未來展望
未來，寧德時(shí)代可以繼續(xù)在電池產(chǎn)業(yè)鏈深耕布局，往上游布局資源開采、電池材料加工，降低成本，往下游加深與應(yīng)用端的合作。另外，可以考慮將發(fā)展AIoT系統(tǒng)，與EMS一起，打造從電力生產(chǎn)—>電力存儲(chǔ)—>電力輸送—>電力使用的智能物聯(lián)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)發(fā)電端與用電端的供需匹配問題，提升能源利用效率。
一. 鋰電池行業(yè)
2015-2021年，國內(nèi)鋰電池出貨量從47.1GWh增長至324GWh。2021年，全球新能源乘用車銷量達(dá)到650萬量。
1.鋰電池
可充電的鋰離子電池，利用鋰離子參與的氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
鋰離子電池充放電原理
2. 鋰離子產(chǎn)業(yè)鏈
產(chǎn)業(yè)鏈分為資源、材料、電池與電池應(yīng)用。藍(lán)色部分為寧德時(shí)代涉及產(chǎn)業(yè)鏈的部分。
鋰離子產(chǎn)業(yè)鏈
二. 公司發(fā)展
1.寧德時(shí)代發(fā)展歷程（產(chǎn)品迭代角度）
- 1999年，寧德時(shí)代前身ATL成立
- 2011年，寧德時(shí)代成立，參與張北儲(chǔ)能項(xiàng)目
- 2013年，為宇通開發(fā)客車動(dòng)力電池
- 2015年，收購邦普，布局回收
- 2018年，寧德時(shí)代在深交所上市
- 2021年，與電網(wǎng)電力集團(tuán)合作、參與英國門迪儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，寧德時(shí)代儲(chǔ)能電池產(chǎn)量市占率位居全球第一，已在全球交付100多個(gè)大型儲(chǔ)能項(xiàng)目；發(fā)布鈉離子電池
- 2022年，發(fā)布換電服務(wù)品牌EVOGO，發(fā)布第三代CTP技術(shù)——麒麟電池
2. 主營產(chǎn)品
寧德時(shí)代主營產(chǎn)品
3. 相關(guān)廠商
| 分類 | 相關(guān)廠商 | 補(bǔ)充說明 |
|---|---|---|
| 材料 | 贛鋒鋰業(yè)、盛新鋰能（比亞迪入股） | 包含鋰資源開發(fā)、鋰鹽深加工及金屬鋰冶煉 除了鋰資源開發(fā)、鋰化合物加工與冶煉，相關(guān)廠商也會(huì)布局電池生產(chǎn)與回收
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| 電池 | 弗迪電池（比亞迪）、中航鋰電（廣汽傳祺Aion S）、國軒高科（宏光MINI）、蜂巢能源（歐拉好貓）、億緯鋰能（小鵬P7）、塔菲爾、孚能科技、欣旺達(dá)、贛鋒鋰業(yè) |  2021年電動(dòng)乘用車電池份額占比
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| 儲(chǔ)能 | 遠(yuǎn)景動(dòng)力（風(fēng)電、風(fēng)場(chǎng)）、隆基綠能（光伏） |  遠(yuǎn)景動(dòng)力產(chǎn)業(yè)布局
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三. 創(chuàng)新技術(shù)
1. 電池材料&內(nèi)部結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
| 技術(shù) | 解決問題 | 說明 | 應(yīng)用 | 示意圖 |
|---|---|---|---|---|
| M3P電池（正極材料） | 提升能量密度，降低成本 | M3P電池的正極材料即摻雜了鎂、鋅、鋁等金屬元素生成的磷酸鹽體系的三元材料，以及磷酸錳鐵鋰材料。 | 2022.07，寧德時(shí)代已量產(chǎn)，預(yù)計(jì)2023年推向市場(chǎng)。 | |
| 鈉離子電池（正極材料） | 降低成本，但是能量密度及循環(huán)壽命低于鋰電池 | 鈉金屬電池在充電時(shí)，鈉離子從正極通過電解液傳送到負(fù)極，并在鋁箔 集流體沉積形成鈉金屬，放電時(shí)，鈉金屬失去電子成為鈉離子，再返回至正極。 | 2021.07，寧德時(shí)代發(fā)布第一代鈉離子電池。 | |
| 固態(tài)電池（電解質(zhì)） | 提升安全性 | 分為聚合物固體電解質(zhì)、氧化物固體電解質(zhì)和硫化物固體電解質(zhì)。 | 暫無。 |
 固態(tài)電池原理
 固態(tài)電解質(zhì)類型及優(yōu)缺點(diǎn)
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| 復(fù)合集流體技術(shù)（極片結(jié)構(gòu)） | 提升安全性 | 區(qū)別于傳統(tǒng)金屬集流體地，增加了其他成分的復(fù)合箔材，解決電池因內(nèi)短路易引發(fā)熱失控的問題。寧德時(shí)代多功能復(fù)合集流體為“金屬導(dǎo)電層-高分子支撐層-金屬導(dǎo)電層”三明治結(jié)構(gòu)。 | 2018年10月，寧德時(shí)代將多功能復(fù)合集流體技術(shù)首次應(yīng)用于其高鎳三元版海外車型并量產(chǎn)。 |
 復(fù)合集流體結(jié)構(gòu)
 三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合集流體
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2. 電池外部結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
| 技術(shù) | 解決問題 | 說明 | 應(yīng)用 | 示意圖 |
|---|---|---|---|---|
| CTP（Cell to Pack） | 提升空間利用率，進(jìn)而提升電池容量和續(xù)航。 | 減少了內(nèi)部線纜和結(jié)構(gòu)件。 | 比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代麒麟電池、蔚來三元鐵鋰電池、蜂巢能源短刀電池都采用了CTP技術(shù)。2022.06，寧德時(shí)代發(fā)布麒麟電池。2022.08，麒麟電池在極氪001首發(fā)量產(chǎn)。 |
 電池包技術(shù)發(fā)展路徑
 CTP方案
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| CTC（Cell to Chassis） / CTB（Cell to Body） | 提升空間利用率，進(jìn)而提升電池容量和續(xù)航。 | 電池車身一體化技術(shù)，將電芯與車身、底盤、電驅(qū)動(dòng)、熱管理及各類高低壓控制模塊等集成一體。 | 比亞迪“海豹”為全球首款搭載CTB技術(shù)的量產(chǎn)車。2021年初，寧德時(shí)代對(duì)外透露的規(guī)劃，其將在2025年推出高度集成化的CTC（Cell to Chassis）技術(shù)。 |
3. 儲(chǔ)能
| 技術(shù) | 解決問題 | 說明 | 應(yīng)用 | 示意圖 |
|---|---|---|---|---|
| 儲(chǔ)能系統(tǒng) | 1. 發(fā)電側(cè)：存儲(chǔ)、輸出電力 2. 輸電側(cè)：調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動(dòng) 3. 用電側(cè)：降低用電成本。 |
1. 發(fā)電側(cè)：可再生能源（風(fēng)電/光伏）發(fā)電技術(shù)—>電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)—>電池管理系統(tǒng)（BMS），提供電力存儲(chǔ)及輸出管理； 2. 電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能：電池系統(tǒng) + 儲(chǔ)能變流器（PCS）+ 電能管理系統(tǒng)（EMS） 3. 用電側(cè)儲(chǔ)能：削峰填谷模式和穩(wěn)定的電源質(zhì)量管理。 |
1. 發(fā)電側(cè)：2018.12，魯能國家級(jí)儲(chǔ)能電站 2. 輸電側(cè)：2020.05，晉江100MWh級(jí)儲(chǔ)能電站 3. 用電側(cè)：張家港水泥廠儲(chǔ)能電站，智能微網(wǎng)（光儲(chǔ)充檢智能充電站）。 |
 儲(chǔ)能系統(tǒng)
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| 巧克力換電 | 提高用戶充電速度，提升用戶使用電動(dòng)車體驗(yàn)。 | 組合換電整體解決方案由“換電塊、換電站、APP”三大產(chǎn)品共同構(gòu)成。 | 2022.01，寧德時(shí)代發(fā)布換電服務(wù)品牌EVOGO。 |  組合換電
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四. 數(shù)字化
當(dāng)前寧德時(shí)代已有BMS、EMS系統(tǒng)及EVOCO換電解決方案，未來，可以考慮將發(fā)展AIoT系統(tǒng)，與EMS一起，打造從電力生產(chǎn)—>電力存儲(chǔ)—>電力輸送—>電力使用的智能物聯(lián)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)發(fā)電端與用電端的供需匹配問題，提升能源利用效率。
| 產(chǎn)品 | 定位 | 功能 |
|---|---|---|
| 電池管理系統(tǒng)（BMS） | 建立電池全生命周期管理，優(yōu)化電池性能、提升安全和延長使用壽命 | 1. 傳感器檢測(cè)：單電池電壓、單電池溫度、電池組電流檢測(cè) 2. 電池狀態(tài)反饋：電量估計(jì)（SOC）、用電速率估計(jì)、報(bào)告電池劣化程度（SOH）、電池壽命預(yù)測(cè)、終端里程管理 3. 安全控制：漏電檢測(cè)、熱管理 4. 電池充放電優(yōu)化：多電池切換/優(yōu)化方案、單電池充放電管理 5. 數(shù)據(jù)輸出：顯示系統(tǒng)、能量控制系統(tǒng)、電機(jī)控制器、車載總控制器 |
| 電力儲(chǔ)能管理系統(tǒng)（EMS） | 管理儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電，實(shí)現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻 | 1. 傳感器檢測(cè)：單電池電壓、單電池溫度、電池組電流檢測(cè)、環(huán)境溫度/濕度 2. 儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)反饋：電池組/電池管理、電量估計(jì)（SOC）、用電速率估計(jì)、報(bào)告電池劣化程度（SOH） 3. 安全控制：漏電檢測(cè)、熱管理、消防管理 4. 調(diào)度中心：電池充放電管理控制、充放電優(yōu)化 5. 數(shù)據(jù)輸出：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控 |
| EVOCO換電解決方案 | 為用戶提供便捷的換電服務(wù) | 【用戶側(cè)】 ? ? 1. 換電：查找充電站、進(jìn)入/連接充電站、選擇租用充電塊、充值/支付/扣款 ? ? 2. 查看電池狀態(tài)：電量查看、電池異常報(bào)警 ? ? 3. 用戶管理：賬戶管理、身份驗(yàn)證 【平臺(tái)側(cè)】 ? ? 1. 傳感器檢測(cè)：單電池電壓、單電池溫度、電池組電流檢測(cè) ? ? 2. 網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)：app、電池、換電站連接檢測(cè) ? ? 3. 電池/電站管理：充電站管理、電量估計(jì)（SOC）、報(bào)告電池劣化程度（SOH） ? ? 4. 安全控制：漏電檢測(cè)、熱管理、溫度控制 ? ? 5. 調(diào)度中心：電池充放電管理、用戶換電需求預(yù)估、電池調(diào)度 |
| AIoT智能物聯(lián)操作系統(tǒng) | 解決城市、工商業(yè)、家庭用電問題，提升能源利用效率 | 1. 設(shè)備識(shí)別：用電設(shè)備識(shí)別、電池識(shí)別 2. 設(shè)備集控：用電設(shè)備管理、電池充放電管理 3. 設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、電池電量檢測(cè)、電池壽命檢測(cè) 4. 設(shè)備異常預(yù)測(cè) 5. 設(shè)備預(yù)警：溫度、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控 6. 收益優(yōu)化：智能調(diào)節(jié)儲(chǔ)能用電和電網(wǎng)用電 |
