分類為關鍵材料，間接地影響了電池回收2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|主要玩家|競爭格局回收184濕法冶金工藝在行業中獲得了最大的關注數據來源:Max Werny,et al.,Shruti Suriyakumar,et.al.火法冶金火法冶金是第一代的電池回收工藝，但需要進行大量的再處理關鍵優勢：

269、減少廢物產生和降低運營成本關鍵挑戰：高能耗、高資本成本以及較低的鋰回收率濕法冶金濕法冶金和直接回收在保持材料原有質量（包括結構、涂層、形態）方面具有較大可能性，但擴大規模時需要更多的資本性支出。關鍵優勢：減少廢物產生、降低能耗，以及模塊化的資本成本結構關鍵挑戰：對原料的一致性有較高要求，且在小規模操作時可能比火法冶金成本更高直接正極回收直接正極回收技術仍處于研發和商業化的早期階段，但對制造商來說價值最高關鍵優勢：減少廢物產生、降低能源消耗、提高回收率關鍵挑戰：生產成本較高，且尚未經過商業驗證歐洲/美國電池回收科技階段分類機械回收其他直接回收濕法冶金干法冶金研發成熟度1-3發展成熟度7-8發展成

270、熟度4-62023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|超級工廠電池回收合作伙伴主要合作|超級工廠及其電池回收伙伴回收美國Source:Li-Cycle Investor Presentation November 2023,ABB185超級工廠電池回收合作伙伴歐洲2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|投資回收科技公司初創企業和老牌企業正在競相開發更清潔、更經濟的電動汽車電池回收技術，全球投資者正在向回收設施投入數十億美元資金Source:Li-Cycle Investor Presentation November 2023186公司計

271、劃投資金額（單位：百萬美金）備注$1000Redwood公司籌集了超過10億美元的資金，專注于收集報廢電池，并提高精煉能力。Redwood獲得了美國能源部20億美元貸款的有條件承諾，用于含有回收成分的電池材料$542 Ascend Elements（前稱Battery Resources）已籌集5.42億美元資金，用于在肯塔基州霍普金斯維爾的140英畝場地上建立北美首個利用回收材料的陰極前驅體（pCAM）工廠$375 Li-Cycle是一家致力于鋰離子電池回收的公司，它已經獲得了美國能源部先進技術車輛制造（ATVM）計劃提供的3.75億美元貸款的有條件承諾。這筆貸款旨在支持Li-Cycle在紐

272、約建設其主要的鋰離子電池回收工廠$282 Cirba Solutions與美國能源部（DOE）合作擴大俄亥俄州的鋰離子電池回收業務。這次超過2億美元的擴展部分得益于美國能源部超過8200萬美元的資助$5 Aqua Metals與韓國儲能解決方案和電池材料公司Yulho建立了戰略合作伙伴關系。作為合作的一部分，Yulho對Aqua Metals進行了500萬美元的戰略股權投資，這不僅顯示了Yulho對Aqua Metals變革性技術的信心，也為其在韓國試驗規模生產設施中展示合作成果提供了機會。此外，Aqua Metals將授權Yulho在其亞洲和歐洲的工廠中部署Aqua Metals專有的Aqu

273、aRefining精煉技術$60 ABTC獲得了美國能源部（DOE）1000萬美元的資助，用于開發新的鋰離子電池回收技術。此外，ABTC還獲得了高達5000萬美元的投資，以支持包括鋰離子電池回收在內的商業規模電池材料建設項目2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|投資回收Source:Li-Cycle Investor Presentation November 2023187公司計劃投資金額（單位：百萬美金）備注$21.5 Electra電池材料公司已完成私募配售，募集總額達到2150萬美元，以推進其黑粉回收戰略和能力的提升，并用于在加拿大建設電池級硫酸鈷精煉廠

274、$44 Nth Cycle,一家專注于關鍵金屬精煉的創新型公司，已經完成了4400萬美元的B輪股權融資和額外的非稀釋性融資。這次融資由VoLo Earth Ventures領投，該公司是科羅拉多州一家專注于氣候解決方案的風險投資公司；MassMutual通過其MM Catalyst Fund I參與投資；Caterpillar Venture Capital Inc.也參與了融資。這筆資金將用于擴大Nth Cycle的清潔關鍵金屬精煉技術，并支持其商業化進程$4.3 Mecaware 一家致力于成為法國和歐洲電池回收和戰略金屬生產的領導者的公司，已經成功籌集了430萬美元的資金$20 Prin

275、ceton Energy在A輪融資中籌集了1600萬美元，以推進直接回收技術。Princeton Energy從美國能源部獲得了437.5萬美元的資助，以推動正極活性材料制造的進步$2000CNGR Advanced Material Co.正與非洲私人投資基金Al Mada合作，在摩洛哥建立一個工業基地，以開發用于NCM（鎳鈷錳）電池的前驅體活性材料、生產LFP（磷酸鐵鋰）正極的生產單元，以及用于電池材料回收的設施CNGR和CRONIMET 聯手合作，致力于完善電池回收的閉環系統科技公司初創企業和老牌企業正在競相開發更清潔、更經濟的電動汽車電池回收技術，全球投資者正在向回收設施投入數十億美元

276、資金2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|挑戰回收188電池產量的增加、法規的收緊、可持續性的提高以及原材料的稀缺性推動了回收的需求。然而，回收在多個方面面臨挑戰競爭者眾多對于新進入者來說，有一個小窗口的機會，歐盟已經宣布了超過30個回收項目電池制造商、汽車原始設備制造商（OEMs）和傳統回收公司都在尋求引領能源轉型并獲取利潤空間生命周期末期的替代選擇二次使用應用延長了電池可以被回收的時間不同市場之間關于危險廢物的規定差異可能會導致電池被填埋處理，特別是對于那些使用較低價值材料的電池化學成分采購商議價能力精煉材料市場主要由少數幾家企業主導，通常是正極材料制造商或

277、集成電池制造商精煉公司需要長期的購銷協議來回收購入資本，這給了買家更大的議價能力供應商議價能力目前，最大的原料供應量來自電池制造商的電池廢料，這是一個高度集中的市場，擁有很大的議價能力電池制造在地區上集中，并且通常與供應商位于同一地區，以減少運輸成本市場進入壁壘高當前的技術需要高額的運營成本和資本支出要在全球新市場競爭，需要實現規模經濟可能不存在可持續性溢價由于規?；a和電池及正極制造商的廢料率變化帶來的挑戰，存在不確定性回收技術以不同的成本回收不同的材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|挑戰|供應鏈的復雜性電池回收資料來源：基準礦產情報189消費者/家庭

278、合格的服務提供商電動汽車/電池制造商電池/能源技術公司其他業務政府電池回收商拆下使用過的電動汽車電池運輸給電動汽車/電池制造商為退還電池的電動汽車車主提供積分獎勵發貨到電池回收商向外部電池回收商支付費用合作拆解、測試并重新制造使用過的電池購買改用的電動汽車電池，用于家庭備用儲能用于基礎設施向電動汽車/電池制造商銷售原材料執行法規的同時向相關各方提供激勵措施將利用過的電池帶到服務提供商處銷售給電動汽車制造商或生產新的電動汽車重新調整用途回收電池材料?xxx購買用于輸電、存儲、充電等不同用途的電動汽車電池。用于企業電池耗竭電池耗竭用于建設充電站，供電路燈，并為偏遠地區供電電池耗竭在回收之前進行再生

279、產?典型活動可選活動選項電動汽車電池（材料）回收流電池首次使用壽命使用回收的材料生產新的電池結束開始電池耗竭電池回收的復雜供應鏈限制了各個環節的盈利能力，可能導致將電動汽車電池出口到不規范危險廢物的國家。統一國際廢物處理法規，明確各國生產者責任將有助于規范和激勵關鍵利益相關者2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|應付賬款:目前，黑粉的價格通常是基于鎳和鈷含量的百分比來定價的，因為還沒有其他確定黑粉價格的方法。在韓國，鎳和鈷的周度支付比例大約是70%，而鋰的支付比例是4.5%黑粉|應付賬款&價格回收Source:Fastmarkets Battery Recycl

280、ing Forecast.Battery Raw Materials Global Outlook Webinar-November 2023190在2023年，全球黑粉產量約為500萬噸。預計到2027年，這一數字將增加至約1000萬噸黑粉。這一市場的一個主要障礙是各地區非統一的支付方式和定價機制。目前尚不清楚回收商是否能夠獲得“綠色”價格溢價價格:在亞洲，NCM（鎳鈷錳）和NCA（鎳鈷鋁）黑粉的價格比歐洲的黑粉價格高出20%，這是由于亞洲的回收率較高歐洲的黑粉市場供應過剩，這是由于預處理能力超過了精煉能力價格還可能受到黑粉雜質百分比的影響NCM,NCA韓國應付賬款NCM黑粉價格2023|B

281、ATTERY REPORT|01 Industry|P.|挑戰|CAPEX投資回收案例研究：案例研究：LiLi-Cycle Cycle 羅切斯特中心羅切斯特中心Source:Li-Cycle Investor Presentation November 2023191羅切斯特中心項目的關鍵學習點由于新冠疫情后的勞動力、建筑材料和其他相關領域的通貨膨脹，羅切斯特中心的資本支出（CAPEX）可能超出最初的估計鑒于上述情況，Li-Cycle不得不重新審查該項目、時間線和其承包策略Li-Cycle還修改了其工藝流程圖，以生產混合氫氧化物沉淀物（MHP）而非鎳、鈷金屬鹽。這一改變有助于減少短期資本支出，

282、但也會對其收入產生影響為了降低運營成本（OPEX），Li-Cycle可能會考慮減少員工人數。同時，為了資助其運營，Li-Cycle也可能探索額外的融資選項預計資本投資關鍵要點總結精煉中心項目通常具有較高的工程采購和建設（EPC）成本以及勞動力成本，導致較高的資本支出（CAPEX）回收行業在成本結構、支付方式、原料輸入、回收投入量、工藝流程和回收率等方面缺乏明確性和標準目前預計,2023年11月羅切斯特中心Capex投資加工和倉儲大樓加工和倉儲初期預計投資范圍，取決于投資選項2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|19201 產業產業概覽年度事件年度事件產業價值鏈產

283、業價值鏈金融金融電芯成本電芯成本電芯和電池組制造電芯和電池組制造應用應用安全安全原材料原材料回收回收軟件及分析軟件及分析化學及電芯材料化學及電芯材料2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|整個電池生命周期的軟件解決方案193設計/研發分析制造分析現場分析示例：模擬、預測建模、電池設計改進示例：FDC、產量提高示例：MES、現場數據過程控制示例：設備數據、MES軟件與分析軟件與分析2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Source:https:/ BMS BMS 限制限制預測電池分析平臺BMS 的限制基于云的算法如何克服 BMS 的限

284、制目光短淺BMS 專注于對緊急問題做出反應，從系統和現場的其他電池學習的能力有限。統計異常檢測：云分析可以比較來自數百萬個單元的數據，從而實現統計異常檢測和趨勢分析。這樣可以及早識別偏離正常行為的情況，有助于預防潛在問題。計算能力有限老化模型更新的不一致：隨著電池老化或在不同條件下運行，它可能不會調整其算法，從而導致不準確、SoC 和 SoH 估計不準確，影響整體系統性能。云解決方案提供可擴展的計算能力。這種可擴展性確?？梢杂行У靥幚砗头治鰜碜酝獠肯到y的數據，從而保持系統的可靠性和準確性。對歷史數據的訪問有限BMS通常缺乏強大的歷史數據分析能力，阻礙了趨勢監控和長期性能分析?；谠频慕鉀Q方案可

285、以調查歷史數據，識別長期趨勢和潛在問題，而這些問題對于僅依賴實時數據的 BMS 來說可能并不明顯。并非 100%故障安全BMS 本身可能會遇到問題。例如，如果 BMS 無法識別傳感器錯誤，則可能會導致電池故障。云分析提供對 BMS 和傳感器功能的持續監控。它可以檢測 BMS 故障和傳感器問題，防止潛在的重大問題。缺乏預見事件的能力BMS 無法預測意外事件，例如由于插頭松動而導致電流數據不正確?；谠频钠脚_利用先進的預測模型來更準確地預測電池性能。這使得主動維護和優化成為可能，確保電池系統高效運行。軟件與分析軟件與分析2023|BATTERY REPORT|01 Industry|P.|Sour

286、ce:Concept Review of a Cloud-Based Smart Battery Management System for Lithium-Ion Batteries:Feasibility,Logistics,and Functionality195BMS軟件通過先進的通過先進的 BMS BMS 算法提高安全性、循環壽命、充電時間和運行時間算法提高安全性、循環壽命、充電時間和運行時間板載BMS預測電池分析平臺先進嵌入式軟件先進嵌入式軟件的發展可釋放額外的功能和性能：基于模型的電池內部狀態監測最佳充電控制健康追蹤和預測診斷和故障預測OEM OEM 基礎軟件基礎軟件的穩健性和準

287、確性持續改進：安全關鍵監控、保護、平衡功能電量計量：功能狀態（例如 SOC、SOH）估計電池數字孿生電池數字孿生的出現：數據驅動或基于物理的算法可實現更復雜的：剩余使用壽命預測狀態和參數估計預測性維護車隊的管理云儲存應用程序編程接口(API)物聯網網關軟件與分析軟件與分析2023|BATTERY REPORT|Sponsored Content|P.196Volta Foundation是一個獨立且非營利性專業協會，致力于支持電池行業的發展。新能源情報局是中國非盈利公眾信息平臺。02學術學術2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.1972023|BATTERY RE

288、PORT|02 Academia|P.|19802 學術學術概覽科研概覽科研概覽正極正極負極負極電解質電解質機器學習機器學習其它其它2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|19902 學術學術概覽科研概覽科研概覽正極正極負極負極電解質電解質機器學習機器學習其它其它2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|2002023年，研究出版物的總體數量暫時放緩，與基礎實驗研究相比，綜述占總量的8%。鋰離子電池繼續主導著研究的重點，盡管有13%的文獻報道鈉離子電池取得了進展。中國在電池論文發表數量和影響因子(h指數)方面保持絕對的領先地位，其次是美

289、國和印度?？蒲懈庞[Slide TitleSource:(accessed 2023-12-10):(1)Web of Science Query:ALL=(battery)Date:20XX-01-01 to 20XX-12-31(2)Web of Science Query:ALL=(X battery)Date:2023-01-01 to 2023-12-31研究趨勢相關出版物化學電池焦點 1.8|16 0.9|9 0.9|11 1.8|18 1.6|17 1.3|15 1.3|15 1.1|16 1.3|22 1.7|34 ChinaUSAIndiaSouth KoreaGermanyU

290、KAustraliaJapanItalyCanada2023年出版物與引用排行榜相關研究出版物增長速度放緩，趨于平穩，鈉離子受到歡迎，中國保持領先相關研究出版物增長速度放緩，趨于平穩，鈉離子受到歡迎，中國保持領先2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|201Slide Title出版文獻及專利分類Source:(accessed 2023-12-10):Google Scholar/Patents Query:“X Battery”Date:2023-01-01 to 2023-12-312023出版物分類2023專利分類概要：2023年電池管理系統和算法成為研究

291、者們關注的熱點有關于電解質的文獻在數量上超過電極材料。電解質的相關專利在行業內也出現了類似的增長。.正如在2022年所觀察到的那樣，產業化領域整體上繼續傾向于電池組集成和管理系統的創新。20232023年電池管理系統成為研究的焦點年電池管理系統成為研究的焦點科研概覽科研概覽2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|學術研究需要跨學科合作，并根據客戶需求提供行業咨詢，從而為電池行業帶來巨大利益必須在多個系統級別考慮關鍵性能指標。材料級KPI可能無法轉化為電池組級(例如，盡管材料級差異，電池組級LFP和NCA電池具有相似的電池組能量密度)。電池研究人員應該認識到將材料整

292、合到電池供應鏈中的實際挑戰，例如成本考慮，并且可以通過在電池系統的各個層面上的逐步改進來實現性能目標202Source:Frith,J.T.,Lacey,M.J.&Ulissi,U.從非學術角度看到鋰電池的未來呼吁通過采取透明、充分、公正和詳盡的交流溝通方式，以縮小學術界與產業界之間的差距呼吁通過采取透明、充分、公正和詳盡的交流溝通方式，以縮小學術界與產業界之間的差距科研概覽科研概覽2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|20302 學術學術概覽科研概覽科研概覽正極正極負極負極電解質電解質機器學習機器學習其它其它2023|BATTERY REPORT|02 Aca

293、demia|P.|204C.Hakim及合作者合成5種不同層狀氧化物Na0.7CoxMnyNizO2(x+y+z=1)以研究改變過渡金屬組成和降低鈷含量對于電化學特征及性能的影響。正極正極信息源:C.Hakim,H.D.Asfaw,R.Younesi,D.Brandell,K.Edstrm,I.Saadoune鈉離子電池正極材料NiMn含量控制C/10倍率下不同電極材料循環性能圖 2)樣品掃描電鏡照片：a)P2-Na0.7Co0.5Mn0.33Ni0.16O2,b)P2-Na0.7Co0.4Mn0.43Ni0.16O2,c)P2-Na0.7Co0.3Mn0.53Ni0.16O2,d)P2/P3

294、-Na0.7Co0.4Mn0.33Ni0.26O2和e)P2/P3-Na0.7Co0.3Mn0.33Ni0.36O2.結果表明，盡管Mn含量增加導致了初始放電容量降低，但是，經過100圈循環后，容量保持率表現出相對較高水平（約94-95%優于低Mn高Co材料的90-91%）。Mn,NiMn,Ni含量在NaxTMO2(TNaxTMO2(T代表過度金屬)層狀氧化物正極材料中能夠影響電池性能：提高MnMn含量能夠改善循環穩定性，而提高NiNi含量能夠獲得更高放點容量。Ni/Mn含量對于鈉離子電池正極材料性能影響含量對于鈉離子電池正極材料性能影響同時，Ni含量的替身會導致混合相（P2和P3）材料生成，

295、表現出提升的放電容量（約120 mAh/g）但降低的倍率性能。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|正極正極信息源:Z.Liu,J.Wu,J.Zeng,F.Li,C.Peng,D.Xue,M.Zhu,J.LiuLiu等研究人員提出一種低成本、高性能的鈉離子電池正極材料合成路線：采用Mg和Ti元素替代較貴的Co元素。具體為使用固相燒結的工藝，通過混合金屬氧化物和碳酸鈉并在300 rpm球磨處理后，再進行900 oC燒結。樣品中最優的無Co正極-Na0.67Mn0.53Ni0.3Mg0.085Ti0.085O2在2.0-4.25電化學窗口和50 mA/g的電流密度的

296、條件下，具有118 mAh/g的可逆比容量。該容量水平優于相應的含Co材料，此外Mg和Ti的引入還能夠提升放電電壓中值（從3.21V 提升至3.59 V）從而將整體能量密度從325 Wh/kg提高到410 Wh/kg。用于鈉離子電池的無鈷層狀氧化物正極材料研究者采用固相燒結工藝，提出一種低成本合成高性能無CoCo鈉離子電池正極材料的方法。研究表明，通過MgMg和TiTi對于CoCo的替換能夠提升電芯放電電壓和能量密度。一種新型鈉離子電池正極材料合成策略：一種新型鈉離子電池正極材料合成策略：MgMg、TiTi替代替代CoCo62023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|

297、信息源:G.Busse,Csernica,P.M.,Lim,K.,Lee,J.,Jiang,Z.,Rivera,D.F.,Kim,Y.J.,Shapiro,D.A.,Gent,W.E.,Chueh,W.C.正極正極Busse及合作者研究了碳酸鋰尺寸對于富鋰層狀氧化物燒結工藝的影響。前期研究表明，碳酸鋰熔融對于合成過程至關重要。典型的表現為中間相和反應不均勻性被頻繁地觀察到。本工作將上述現象歸因于不匹配的前驅體顆粒尺寸。陽離子有序化會發生于富鋰正極材料中，這會影響電勢差曲線和電荷存儲能力。該過程受到合成方法和顆粒特征的顯著影響。上述參數精細控制的重要性對于產業規模工藝是不言自明的，但是對于批次間

298、差異原因的影響并不明確。目前，僅碳酸鋰顆粒尺寸和形貌在學術論文中報告過。富鋰層狀氧化物的合成路線敏感性本研究表明：當鋰鹽和前驅體具有類似的顆粒尺寸時，碳酸鋰熔融過程對于高均勻性富鋰正極材料的制備無顯著影響。碳酸鋰顆粒尺寸對于富鋰層狀氧化物的合成效果具有重要影響碳酸鋰顆粒尺寸對于富鋰層狀氧化物的合成效果具有重要影響72023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|相較于層狀氧化物和普魯士藍等競爭者，聚陰離子作為鈉離子電池正極的高化學和循環穩定性更加具有吸引力。特別是，鐵基磷酸材料由豐富且可恥尋的元素組成，因而具有明顯的成本優勢。Liu等人的綜述論文中總結了目前鐵基磷酸鹽正極

299、的研究進展，尤其是突出了通過新組分設計該類材料在能量密度方面的提升?；旌翔F基磷酸鹽-焦磷酸鹽化學體系是目前最為吸引人的選擇。通過合理的組分設計，如Na4Fe3(PO4)P2O7和Na3Fe2(PO4)P2O7可獲得110-125 mAh/g的容量以及千圈級循環穩定性。但是，為了與磷酸鐵鋰材料競爭，仍然需要不斷發展這類材料在能量密度、導電包覆層以及預鈉化方面的技術水平。正極正極應用于鈉離子電池的鐵基磷酸鹽正極材料信息源:Y.Liu,X.Cui,Y.Liu,Y.Xia,and Liu,Z.,Cao,Y.,Zhang,H.,Xu,J.,Wang,N.,Zhao,D.,Li X.,Liu,Y.,Zha

300、ng J.可持續性磷酸鐵材料快速發展使其成為高性能鈉離子電池正極的有力競爭者可持續性磷酸鐵材料快速發展使其成為高性能鈉離子電池正極的有力競爭者混合磷酸鐵鈉聚陰離子正極由價格便宜、含量豐富的元素構成，表現出優異的容量和循環穩定性，從而能夠與層狀氧化物和普魯士藍同系物等相競爭。82023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|20802 學術學術概覽科研概覽科研概覽正極正極負極負極電解質電解質機器學習機器學習其它其它2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|209負極負極信息源:Ko,S.,Han,X.,Shimada,T.,Norio,T.,Ya

301、mada,Y.,Yamada,A.來自東京大學和韓國SKKU的研究者開發出一種能夠穩定的循環的SiOx/LiNi0.5Mn1.5O4電池（如圖a所示），其最高截止電壓可達4.9 V并具有來源于硅氧化物的高容量（如圖b所示）。上述性能是通過采用能夠生成高強度SEI膜的LiN(SO2F)2(LiFSI)y鹽和具有較高氧化電位的碳酸甲酯FEMC來實現的。電解質設計賦能高能量密度電解質設計賦能高能量密度SiOxSiOx/LNMO/LNMO電池電池硅基負極研究結論：具有4.9V截止電壓以及長循環穩定性的SiOx/LiNi0.5Mn1.5O4電池是通過3.4M的LiFSI/FEMC電解質實現的。2023|

302、BATTERY REPORT|02 Academia|P.|210負極負極信息源:C.Yang,H.Ma,R.Yuan,K.Wang,K.Liu,Y.Long,F.Xu,L.Li,H.Zhang,Y.Zhang,X.Li and H.Wu通常，電池陳化過程中的鋰損失會導致初始庫倫效率和能量密度下降。鋰損失在硅基負極的程度更為強烈，這是由體積變化和缺陷位造成的。多樣的預嵌鋰方法普遍應用于在負極中嵌入額外的鋰以補充從正極端損失的鋰。來自于清華大學的研究人員提出”卷對卷”電沉積和轉移印刷系統用以制備預嵌鋰的石墨和硅碳負極。該系統包括：1）銅箔鋰金屬電沉積2）表面清潔3）預制備負極的轉移印刷4）預嵌鋰

303、電極的連續生產上述方法能夠將石墨和硅/碳負極半電池的初始庫倫效率分別提升至99.99%和99.05%，同時也能夠提高全電池初始庫倫效率和能量密度。在石墨和硅在石墨和硅/碳負極中應用一種新型轉移印刷預嵌鋰過程能夠獲得更高的初始庫倫效率和能量密度碳負極中應用一種新型轉移印刷預嵌鋰過程能夠獲得更高的初始庫倫效率和能量密度預嵌鋰硅/碳負極研究結論：一種高效且低廉的預嵌鋰工藝并匹配相應的”卷對卷”制造系統，能夠釋放硅基負極的全部潛能2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|211負極負極信息源:Kim,JS.,Yoon,G.,Kim,S.,Sugata,S.,Yashiro,

304、N.,Suzuki,S.,Lee,M.J.,Kim,R.,Badding,M.,Song,Z.,CHang,J.,Im,D.本研究目的是采用Ag包覆無機固態電解質(LLZTOSS)以提升準固態電池性能。所提出的假設為采用在LLZTO表面使用銀包覆層的方式，結合Ag-C復合保護層能夠防止枝晶穿刺，增強界面穩定性，并提升高電流密度下的運行能力。上述LLZTO固態電解質層是通過流延鑄造實現的，同時多種界面包括Ag-C界面已經包覆在LLZTO表面。相應具有Ag-C界面的電池，與同等無界面條件相比，表現出提升的循環穩定性以及更好的在高電流密度下避免短路的能力。全電池體系Li|Ag-C/Ag/LLZTO/

305、IL|NCM 333具有非常出色的初始放電容量和在25oC和1.6 mA/cm2條件下，800圈循環后85%的容量保持率。研究表明，多界面層能夠有效為固態電解質形成屏障，防止枝晶穿刺并在多圈充-放電循環具有實質的容量保持能力。無機固態電解質的表面工程無機固態電解質的表面工程鋰金屬負極固態電解質LLZTO的表面工程能夠實現在無外界壓力需求的條件下，顯著提升鋰金屬電池的循環穩定性。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|212負極負極S.Menkin等研究者對于鋰沉積過程中軟短路問題進行了細致的研究。該論文提出了對于鋰金屬電池過程中電壓走勢和阻抗變化的更加細致的理解，

306、這歷史性的將類正方形波形與均勻沉積與脫出相關聯?；邗ヮ惡吞妓猁}類液體電解質的對稱電池極化實驗結果，作者依據觀測到可逆軟短路現象提出重新定義關鍵電流密度的概念。對于鋰金屬電池軟短路退化問題的理解對于鋰金屬電池軟短路退化問題的理解鋰金屬電池Operando Li NMR and impedance(GEIS)measured at 8 Hz intensities measured during unidirectional Li plating at 1 mA cm-2 in an NMR in situ cylindrical symmetrical Li cell with LP30 el

307、ectrolyte.信息源 S.Menkin,J.Fritzke,R.Larner,C.de Leeuw,Y.Choi,A.B.Gunnarsdottir,and C.P.Grey通過將EIS和NMR實驗方法相結合，可獲得表征和預測軟短路的可逆性以及向硬短路的演化路徑相較于硬短路通常豪歐姆范圍的阻抗值，由軟短路所產生的阻抗表現數以十計到百計的歐姆值。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|佐治亞理工和普渡大學的研究者對于在循環過程中，位于Cu集流體和S基固態電解質的無負極結構：100 nm Ag和Au界面的演化進行了探索。結果表明：電池充電過程中，Ag和Au合金層

308、由于Li沉積形成了新的合金。這使得Li能夠在集流體上均勻生長，從而提高昆侖效率并阻止電池短路，這甚至可以持續發生于合金因為形成固溶體溶質或顆粒狀從而脫離集流體的情形下。Au和Ag界面都具有的功能是，盡管形貌在演化，在Li沉積后（形成Li-Au顆?；蛘呷芙夂蟮腖i-Ag）能夠保持相對均一的分散。因此，在Li脫離的末期（放電），在Cu集流體和固態電解質界面處，所得合金能夠返回界面同時抑制接觸損失，從而避免了無負極固態電池的關鍵弱點。其它具有不同反應行為、電池電勢、和/或機械特性的合金體系有可能無法和成本較高的Ag和Au金屬有一樣的表現。213負極負極信息源:S.E.Sandoval,J.A.Lew

309、is,P.P.Mukherjee,M.T.McDowell,et al.合金界面層有助于提升庫倫效率合金界面層有助于提升庫倫效率無負極該工作全面的形貌和電化學表征有助于理解已知的Ag和Au負極界面在提升固態電池穩定性方面的有利影響。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|來自北卡羅來納州立大學和橡樹嶺國家實驗室的研究者采用納秒脈沖激光燒結技術(PLA)以改變石墨結構從而提升其電化學性能。PLA技術所產生的碳空穴在充電過程中可提供更多的Li+活性位并在放電過程中提高20%的電流密度。此外，由此產生在石墨表面的臺階和凹槽能夠提高Li+的擴散傳輸。同時，石墨表面有可能影

310、響Li傳輸的非活性無序碳和PVDF也會被去除。然后，PLA過程參數必須經過優化。如果空穴濃度過高，Li+擁擠會造成電子捕獲以及Li沉積。214負極負極信息源:N.Khosla,J.Narayan,R.Narayan,X Sun,M P Paranthaman石墨材料圖A-B:未經過PLA處理的參比石墨(A)和優化PLA過程的石墨樣品(B)的AFM圖像。圖C:參比樣品(S0)與未燒結和未優化PLA樣品(S1),優化后樣品(S2)和過度燒結和未優化PLA樣品(S3)的比較構筑微結構和缺陷以提升石墨負極的電化學性能構筑微結構和缺陷以提升石墨負極的電化學性能納秒脈沖激光燒結技術(PLA)通過增加結構中

311、空穴和表面臺階和凹槽以獲得提升的鋰離子電池倍率性能2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|來自勞倫斯伯克利國家實驗室的研究者們開發一種導電聚合物涂層，簡稱HOS-PFM。將該圖層與Si或Al相結合能夠提高鋰電池的循環壽命和能量密度。該聚合物的彈性結合其離子和電子傳導能力有助于保持循環過程中Si或Al材料破碎時的電氣接觸。此外，該包覆層還能提升循環過程中負極和集流體的粘結性。上述特性使得HOS-PFM表現出良好的容量、能量密度以及循環穩定性，性能指標能夠匹配目前可行的多數先進電極材料。215負極負極信息源:Zhu,Sternlicht,Ha,Fang,Liu,Sav

312、itzky,Zhao,Lu,Fu,Ophus,Zhu,Yang,Minor,Liu and Berkeley Lab News Release通過功能性聚合物涂層實現的高能量密度負極Without anode coatingWith anode coatingPristine anode 導電聚合物可以作為功能性表面涂層用于負極材料導電聚合物可以作為功能性表面涂層用于負極材料研究結論：一種功能聚合物涂層可強化離子-電子混合傳輸能力，作為一種負極保護的有效方法從而提高循環效率。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|21602 學術學術概覽科研概覽科研概覽正極正極負

313、極負極電解質電解質機器學習機器學習其它其它2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|217電解質電解質Source:Q.Wang,C.Zhao,Z.Yao,J.Wang,F.Wu,S.G.H.Kumar,S.Ganapathy,S.Eustace,X.Bai,B.Li,J.Lu,M.Wagemaker.and Kim,S.C.,Wang,J.,Xu,R.et al.通過引入多種電解質鹽來增加液體電解質的熵，可以改變溶液的溶劑化結構，提高電解質的溶解度，改善電解質-電極界面的離子遷移率和電化學穩定性。在這種情況下，增加熵會導致電解液具有更負的吉布斯自由能，從而獲得多組

314、分下穩定的均勻電解液，而這在之前低熵條件下不可能實現(圖1)。王等人采用LiNO3，一種常見的不溶于商業化EC/DMC體系電解液中的添加劑，來證明引入LiTFSI、LiFSI和LiDFOB的混合鹽會使HE電解質具有更高的離子電導率、擴散率、鋰離子轉移數和更高的LiNO3溶解度。由于鋰金屬上的溶解/沉積更致密、更均勻，也具有到更穩定的循環性能(圖2)。高熵（HE）電解液提高穩定性圖 1.圖 2.圖 3.Kim等人通過增加電解質熵(這里通過引入更多的共溶劑)顯示了類似的弱溶劑化和離子聚集體，并證明了在高電流密度下，醚基和碳酸酯基電解液的離子電導率和循環穩定性都得到了改善(圖3)，其中EL2、EL4

315、和EL5分別對應于具有2、4和5溶劑的電解液。增加電解質的熵能提高電解液的離子電導率和倍率性能增加電解質的熵能提高電解液的離子電導率和倍率性能高熵電解液改變溶劑化結構，增強溶解度、離子遷移率、離子高熵電解液改變溶劑化結構，增強溶解度、離子遷移率、離子電導率、擴散率和電化學穩定性。電導率、擴散率和電化學穩定性。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|水溶液電解質繼續引起人們的關注，特別是后鋰離子電池時代。鋅離子電池具有較高的能量密度，但鋅負極材料上的副反應和不均勻枝晶生長限制了其應用。Zhang等人使用NH4H2PO4添加劑來調節Zn+沉積，以避免枝晶的形成。在這種

316、情況下，NH4+被優先吸附在Zn負極上以阻止自由水分子，這稱之為“屏蔽效應”，而H2PO4-形成緩沖液，保持良好的pH值(圖1)。這導致Zn離子更均勻和穩定的沉積/溶解，從而提高Zn/Zn和Zn/Cu電池的容量保持率。高可逆的鋅溶解/沉積行為;Zn/Zn對稱電池在1 mA cm-2下穩定循環2100h，在4 mA cm-2下穩定循環1900 h，在10 mA cm-2下穩定循環930 h。Source:W.Zhang,Y.Dai,R.Chen,Z.Xu,J.Li,W.Zong,H.Li,Z.Li,Z.Zhang,J.Zhu,F.Guo,X.Gao,Z.Du,J.Chen,T.Wang,G.He

317、,I.P.Parkin圖 1.圖 2.218電解質電解質水系電解液添加劑在1000次循環中，鋅/銅不對稱電池的平均庫倫效率高達99.4%。NHP添加劑還提高了Zn/MnO2全電池和Zn/活性炭電容器的電化學性能。提高提高ZnZn電池性能的水系電解液添加劑電池性能的水系電解液添加劑在水系鋅電池中，添加劑如在水系鋅電池中，添加劑如NHP可以可以減少枝晶的生長和副反應的發生。減少枝晶的生長和副反應的發生。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|在極端條件中使用的鋰離子電池需要新型電解液。理想情況下，這些電解液需要不易燃，能夠在寬電壓和溫度范圍內工作，并能夠快速充電，同時

318、降低析鋰的風險。Xu等人開發并驗證了在極端條件下(60C)運行的高能電池的電解質設計策略。溶劑選擇的主要標準是:低凝固點，中等沸點和寬的電化學窗口。第二個標準是溶劑化能力;合適的溶劑體系可以在保持鋰鹽解離的同時保證低鋰離子解離能。為了保持離子電導率，軟溶劑與高度解離的鋰鹽配對。研究人員將他們的設計標準應用于使用1M LiTFSI MDFA/MDFSA-TTE電解質的NMC811|石墨全電池?？凼诫姵?面積容量2.5 mAh cm-2)能夠在寬溫度范圍(60C至+60C)下工作，軟包電池在300次循環容量保持率為83%，30C時平均庫倫效率超過99.9%。219電解質電解質Source:Xu,J

319、.,Zhang,J.,Pollard,T.P.et al.極端條件下的電解液設計電解液的設計原則為高壓、快充、寬溫電池奠定了基礎電解液的設計原則為高壓、快充、寬溫電池奠定了基礎極端條件下應用的鋰離子電池，其電解液設計原則包括選擇相對極端條件下應用的鋰離子電池，其電解液設計原則包括選擇相對低低DN(5)的溶劑，以使的溶劑，以使Li+/溶劑結合能最小化，溶劑結合能最小化，同時仍能解離同時仍能解離Li鹽。添加具有高還原電位的組分可以在兩個電極鹽。添加具有高還原電位的組分可以在兩個電極上形成富上形成富LiF的界面相，從而促進類似嵌鋰的界面相，從而促進類似嵌鋰/脫鋰動力學發生。脫鋰動力學發生。2023|

320、BATTERY REPORT|02 Academia|P.|溶劑錨定，不易燃電解液(SAFE)220電解質電解質Source:Huang,Z.Lai,J.C.,Kong,X.,Rajkovic I.,Xiao X.,Celik H.,Yan H.,Gong H.,Rudnicki P.,Lin Y.,Ye Y.,Li Y.,Chen Y.,Gao X.,Jiang Y.,Choudhury S.,Qin J.,Tok J.B.H.,Cui Y.,Bao Z.含有有機溶劑的電池電解液通常是易燃的，這帶來了安全問題。不易燃、無溶劑的聚合物電解液已經開發出來，但由于室溫下離子電導率太低，因此僅限于高

321、溫操作。凝膠電解質在室溫下具有較高的離子導電性，但如果沒有錨定的溶劑分子，其安全性就會受到損害。斯坦福大學和加州大學伯克利分校的研究人員發明了一種溶劑錨定的不易燃電解質(SAFE)。這種SAFE在室溫下增加了離子電導率，而未影響其不可燃性。當在商用NMC和石墨電池中使用時，SAFE在室溫下實現了400次循環，而沒有明顯的容量衰減。SAFE由雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰LiTFSI、二甲氧基乙烷DME和聚硅氧烷組成，它們與離子溶劑化官能團相連。溶劑與鹽和聚合物配合，使聚合物增塑化并增加離子電導率。在在NMCNMC和石墨全電池中，使用和石墨全電池中，使用SAFESAFE實現了實現了400400次循環而沒有

322、容量衰減次循環而沒有容量衰減溶劑錨定聚合物電解質解決了聚合物和凝膠電解質的兩個問題溶劑錨定聚合物電解質解決了聚合物和凝膠電解質的兩個問題:室溫下的低電導率室溫下的低電導率和可燃性問題。和可燃性問題。SAFE的室溫離子電導率為的室溫離子電導率為1.6 mS/cm，工作窗口為，工作窗口為25-100。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|221電解質電解質Source:Han,S.,Wen,P.,Wang,H.Zhou,Y.,Gu,Y.,Zhang,L.,Shao-Horn Y.,Lin,X.,Chen,M.目前在室溫條件下，聚合物電解質表現出明顯低于液體和陶瓷電解

323、質的離子電導率，這阻礙了它們在商業化電池中的廣泛應用。最近的研究表明，具有特定重復單元的交替聚合物可以顯著提高鋰離子(Li+)的電導率，在室溫下可提高三個數量級。這項研究表明，氟化鋰鹽和聚乙烯氧化物(PEO)側鏈的交替排列可以在分子水平上增加離子分布的均勻性。這種排列有利于陰離子與Li+之間的調制絡合，從而增強Li+的解離。它還促進了一種新的遷移機制，由PEO,Li+和陰離子的序列輔助。采用這種設計的全固態電池的結構顯示出穩定性，而且還可以減少枝晶的生成。分子工程為固態鋰電池創造了高離子電導率的聚合物分子工程為固態鋰電池創造了高離子電導率的聚合物拓撲聚合物電解質通過聚合物電解質的拓撲控通過聚合

324、物電解質的拓撲控制進行分子工程，可以影響制進行分子工程，可以影響Li+的解離和傳導，從而獲的解離和傳導，從而獲得理想的鏈遷移率，克服離得理想的鏈遷移率，克服離子電導率低的固有限制。子電導率低的固有限制。單離子聚合物電解質(SIPE)2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|222電解液電解液Source:McConohy,Xu,Cui,Barks,Wang,Kaeli,Melamed,Gu,Chueh and Fincher,Athanasiou,Gilgenbach,Wang,Sheldon,Carter,Chiang全固態鋰金屬電池在鋰沉積過程中會有短路的風險。

325、斯坦福大學的研究人員通過在56個表面無缺陷的LLZO固態鋰金屬電池表面進行鋰沉積的實驗（下圖A），結果發現，鋰嵌入石榴石型電解質的主要原因是電流聚焦效應和納米級表面裂紋的存在。這些因素的影響比以前理論的原因如電子泄漏或電化學還原更大。研究還表明，鋰嵌入發生的可能性在統計上與鋰金屬的大小(直徑)相關，遵循Weibull分布(下圖B)。這表明，鋰嵌入的起始點往往發生在電流更集中的位置或LLZO內微觀結構缺陷集中的位置。機械應力可以在機械應力可以在LLZOLLZO電解質中形成納米級裂紋，有利于鋰的嵌入與脫出電解質中形成納米級裂紋，有利于鋰的嵌入與脫出鋰在石榴石(LLZO)型固體電解質中的傳輸性能研究

326、納米級裂紋納米級裂紋（預先存在或通過外部負載產預先存在或通過外部負載產生生）是鋰金屬嵌入鋰石榴石電解質的根本是鋰金屬嵌入鋰石榴石電解質的根本原因原因，這些納米裂紋的擴展可以通過機械這些納米裂紋的擴展可以通過機械方式控制方式控制。對這種嵌入過程的了解將使下對這種嵌入過程的了解將使下一代固態電池的開發和制造能夠在更高的一代固態電池的開發和制造能夠在更高的充電速率下保持穩定充電速率下保持穩定。同樣地，麻省理工學院蔣業明領導的團隊先前證明，鋰枝晶的形成是由于電解質(LLZTO)的機械失效。他們的研究進一步表明，控制機械應力可以有效地引導這些枝晶的生長軌跡。.AB2023|BATTERY REPORT|

327、02 Academia|P.|223電解液電解液Source:Ning,Li,Melvin,Chen,Bu,Spencer-Jolly,Liu,Hu,Gao,Perera,Gong,Pu,Zhang,Liu,Hartley,Bodey,Todd,Grant,Armstrong,Marrow,Monroe,Bruce在電池實際應用的充電倍率下，鋰枝晶的形成會造成電池的短路和失效。牛津大學的研究表明鋰枝晶的形成和生長過程受不同因素的影響。對于Li6PS5Cl固體電解質而言，枝晶的形成在很大程度上受晶界斷裂強度、孔徑和密度、電流密度等局部條件的影響。枝晶生長的驅動因素有很多，包括材料的整體斷裂韌性、

328、枝晶的物理特性，以及電池使用過程中的操作參數如電流密度、電池堆所有壓力和充放電深度等。實驗觀察顯示，使用這些電解質的電池系統在不同的壓力條件下表現出不同的壽命，與中壓(約7 MPa)相比，在低壓(約0.1 MPa)下的循環壽命明顯更長。在鋰金屬在鋰金屬/SE/SE固態電池中，枝晶的形成和生長是兩個獨立的過程固態電池中，枝晶的形成和生長是兩個獨立的過程銀輝石固態電解質中的枝晶生長低壓力條件在充電過程低壓力條件在充電過程中有助于抑制銀輝石固中有助于抑制銀輝石固態電解質中的鋰枝晶圣態電解質中的鋰枝晶圣生長，但在放電過程中生長，但在放電過程中可能沒有好處。鋰金屬可能沒有好處。鋰金屬充放電的動力學控制仍

329、充放電的動力學控制仍然是一個巨大的挑戰。然是一個巨大的挑戰。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|224電解液電解液Source:Sayahpour B.,Li W.,Bai,S.,Lu,B.,Han,B.,Chen,Y.,Deysher,G.,Parab,S.,Ridley,P.,Raghavendran,G.,Nguyen,L.H.B.,Zhang,M.,&Meng,Y.S.Sayahpour等人通過控制金屬鈉在醚基電解液的中沉積過程開發了一種全電池，實現了在2C倍率下，500次循環后容量保持90%。研究的重點是開發使用Na金屬負極的高能量密度鈉離子電池(S

330、IBs)。調控電池所受壓力壓力和SEI層的化學成分是實現鈉負極應用的關鍵因素。較高的單軸壓力控制了電沉積Na層的均勻性和厚度，從而實現了高的首次效率。作者在報告中指出，SEI的厚度及其化學成分在很大程度上取決于電解質的類型，醚基電解質可以形成薄而致密的SEI，而碳酸鹽基電解質可以形成蓬松而多孔的SEI。在當前2C的速率下，經過500次循環后，該小組的容量保留率達到了91.84%在在2C2C倍率條件下，鈉金屬電池使用醚類電解液，倍率條件下，鈉金屬電池使用醚類電解液，500500次循環后容量保持率次循環后容量保持率90%90%高能量密度的鈉金屬電池2023|BATTERY REPORT|02 Ac

331、ademia|P.|225電解液電解液Source:Lin,Zhao,Wang,Luo,Fu,Xiao,Gao,Li,Zhang,Xu,Yang,Hao,Duan,Sun,Guo,Huang,Sun除了高的離子電導率外，固態電解質的良好成型性對于實際應用也至關重要，因為在固態電池制作中，需要在高壓高溫條件下，實現足夠的界面接觸所需的熱壓步驟是制造的關鍵瓶頸。非晶玻璃態是固態電解質中一個有趣的分支，因為它們具有高變形能力和缺乏不利于離子擴散的晶界，但迄今為止大多數玻璃材料都表現出受限制性的低離子電導率。Lin和Zhao等人報道了一種新的超離子氯氧玻璃態電解質0.5 Na2O2-TaCl5(NTO

332、C)，其離子電導率高達4.6 mS cm-1，比之前報道的玻璃電解質高出20多倍。這種出色的性能是由于氯和氧的雙陰離子產生的獨特局部結構。重要的是，NTOC具有較高的結構成形性，并且在干燥空氣中具有良好的化學穩定性。當應用于固態鈉離子電池時，具有超過 500次的優越循環穩定性，顯示出了玻璃態NTOC電解質的潛力。軟的超離子導體玻璃具有高的導電性和優異的成型性軟的超離子導體玻璃具有高的導電性和優異的成型性鈉離子電池用玻璃態固體電解質玻璃態電解質中的雙陰離子化學可以顯著提高離子電導率。由于玻璃態電解質中的雙陰離子化學可以顯著提高離子電導率。由于其高導電性、可成形性和穩定性，其高導電性、可成形性和穩

333、定性，0.5Na2O2-TaCl5化合物有望化合物有望成為實用的鈉離子固體電解質。成為實用的鈉離子固體電解質。2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|22602 學術學術概覽科研概覽科研概覽正極正極負極負極電解質電解質機器學習機器學習其它其它2023|BATTERY REPORT|02 Academia|P.|Source:Huang,Y.,Perlmutter,D.,Fei-Huei Su,A.et al.研究人員提出并訓練了一種基于機器學習（ML）計算機視覺的自動分割方法（“batteryNET”），分析微計算機斷層掃描（CT）數據集來研究鋰金屬/聚合物電解質電池中鋰結構的動力學。ML 模型語義分割結果展示了與 Li 相關的奇異成分變化，解決了數據集中的不同形態。下面提供了循環鋰形態的可視化，包括電極、沉積鋰和再沉積鋰的體積和有效厚度的計算。本研究討論了這