新能源汽車革命技術路線圖——動力電動化、整車智能化、能源低碳化歐陽明高發(fā)展背景：技術大變革、產品大變型、市場大變局、產業(yè)和企業(yè)能異軍突起的主要原因，就是技術的厚積薄發(fā)爆發(fā)的時點、市場的爆發(fā)時點和政策的著力點，三點在時間上重合，好比燃燒爆炸的三要素燃料、空氣、點火，好的燃料好比技術、空氣的溫度好比市場的熱度，點火源則來自政府的政策。競爭進入白熱化，行業(yè)處于陣痛期。內卷式競爭造成惡性循環(huán)，創(chuàng)新式競爭才能打造精品，實現(xiàn)汽車強國。用戶體驗和信息傳播的新特點給傳統(tǒng)營銷模式和客戶關系模式產生巨大沖擊。只有認知升維，才有戰(zhàn)略定力汽車市場從以前增量市場逐步轉向存量市場的周期性大變局新能源和燃油車形成零和博弈，3-4年內市場格局就發(fā)生顛覆性變化，需要戰(zhàn)略前瞻，創(chuàng)新引領，厚積薄發(fā)新能源汽車革命路線圖：上中下三場變革——動力電動化、整車智能化、能源低碳化2010年：確立“純電驅動”戰(zhàn)略，私人購買新能源汽車補貼試點展開，市場化啟動。2018年銷量2021年電動化爆發(fā)：乘用車磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)突破，純電動和插電混動厚積薄發(fā)，年2025年：預計超過1600萬輛，隨后將進入穩(wěn)定增長期，年增長率下降但保有量大幅提升，2030年預計達1~1.6億輛；2015年：特斯拉推出了半自動駕駛系統(tǒng)Autopilot,Autopilot是第一個投入商用的自動駕駛技術；2020年：習主席提出“雙碳戰(zhàn)略”,新能源汽車能源2030年低碳化爆發(fā)：非化石能源發(fā)電量超過50%、全車身鈣鈦礦薄膜和全固態(tài)動力電池規(guī)模量產、車網互動開始普及2010年：確立“純電驅動”戰(zhàn)略，私人購買新能源汽車補貼試點展開，市場化啟動。2018年銷量超過100萬輛；2021年電動化爆發(fā)：乘用車磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)突破，純電動和插電混動厚積薄發(fā)，年銷量達到352萬輛；2025年：預計超過1500萬輛，隨后將進入穩(wěn)定增長期，年增長率下降但保有量大幅提升，2030年預計達1~1.6億輛；全固態(tài)電池關鍵科學技術難題全球研究者持續(xù)投入全固態(tài)電池基礎研究與應用開發(fā)5全固態(tài)電池全行業(yè)產學研協(xié)同創(chuàng)新■2024年1月21日，多名院士專家，多家領軍企業(yè)、知名高校、研究機構，以及多個地方政府聯(lián)合發(fā)起，全固態(tài)電池技術路線轎車用全固態(tài)電池技術路線研判全固態(tài)電池技術路線■全固態(tài)電池的主體電解質——全固態(tài)電池逐漸聚焦到硫化物技術路線，投入持續(xù)增加 清陶能源 清陶能源衛(wèi)藍新能源GanfengLithiumSK輕科技中國一汽!轎車用全固態(tài)電池技術路線研判■硫化物固態(tài)電解質：眾多企業(yè)布局研發(fā)，已經建立了小批量供應能力，需要重點攻克大規(guī)模生產工藝/降低成本，提升一致性三井金屬/三星賽科動力整形中試線/在搭建10噸級電解質生產線/批量穩(wěn)定制備與供貨/·硫化物全固態(tài)電解質處于小試到中試階段，計劃2025年建設中試產線/·已系統(tǒng)布局氧化物、硫化物、聚合物等主流固態(tài)電池用關鍵材料技術路線·開始硫化鋰、硫化物固態(tài)電解質中試線建設，計劃從2025年開始推進批量生產體系建設//·獨立開發(fā)并產業(yè)化的固態(tài)電池關鍵材料硫化鋰產品已推向市場高能時代與高能時代共同出資成立合資公司，研發(fā)硫化物固態(tài)電解質相關產業(yè)化技術瑞逍科技ow02023-20242025-202盟中國來源：根據(jù)相關企業(yè)官方報道及交流整理轎車用全固態(tài)電池技術路線研判■全固態(tài)電池正負極材料：2030年前重點突破500以內電池，三元正極不變主要變負極；2030年后變正極金屬鋰電池鋰電池類型變化難度增加的轉折點層狀氧化物氧氣硫硫插層化學轉化化學°■全固態(tài)電池的負極材料：石墨/低硅、高硅硅碳、鋰金屬三類，2030年前硅碳是重點采用高鎳三元元石墨負極體系，重量能量密度200~300瓦時/公斤功率密度(W/L)重點攻關功率密度(W/L)重點攻關高安全、高功率、長壽命全固態(tài)電池(長壽命型：10萬公里)壽命10~16萬公里驗證電池：結合材料、設計與工藝驗證電池性能020252030鈦酸鋰鈦酸鋰錫基高硅負極低硅負極高硅負極低硅負極鋰金屬00各類型負極克容量(mAh/g)固態(tài)電池能量密度(固態(tài)電池能量密度(Wh/kg)轎車用全固態(tài)電池技術路線研判■全固態(tài)電池的負極材料：石墨/低硅、高硅硅碳、鋰金屬三類，2030年前硅碳是重點體積膨脹μm機械穩(wěn)定性金屬鋰熔點180℃大部分電芯T?>1000金屬鋰熔點180℃大部分電芯T?>1000℃關鍵技術：材料選型、復配和空間結構設計，來源：清華大學張強教授課題組整理.轎車用全固態(tài)電池技術路線研判豐田石墨負極本田單晶三元|硫化物日產三元正極|硫化物|金屬鋰負極·2024年4月，公開在日本橫濱建設的全固態(tài)電池試驗線照片，將于2025年開始生產首批全固態(tài)電池出光興產硫化物固態(tài)電解質三星SDI銀碳/硅碳負極韓國水原市建立了試生產線，將于2027年開始量產三元正極|硫化物|硅碳負極/金屬鋰負極市建設試生產線，并在2030年前至少采購8噸硫化物固態(tài)電解質三元正極|硫化物|硅碳負極/金屬鋰·2023年11月，向寶馬交付了第一批A樣全固態(tài)電池，進入裝車驗證階段硅碳負極/金屬鋰負極三元正極|氧化物|無鋰負極授權其大規(guī)模生產，10月，開始小批量生產首批原型B樣固態(tài)電池(5Ah)干法正極|硫化物|金屬鋰負極轎車用全固態(tài)電池技術路線研判公司主體電解質高鎳三元鋰金屬/硅碳負極2027年高鎳三元硅碳負極2027年一汽高鎳三元硅碳負極2027年高鎳三元硅碳負極2027年高鎳三元硅碳負極2027年-2030年錳基正極鋰金屬/硅碳負極2026年高鎳三元硅碳負極2028年吉利高鎳三元硅碳負極2027年高鎳三元硅碳負極2027-2028年高鎳三元硅碳負極2032年恩力動力高鎳三元鋰金屬負極2026年高鎳三元鋰金屬負極2026年賽科動力高鎳三元硅碳負極2027-2028年高鎳三元硅碳負極/石墨負極/濰柴動力高鎳三元硅碳負極2027年高鎳三元硅碳負極硫化物復合電解質的乘用車全固態(tài)電池量產時間預測■2025~2027:石墨/低硅負極硫化物全固態(tài)電池：以200~300Wh/kg為目標，攻克硫化物復合電解質，打通全固態(tài)電池技術鏈，三元正極和石墨/低硅負極基本不變，面向長壽命大倍率應用；■2027~2030:高硅負極硫化物全固態(tài)電池：以400Wh/kg和800Wh/L為目標，重點攻關高容量低膨脹長循環(huán)硅碳負極，優(yōu)化高鎳三元復合正極和硫化物復合電解質，面向下一代乘用車電池應用；■2030~2035:鋰負極硫化物全固態(tài)電池：以500Wh/kg和1000Wh/L為目標，重點攻關鋰負極/無鋰負極，采用先進的硫化物復合電解質、高電壓高比容量正極(超高鎳、富鋰、硫等)。2025-2027:第一代全固態(tài)電池2.2025年是整車智能化技術爆發(fā)元年，并將持續(xù)5年2.整車智能化：新能源汽車2.0——智能化電動汽車時代：智能化爆發(fā)、電動化優(yōu)化、低碳化加速智能座艙、智能底盤、智能駕駛、智能電池；產品研發(fā)、制造、使用、回收全生命周期智能化。(綠色化與智能化)光儲充換工智能大模型第二次工業(yè)革命蒸汽機1960年全球GDP:2020年全球GDP1960年全球GDP:2020年全球GDP:84.75萬億美元長五倍2020-未來2020-未來端到端：兩段式->一段式model)雙通道action)合并特征級的后融合階段推進至信號級的前融合階段，能夠提供更全面、制)到基于大模型“輸入輸出式”端到端；從兩段式端到端(感知端到端+規(guī)控端到端)到一段式端到端(兩者合一);3.端到端+VLM:增加語義推理能力，形成視覺與語言兩種模態(tài)雙通道深度學習架構，利用語言模型知識庫(如交通規(guī)則)輔助決策；4.Vision-Language-Action閉環(huán)：VLM基礎上將執(zhí)行加進來構成視覺感知-語言理解與生成-動作決策與控制一體化閉環(huán)智能體。充分激勵的精確估計+視覺近似估計基碘數(shù)據(jù)集品全新華為智能數(shù)字底盤兩段式端到端安全保障：智能底盤運動軌跡二次規(guī)劃安全保障：智能底盤最小自駕功能安全保障：智能底盤運動軌跡二次規(guī)劃解核報與壓新制解核報與壓新制二次運動碳劃模塊傳酵老信息(低景菜)故牌△△車輛運動狀態(tài)信息車輛動怍聚急安全停車車輛動怍聚急安全停車向左變更車道、停車向右交更車道、停車電池全生命周期智能管理平臺設計參數(shù)設計指標工藝參數(shù)工藝性能使用工況安全性耐久性動力性微調子模型實松電地計智能設計微調子模型實松電地計智能設計電法試加復正交電法試加復正交電解應成分電解應成分電吸解構計職平m…■基于人工智能解決復雜電池控制問題。如熱失控、鋰枝晶、超級充電的全生命周期壽命與安全邊界調控可變輸入長度*可變輸入長度*y萬w.y萬w.絡(train)絡(train)學生網xK?xK?x層復用層復用教師預測學生輸出探索模型的更多預測潛力，支撐多傳感融合監(jiān)測及SOX全方面估計的數(shù)據(jù)驅動算法實機應用。結合無線BMS的全生命周期監(jiān)測及端云協(xié)同能力，利用遷移學習、端云協(xié)同計算，實現(xiàn)在線參數(shù)更新?；诟呔鹊碾姵貭顟B(tài)估計結果，結合傳統(tǒng)算法相互驗證，實現(xiàn)復雜電池調控，從單向監(jiān)測到雙向控制。多傳感融合利用分布式Al技術，本地部署與大模型協(xié)同的小型網絡，推動大模型應用。產品層行業(yè)其他高校、行業(yè)其他高校、企業(yè)用戶聯(lián)盟企業(yè)用戶用戶其他C端用戶開發(fā)團隊垂直AI大模型大模型管理數(shù)據(jù)登記數(shù)據(jù)標引數(shù)據(jù)審核譜系管理檢索式管理基礎數(shù)據(jù)庫管理關鍵數(shù)據(jù)庫管理核心數(shù)據(jù)大模型大模型數(shù)據(jù)接入API管理管理管理自定義用戶角色登錄用戶增刪改查注冊用戶角色增刪改查自定義用戶角色登錄用戶增刪改查注冊用戶角色增刪改查管理大數(shù)據(jù)資產分類治理文本挖掘數(shù)據(jù)2020年：習主席提出“雙碳戰(zhàn)略”,新能源汽車能源載體開始以綠電，綠氫為發(fā)展目標；2025年：電力全面市場化開始、風電光伏自發(fā)自用開始成為主要場景、全國車網互動城市級示范開始實施；2030年低碳化爆發(fā)：非化石能源發(fā)電量超過50%、全車身鈣鈦礦薄膜和全固態(tài)動力電池規(guī)模量產、車網2035年：預計綠電成為充電主體電源，短時儲能領域車網互動儲能超過固定式電池儲能，電動汽車保有量2~3億輛。迎接2030中國新能源革命爆發(fā)期■2030年全固態(tài)鋰電池、固態(tài)氧化物燃料電池、鈣鈦礦光伏電池均將實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化；■2030年風電光伏裝機超過30億千瓦，發(fā)電量保守估計超過4萬億千瓦時左右，非化石能源發(fā)電量50%-60%;■2030新能源汽車保有量預計達到1.5億輛左右，市場占有率70%左右。電池產量30億千瓦時左右。第三次第三次新經濟模式何改變世界一、向可再生能源轉型(尤其是光伏與風電);三、氫氣，電池等儲能(存儲間歇式能源);三大共性的關鍵集成技術(新能源2.0:融合發(fā)展)◆鈣鈦礦光伏薄膜電池引發(fā)車載發(fā)電技術變革鈣鈦礦光伏薄膜電池正在引發(fā)太陽能電池新一輪技術變革，預計2030年左右實現(xiàn)產業(yè)化鈣鈦礦薄膜太陽能光伏電池鈣鈦礦薄膜太陽能光伏電池鈣鈦礦電池e1.鈣鈦礦材料吸收太陽光，將光子能量轉化為電子-空穴對。2.電子和空穴在內建電場或載流子濃度梯度作用下被分離。3.電子和空穴分別遷移到電極，通過回路形成電流。鈣鈦礦材料鈣鈦礦/晶硅疊層電池鈣鈦礦/晶硅疊層電池全光譜電池(最高效率超40%)全光譜電池(最高效率超40%),IZo HJT晶硅底電池柔性鈣鈦礦薄膜電池柔性鈣鈦礦薄膜電池用聚合物替代剛性基板，具有彎曲功能鈣鈦礦光伏薄膜電池引發(fā)車載發(fā)電技術變革■鈣鈦礦原材料純度要求低且易得；鈣鈦礦組件成本約0.5元/瓦，僅為晶硅極限成本的50%;產能投資約為晶硅投資金額的50%;單瓦能耗僅占晶硅的1/10;增加到1-1.5千瓦，每年可以自發(fā)電提供1萬公里左右里程。制約鈣鈦礦電池壽命的原因包括(1)光不穩(wěn)定性；(2)應力和缺陷；(3)熱不穩(wěn)定性；(4)離子遷移改善策略主要包括(1)結晶動力學調控；(2)添加劑及界面工程；(3)改善應力；(4)先進封裝技術車網互動成為城市已有配電網在不斷增加的風電光伏比例下解決充電容量的關鍵路徑◆電動汽車保有量大幅上升必然倒逼充電行為從無序充電到有序充電再到雙向充電車網互動◆電動車停止運行時通過雙向充電樁與電網聯(lián)接，通過能源互聯(lián)網調控，可以實現(xiàn)低谷充電高峰放電—2020年2021年—2025年2025年—2040年無序充電隨電動汽車增長沖擊電網網降低負荷2030年-2040年實現(xiàn)大規(guī)模增長和對電網的全面支撐，2026年-2030年提升推廣期2031年-2035年2026年-2030年提升推廣期2031年-2035年加速普及期孕育突破期車用電池儲能是中國高層小戶型住房條件下最佳的戶用儲能方式◆今年的政府工作報告提出培育綠色建筑、綠01容量100%6F·雙向充電樁與車的比例將大于1,全國電網25-50%的裝機規(guī)模·2030年1億輛EV,全國一天用電量的30%02時間定?XX:XX·出行高峰階段，也有超過65%的車輛具備互動能力03空間壹9N04固定成本增低05安全風險高2I可控贛V2VV1GV2LlV2LV2HV2H(單向有序充電)