用于電動(dòng)車電芯和電池組生產(chǎn)及組裝的材料市場(chǎng)趨勢(shì)

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，電動(dòng)車（EV）中的鋰離子電池在電池電芯和電池組層面上的材料需求，與它們所替代的內(nèi)燃機(jī)（ICE）車輛截然不同。例如，內(nèi)燃機(jī)引擎和變速箱嚴(yán)重依賴鋁和鋼合金，但在電動(dòng)汽車中，鋰離子電池在電芯和電池組層級(jí)需要大量的鎳、鈷、鋁、鋰、銅、絕緣材料、熱界面材料等其它材料。這些材料的市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將伴隨電動(dòng)汽車市場(chǎng)的騰飛而迅速增長(zhǎng)。

英國(guó)知名研究機(jī)構(gòu)IDTechEx在這份新報(bào)告中調(diào)研并分析了用于電動(dòng)車電芯和電池組生產(chǎn)及組裝的材料市場(chǎng)趨勢(shì)，并對(duì)20多種主要類型的材料，提供了2021~2031年的細(xì)分市場(chǎng)預(yù)測(cè)（包括銷售量和市場(chǎng)規(guī)模）。

IDTechEx整理制作了一份涵蓋300多種純電動(dòng)及插電式混合動(dòng)力乘用車的廣泛數(shù)據(jù)庫(kù)，可以用于分析電池電芯和電池組能量密度、容量、電池幾何結(jié)構(gòu)、電池化學(xué)、熱管理策略的趨勢(shì)，從而提供全面的材料需求和市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)。

電動(dòng)車電芯和電池組制造中使用的材料超過20種，每種材料的市場(chǎng)份額都在不斷變化。為了改善電池能量密度或供應(yīng)鏈問題，這些材料的市場(chǎng)趨勢(shì)不盡相同。IDTechEx對(duì)2021~2031年的電芯和電池組材料市場(chǎng)進(jìn)行了細(xì)分預(yù)測(cè)。

電池電芯材料

針對(duì)原材料或供應(yīng)鏈問題，OEM制造商正在改進(jìn)電池的生產(chǎn)制造。提高能量密度是電池不斷改進(jìn)的關(guān)鍵，但同時(shí)，原材料的可持續(xù)性也是重要的考量因素。電芯制造涉及的許多材料都存在采礦問題或不穩(wěn)定的供應(yīng)鏈。例如，鈷是一種常用的正極材料，其采礦一直存在問題。當(dāng)然，它也是一種非常昂貴的材料，其供應(yīng)和開采僅限于中國(guó)和剛果民主共和國(guó)的部分地區(qū)。因此，OEM制造商傾向于在一些新車中使用高鎳正極材料，例如NMC 622或NMC 811等新型號(hào)。

電池電芯材料預(yù)測(cè)（樣刊模糊化）

磷酸鐵鋰（LFP）正極材料在中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)曾經(jīng)一度被邊緣化?，F(xiàn)在這種情況已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，在2019年，只有3%的電動(dòng)汽車使用LFP，不過，在中國(guó)生產(chǎn)的特斯拉Model 3采用了LFP，可能會(huì)打亂這一趨勢(shì)。此外，LFP還廣泛應(yīng)用于中國(guó)電動(dòng)客車等市場(chǎng)。盡管鈷等材料的市場(chǎng)份額在降低，但電動(dòng)汽車市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將在未來10年推動(dòng)鈷和許多其他材料的需求大幅上升。

本報(bào)告分析預(yù)測(cè)的電芯材料包括包括鋁、炭黑、鈷、銅、石墨、鐵、鋰、錳、鎳、硅和聚偏二氟乙烯（PVDF）等。

電池組材料

雖然在大眾眼中，鋰離子電芯能量密度的提高可能是最顯著的電池改進(jìn)，但是我們也注意到電池組層面能量密度的提高速度比電芯端更快。電池制造商改進(jìn)了電池設(shè)計(jì)，電芯周圍所用材料的質(zhì)量正在穩(wěn)步減少，使得電池組更輕，或在相同質(zhì)量下運(yùn)用更多的電芯。多種包裝組件的材料選擇也會(huì)影響這些改進(jìn)。

輕質(zhì)復(fù)合外殼、阻燃材料、熱界面材料等越來越受到人們的關(guān)注。因?yàn)椋瑹峁芾聿呗砸矔?huì)影響這些材料的選擇。隨著能量密度的增加，以及消費(fèi)者對(duì)更快速充電的需求，熱管理必須更加高效，更小更輕的電池封裝也需要更高效的熱管理。這或?qū)?dǎo)致部分電池組材料的需求降低，不過，這也會(huì)被電動(dòng)汽車的總市場(chǎng)增長(zhǎng)所彌補(bǔ)。

電池組材料預(yù)測(cè)（樣刊模糊化）

IDTechEx在報(bào)告中分析預(yù)測(cè)的電池組材料包括鋁、銅、熱管理材料、熱界面材料、鋼、玻璃纖維增強(qiáng)聚合物、碳纖維增強(qiáng)聚合物、電芯間絕緣材料、壓縮泡沫以及外殼和包裝阻燃材料等。

IDTechEx調(diào)研了2015~2020年間銷售的160多種純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車，根據(jù)熱管理策略和時(shí)間趨勢(shì)展示了電池組能量密度的演變。

報(bào)告摘要

本報(bào)告研究了電動(dòng)汽車電池電芯和電池組的材料需求：

電池電芯：
? 陰極材料
? 陽極材料
? 電解液、隔膜、粘結(jié)劑和殼體材料

電池組：
? 互連材料
? 外包材料
? 熱管理材料
? 熱界面材料
? 電池間襯墊和絕緣材料
? 阻燃紙/毯/涂布材料

市場(chǎng)評(píng)估：
? 電池電芯成分和能量密度的趨勢(shì)：陰極、陽極、電解液、粘結(jié)劑和殼體
? 按汽車用例列出電池電芯和電池組設(shè)計(jì)，并按電芯類型和熱管理策略對(duì)能量密度進(jìn)行細(xì)分研究
? 電動(dòng)汽車電池?zé)峤缑娌牧?br /> ? 電池組外殼和互連材料

2021~2031年材料需求和市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)：
? 陰極材料
? 陽極材料
? 電池電芯材料
? 熱界面材料
? 電池組材料
? 組合電池及包裝材料

按車輛類型細(xì)分預(yù)測(cè)：
? 乘用車
? 公共汽車
? 貨車
? 卡車
? 兩輪車

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