2023年全球新能源汽车技术发展现状分析 电池技术多样化发展

行业主要上市公司：上汽集团 ( 600104.SH ) 、蔚来 -SW ( 09866.HK ) 、理想汽车 ( 02015.HK ) 、小鹏汽车 ( 09868.HK ) 、广汽集团 ( 601238.SH ) 、比亚迪 ( 002594.SZ ) 等

本文核心数据：刀片电池、固态电池、钠离子电池、凝聚态电池特征对比 ; 充电基础设施与电动汽车对比情况 ; 主要国家插电式混合动力汽车特点 ; 国内外典型插电式混合动力汽车主要技术参数对比 ; 国内外典型燃料电池汽车主要技术参数对比等

纯电动汽车技术路线

——电池技术进展情况分析

近年来，全球纯电汽车市场保持快速增长，主要受两个关键因素支撑：一是电池技术的提升，二是新型充电技术的普及。电池的性能关乎车辆的续航里程，是影响消费者使用体验的关键 ; 电池约占电动汽车近 40% 的成本，电池价格是决定电动汽车性价比的关键。

从电池技术方面来看，比亚迪刀片电池是目前全球范围内综合优势处于行业前列的一种磷酸铁锂电池，于 2020 年 3 月进入量产阶段，相比传统的磷酸铁锂电池，刀片电池具有能量密度高、体积利用率高、稳定性强、故障率低，兼顾了高安全性和长续航里程。此外，正处于研发阶段、规模化量产蓄势待发的钠离子电池、固态电池在电池技术领域的研究热度居高不下。根据 Marklines 以及多家行业上市公司公司公告所披露的事实，进入 2023 年，一大批固态电池企业将交付固态电池产品，固态电池迎来大规模量产和装车时代。同时，宁德时代于 2023 年 4 月称，将在 2023 年 4 月 18 日开幕的 2023 上海国际车展上发布凝聚态电池。凝聚态电池是一种新型电池技术，采用了固态电解质来代替传统电解液，相比传统液态电池，凝聚态电池的核心就是能实现超流态，超导态，从而拥有更加优越的稳定性，传导性，即电池更加稳定，容量更大，传导效率更快。


——充电技术对比分析

从充电技术方面来看，近年来，在政策和市场共同作用下，中国充电基础设施快速发展，充电技术不断提升，已建成世界上保有量最大、辐射面积最广、服务车型最全的充电基础设施网络。根据电能传递方式的不同，目前电动汽车充电技术主要包括传导充电方式的交流充电和直流充电，快速更换方式的共享换电技术，以及无线充电技术。现阶段，交流充电仍是我国主要补能技术，而无线充电技术作为行业前沿技术，正处于研发试验阶段。而从我国充电基础设施的建设来看，2022 年我国充电基础设施整体增速较快，充电基础设施数量较 2021 年增长 179.9%，其中，随车配建私人充电桩增速更快，达 225.5%。从桩车增量比来看，2022 年我国桩车增量比为 1：2.7，表明目前充电桩市场仍然处于正在扩张以满足需求的阶段。


插电式混合动力汽车技术路线

——插电式混合动力汽车特点

插电式混合动力汽车作为传统车向纯电动汽车转变的过渡产品，已经成为各大汽车企业应对日益严格的油耗与排放法规、提高产品竞争力的重要产品类型。国外各大车企先后制定了全系列车型插电化与混动化的发展战略，打造出一批具有国际竞争力的新能源汽车。


——插电式混合动力汽车发展趋势

从插电式混合动力汽车发展趋势来看，国外混合动力技术的发展主要集中在 3 个方面：混合动力技术路线的优化 ; 混合动力系统关键零部件的优化与集成控制 ; 混合动力系统节油率的提升。混合动力技术路线优化方面，结合现有混合动力技术路线多元化的特点，围绕系统构型、机电耦合等关键技术对混合动力系统开展进一步优化。关键零部件优化与集成控制方面，采用高压缩比、高热效率的发动机，并对发动机、驱动电机、动力耦合装置等关键零部件进行轻量化设计，使混合动力系统结构更为紧凑，传动效率更高 ; 同时，对混合动力系统各控制单元进行集成化设计，以提高控制功率与系统的安全性。混合系统节油率提升方面，通过提升混合动力系统的混合度来保证车辆有较长的纯电续驶里程 ; 同时，不断改进混合动力系统的能量管理策略来提高车辆节油率。

近年来，中国插电式混合动力汽车在我国新能源汽车市场呈上升趋势，技术取得了较大进步，已进入产业化阶段，整车性能也在不断提升。


燃料电池技术路线

——燃料电池汽车特点

氢燃料电池汽车作为新能源汽车的重要技术方向，对稳定能源供给，改善能源结构，保持汽车产业持续发展具有重大意义，各国对其关注与重视程度都在不断提升。与此同时，各国氢能基础设施建设与车辆推广同步实施，超前部署以满足商业化发展需要。


——国内外氢燃料电池主要技术参数对比

现阶段中国燃料电池汽车在部分性能上与国际水平基本同步，在燃料电池系统输出功率与低温启动性能等方面仍与发达国家技术水平相距甚远。从技术路线来看，中国车用燃料电池系统采用 " 电 - 电 " 混合的驱动模式，即燃料电池系统与动力蓄电池混合驱动的方式，以克服燃料电池系统输出功率不足对整车性能的影响，待燃料电池系统技术突破之后，再逐步加大燃料电池系统在混合系统中所占比例，最终实现燃料电池系统全功率驱动。国内外燃料电池汽车发展技术路线对比情况如下。


更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。