未来展望
未来，宁德时代可以继续在电池产业链深耕布局，往上游布局资源开采、电池材料加工，降低成本，往下游加深与应用端的合作。另外，可以考虑将发展AIoT系统，与EMS一起，打造从电力生产—>电力存储—>电力输送—>电力使用的智能物联系统，调节发电端与用电端的供需匹配问题，提升能源利用效率。
一. 锂电池行业
2015-2021年，国内锂电池出货量从47.1GWh增长至324GWh。2021年，全球新能源乘用车销量达到650万量。
1.锂电池
可充电的锂离子电池，利用锂离子参与的氧化还原反应，将化学能转化为电能。
锂离子电池充放电原理
2. 锂离子产业链
产业链分为资源、材料、电池与电池应用。蓝色部分为宁德时代涉及产业链的部分。
锂离子产业链
二. 公司发展
1.宁德时代发展历程（产品迭代角度）
- 1999年，宁德时代前身ATL成立
- 2011年，宁德时代成立，参与张北储能项目
- 2013年，为宇通开发客车动力电池
- 2015年，收购邦普，布局回收
- 2018年，宁德时代在深交所上市
- 2021年，与电网电力集团合作、参与英国门迪储能电站项目，宁德时代储能电池产量市占率位居全球第一，已在全球交付100多个大型储能项目；发布钠离子电池
- 2022年，发布换电服务品牌EVOGO，发布第三代CTP技术——麒麟电池
2. 主营产品
宁德时代主营产品
3. 相关厂商
| 分类 | 相关厂商 | 补充说明 |
|---|---|---|
| 材料 | 赣锋锂业、盛新锂能（比亚迪入股） | 包含锂资源开发、锂盐深加工及金属锂冶炼 除了锂资源开发、锂化合物加工与冶炼，相关厂商也会布局电池生产与回收
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| 电池 | 弗迪电池（比亚迪）、中航锂电（广汽传祺Aion S）、国轩高科（宏光MINI）、蜂巢能源（欧拉好猫）、亿纬锂能（小鹏P7）、塔菲尔、孚能科技、欣旺达、赣锋锂业 |  2021年电动乘用车电池份额占比
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| 储能 | 远景动力（风电、风场）、隆基绿能（光伏） |  远景动力产业布局
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三. 创新技术
1. 电池材料&内部结构创新
| 技术 | 解决问题 | 说明 | 应用 | 示意图 |
|---|---|---|---|---|
| M3P电池（正极材料） | 提升能量密度，降低成本 | M3P电池的正极材料即掺杂了镁、锌、铝等金属元素生成的磷酸盐体系的三元材料，以及磷酸锰铁锂材料。 | 2022.07，宁德时代已量产，预计2023年推向市场。 | |
| 钠离子电池（正极材料） | 降低成本，但是能量密度及循环寿命低于锂电池 | 钠金属电池在充电时，钠离子从正极通过电解液传送到负极，并在铝箔 集流体沉积形成钠金属，放电时，钠金属失去电子成为钠离子，再返回至正极。 | 2021.07，宁德时代发布第一代钠离子电池。 | |
| 固态电池（电解质） | 提升安全性 | 分为聚合物固体电解质、氧化物固体电解质和硫化物固体电解质。 | 暂无。 |
 固态电池原理
 固态电解质类型及优缺点
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| 复合集流体技术（极片结构） | 提升安全性 | 区别于传统金属集流体地，增加了其他成分的复合箔材，解决电池因内短路易引发热失控的问题。宁德时代多功能复合集流体为“金属导电层-高分子支撑层-金属导电层”三明治结构。 | 2018年10月，宁德时代将多功能复合集流体技术首次应用于其高镍三元版海外车型并量产。 |
 复合集流体结构
 三明治结构复合集流体
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2. 电池外部结构创新
| 技术 | 解决问题 | 说明 | 应用 | 示意图 |
|---|---|---|---|---|
| CTP（Cell to Pack） | 提升空间利用率，进而提升电池容量和续航。 | 减少了内部线缆和结构件。 | 比亚迪刀片电池、宁德时代麒麟电池、蔚来三元铁锂电池、蜂巢能源短刀电池都采用了CTP技术。2022.06，宁德时代发布麒麟电池。2022.08，麒麟电池在极氪001首发量产。 |
 电池包技术发展路径
 CTP方案
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| CTC（Cell to Chassis） / CTB（Cell to Body） | 提升空间利用率，进而提升电池容量和续航。 | 电池车身一体化技术，将电芯与车身、底盘、电驱动、热管理及各类高低压控制模块等集成一体。 | 比亚迪“海豹”为全球首款搭载CTB技术的量产车。2021年初，宁德时代对外透露的规划，其将在2025年推出高度集成化的CTC（Cell to Chassis）技术。 |
3. 储能
| 技术 | 解决问题 | 说明 | 应用 | 示意图 |
|---|---|---|---|---|
| 储能系统 | 1. 发电侧：存储、输出电力 2. 输电侧：调峰、调频、备用、黑启动 3. 用电侧：降低用电成本。 |
1. 发电侧：可再生能源（风电/光伏）发电技术—>电化学储能技术—>电池管理系统（BMS），提供电力存储及输出管理； 2. 电网侧储能：电池系统 + 储能变流器（PCS）+ 电能管理系统（EMS） 3. 用电侧储能：削峰填谷模式和稳定的电源质量管理。 |
1. 发电侧：2018.12，鲁能国家级储能电站 2. 输电侧：2020.05，晋江100MWh级储能电站 3. 用电侧：张家港水泥厂储能电站，智能微网（光储充检智能充电站）。 |
 储能系统
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| 巧克力换电 | 提高用户充电速度，提升用户使用电动车体验。 | 组合换电整体解决方案由“换电块、换电站、APP”三大产品共同构成。 | 2022.01，宁德时代发布换电服务品牌EVOGO。 |  组合换电
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四. 数字化
当前宁德时代已有BMS、EMS系统及EVOCO换电解决方案，未来，可以考虑将发展AIoT系统，与EMS一起，打造从电力生产—>电力存储—>电力输送—>电力使用的智能物联系统，调节发电端与用电端的供需匹配问题，提升能源利用效率。
| 产品 | 定位 | 功能 |
|---|---|---|
| 电池管理系统（BMS） | 建立电池全生命周期管理，优化电池性能、提升安全和延长使用寿命 | 1. 传感器检测：单电池电压、单电池温度、电池组电流检测 2. 电池状态反馈：电量估计（SOC）、用电速率估计、报告电池劣化程度（SOH）、电池寿命预测、终端里程管理 3. 安全控制：漏电检测、热管理 4. 电池充放电优化：多电池切换/优化方案、单电池充放电管理 5. 数据输出：显示系统、能量控制系统、电机控制器、车载总控制器 |
| 电力储能管理系统（EMS） | 管理储能系统的充放电，实现调峰调频 | 1. 传感器检测：单电池电压、单电池温度、电池组电流检测、环境温度/湿度 2. 储能系统状态反馈：电池组/电池管理、电量估计（SOC）、用电速率估计、报告电池劣化程度（SOH） 3. 安全控制：漏电检测、热管理、消防管理 4. 调度中心：电池充放电管理控制、充放电优化 5. 数据输出：远程数据监控 |
| EVOCO换电解决方案 | 为用户提供便捷的换电服务 | 【用户侧】 1. 换电：查找充电站、进入/连接充电站、选择租用充电块、充值/支付/扣款 2. 查看电池状态：电量查看、电池异常报警 3. 用户管理：账户管理、身份验证 【平台侧】 1. 传感器检测：单电池电压、单电池温度、电池组电流检测 2. 网络检测：app、电池、换电站连接检测 3. 电池/电站管理：充电站管理、电量估计（SOC）、报告电池劣化程度（SOH） 4. 安全控制：漏电检测、热管理、温度控制 5. 调度中心：电池充放电管理、用户换电需求预估、电池调度 |
| AIoT智能物联操作系统 | 解决城市、工商业、家庭用电问题，提升能源利用效率 | 1. 设备识别：用电设备识别、电池识别 2. 设备集控：用电设备管理、电池充放电管理 3. 设备状态检测：设备运行状态检测、电池电量检测、电池寿命检测 4. 设备异常预测 5. 设备预警：温度、运行状态监控 6. 收益优化：智能调节储能用电和电网用电 |
