用于电动车电芯和电池组生产及组装的材料市场趋势

据麦姆斯咨询介绍，电动车（EV）中的锂离子电池在电池电芯和电池组层面上的材料需求，与它们所替代的内燃机（ICE）车辆截然不同。例如，内燃机引擎和变速箱严重依赖铝和钢合金，但在电动汽车中，锂离子电池在电芯和电池组层级需要大量的镍、钴、铝、锂、铜、绝缘材料、热界面材料等其它材料。这些材料的市场需求预计将伴随电动汽车市场的腾飞而迅速增长。

英国知名研究机构IDTechEx在这份新报告中调研并分析了用于电动车电芯和电池组生产及组装的材料市场趋势，并对20多种主要类型的材料，提供了2021~2031年的细分市场预测（包括销售量和市场规模）。

IDTechEx整理制作了一份涵盖300多种纯电动及插电式混合动力乘用车的广泛数据库，可以用于分析电池电芯和电池组能量密度、容量、电池几何结构、电池化学、热管理策略的趋势，从而提供全面的材料需求和市场规模预测。

电动车电芯和电池组制造中使用的材料超过20种，每种材料的市场份额都在不断变化。为了改善电池能量密度或供应链问题，这些材料的市场趋势不尽相同。IDTechEx对2021~2031年的电芯和电池组材料市场进行了细分预测。

电池电芯材料

针对原材料或供应链问题，OEM制造商正在改进电池的生产制造。提高能量密度是电池不断改进的关键，但同时，原材料的可持续性也是重要的考量因素。电芯制造涉及的许多材料都存在采矿问题或不稳定的供应链。例如，钴是一种常用的正极材料，其采矿一直存在问题。当然，它也是一种非常昂贵的材料，其供应和开采仅限于中国和刚果民主共和国的部分地区。因此，OEM制造商倾向于在一些新车中使用高镍正极材料，例如NMC 622或NMC 811等新型号。

电池电芯材料预测（样刊模糊化）

磷酸铁锂（LFP）正极材料在中国电动汽车市场曾经一度被边缘化。现在这种情况已经发生了转变，在2019年，只有3%的电动汽车使用LFP，不过，在中国生产的特斯拉Model 3采用了LFP，可能会打乱这一趋势。此外，LFP还广泛应用于中国电动客车等市场。尽管钴等材料的市场份额在降低，但电动汽车市场正在快速增长，预计将在未来10年推动钴和许多其他材料的需求大幅上升。

本报告分析预测的电芯材料包括包括铝、炭黑、钴、铜、石墨、铁、锂、锰、镍、硅和聚偏二氟乙烯（PVDF）等。

电池组材料

虽然在大众眼中，锂离子电芯能量密度的提高可能是最显著的电池改进，但是我们也注意到电池组层面能量密度的提高速度比电芯端更快。电池制造商改进了电池设计，电芯周围所用材料的质量正在稳步减少，使得电池组更轻，或在相同质量下运用更多的电芯。多种包装组件的材料选择也会影响这些改进。

轻质复合外壳、阻燃材料、热界面材料等越来越受到人们的关注。因为，热管理策略也会影响这些材料的选择。随着能量密度的增加，以及消费者对更快速充电的需求，热管理必须更加高效，更小更轻的电池封装也需要更高效的热管理。这或将导致部分电池组材料的需求降低，不过，这也会被电动汽车的总市场增长所弥补。

电池组材料预测（样刊模糊化）

IDTechEx在报告中分析预测的电池组材料包括铝、铜、热管理材料、热界面材料、钢、玻璃纤维增强聚合物、碳纤维增强聚合物、电芯间绝缘材料、压缩泡沫以及外壳和包装阻燃材料等。

IDTechEx调研了2015~2020年间销售的160多种纯电动和插电式混合动力汽车，根据热管理策略和时间趋势展示了电池组能量密度的演变。

报告摘要

本报告研究了电动汽车电池电芯和电池组的材料需求：

电池电芯：
• 阴极材料
• 阳极材料
• 电解液、隔膜、粘结剂和壳体材料

电池组：
• 互连材料
• 外包材料
• 热管理材料
• 热界面材料
• 电池间衬垫和绝缘材料
• 阻燃纸/毯/涂布材料

市场评估：
• 电池电芯成分和能量密度的趋势：阴极、阳极、电解液、粘结剂和壳体
• 按汽车用例列出电池电芯和电池组设计，并按电芯类型和热管理策略对能量密度进行细分研究
• 电动汽车电池热界面材料
• 电池组外壳和互连材料

2021~2031年材料需求和市场规模预测：
• 阴极材料
• 阳极材料
• 电池电芯材料
• 热界面材料
• 电池组材料
• 组合电池及包装材料

按车辆类型细分预测：
• 乘用车
• 公共汽车
• 货车
• 卡车
• 两轮车

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