總體而言，2020年全球電動(dòng)汽車銷量強(qiáng)于預(yù)期。此外，投資繼續(xù)涌入電動(dòng)汽車(EV)和鋰離子電池，2020年歐洲計(jì)劃新增產(chǎn)能200GWh，并且這一數(shù)字繼續(xù)增長(zhǎng)2021年定期舉行。

在過去的一年里，特斯拉、大眾汽車、通用汽車、SKInnovation和LGChem都在投資者日和演講中展示了他們的汽車電氣化和電池技術(shù)戰(zhàn)略，所有這些都增加了電動(dòng)汽車市場(chǎng)背后的增長(zhǎng)勢(shì)頭。因此，了解為其供電的鋰離子電池、可用的設(shè)計(jì)選擇的多樣性及其實(shí)施趨勢(shì)變得更加重要。

陰極化學(xué)

一個(gè)特別感興趣的領(lǐng)域是電池公司和汽車原始設(shè)備制造商正在做出的陰極和化學(xué)選擇。不出所料，IDTechEx數(shù)據(jù)顯示，在過去幾年中，鎳含量更高的NMC電池出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變。據(jù)報(bào)道，SVolt已開始批量生產(chǎn)他們的NMX電池，雷諾宣布他們的戰(zhàn)略將依賴于NMC陰極，而SKInnovation宣布打算在2021年使用90%Ni進(jìn)行NMC電池的商業(yè)生產(chǎn)。SKInnovation還表示他們計(jì)劃開發(fā)94%NiNMC到2025年，突顯了NMC的持續(xù)地位，但也突顯了向更高鎳和更低鈷含量NMC邁進(jìn)的難度。

然而，2020年LFP也出現(xiàn)了復(fù)蘇，當(dāng)然，化學(xué)反應(yīng)變得更加重要。由于成本較低且安全性更高，汽車原始設(shè)備制造商已提出使用該化學(xué)品的計(jì)劃，而與LFP相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)即將到期，將使LFP的制造和出口更容易到中國(guó)境外。盡管如此，IDTechEx認(rèn)為層狀氧化物材料（如NMC和NCA）仍然是汽車電氣化成功的核心，因?yàn)樗鼈兲峁┝祟~外的范圍。除了汽車之外，制造商還使用和提供了一系列化學(xué)品，可以根據(jù)應(yīng)用要求和地區(qū)偏好進(jìn)行選擇。

電池設(shè)計(jì)

電池組設(shè)計(jì)也在發(fā)生變化。例如，在快速充電和更高效運(yùn)行的承諾的推動(dòng)下，許多原始設(shè)備制造商采用了800V架構(gòu)。然而，必要的充電基礎(chǔ)設(shè)施也需要到位才能充分利用這一點(diǎn)，并且電池本身需要能夠處理增加的快速充電功率。還需要更加小心以確保電池組的電氣隔離，而從Si逆變器到SiC逆變器的必要轉(zhuǎn)變需要其自身的成本。

Cell-to-Pack(CTP)設(shè)計(jì)也在探索之中。在這里，更高的封裝效率可以幫助克服LFP帶來的能量密度降低，BYD、CATL、Tesla和Stellantis都宣布打算將LFP陰極（在Stellantis的案例中可能是LMFP）與CTP電池設(shè)計(jì)結(jié)合使用。然而，在電動(dòng)汽車之外，模塊化仍然很重要，歐洲和北美的大多數(shù)包裝制造商都提供模塊化設(shè)計(jì)。增加的冗余和可修復(fù)性在商業(yè)領(lǐng)域變得更加重要，同時(shí)該設(shè)計(jì)還允許包裝制造商更輕松地為多個(gè)車輛細(xì)分市場(chǎng)提供服務(wù)。

當(dāng)然，正極化學(xué)和電池結(jié)構(gòu)只是難題的一部分。電池設(shè)計(jì)和外形尺寸、固體電解質(zhì)、陽(yáng)極材料選擇、熱界面材料和電池管理系統(tǒng)都構(gòu)成了電池設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的一部分，有許多途徑可以提高電池和電動(dòng)汽車的性能、成本和安全性。