11月13日，工業(yè)和信息化部辦公廳、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳、交通運(yùn)輸部辦公廳、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳、國(guó)家能源局綜合司五部門(mén)聯(lián)合發(fā)布關(guān)于開(kāi)展第四批智能光伏試點(diǎn)示范活動(dòng)的通知。 根據(jù)通知，試點(diǎn)示范：支持培育一批智能光伏示范企業(yè)，包括能夠提供先進(jìn)、成熟的智能光伏產(chǎn)品、服務(wù)、系統(tǒng)平臺(tái)或整體解決方案的企業(yè)。支持建設(shè)一批智能光伏示范項(xiàng)目，包括應(yīng)用智能光伏產(chǎn)品，融合運(yùn)用5G通信、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)，為用戶提供智能光伏服務(wù)的項(xiàng)目。其中先進(jìn)光伏產(chǎn)品包括包括高效晶硅太陽(yáng)能電池（轉(zhuǎn)換效率在25%以上）、鈣鈦礦及疊層太陽(yáng)能電池、先進(jìn)薄膜太陽(yáng)能電池等。

試點(diǎn)示范優(yōu)先考慮方向：

1. 光儲(chǔ)融合。應(yīng)用新型儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品提升光伏發(fā)電穩(wěn)定性、電網(wǎng)友好性和消納能力，包括光伏直流系統(tǒng)、光儲(chǔ)微電網(wǎng)、農(nóng)村光儲(chǔ)充系統(tǒng)、便攜式光儲(chǔ)產(chǎn)品等方向。

2. 建筑光伏。包括光伏作為建筑屋頂、幕墻或遮陽(yáng)等建筑構(gòu)件與建筑有機(jī)結(jié)合，光伏發(fā)電與建筑用電負(fù)荷匹配的建筑光伏項(xiàng)目。

3. 交通運(yùn)輸應(yīng)用。包括在公路客貨運(yùn)樞紐、公路服務(wù)區(qū)（停車(chē)場(chǎng)）、加油站、港口碼頭等場(chǎng)景，構(gòu)建“分布式光伏+儲(chǔ)能+微電網(wǎng)”交通能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高比例綠色電力自發(fā)自用。

4. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用。在設(shè)施農(nóng)業(yè)、規(guī)模化種養(yǎng)、農(nóng)產(chǎn)品初加工等生產(chǎn)場(chǎng)景，發(fā)展農(nóng)光互補(bǔ)生態(tài)復(fù)合模式，優(yōu)先支持符合條件的光伏扶貧項(xiàng)目。

5. 光伏綠色化。包括光伏產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)及綠色制造、退役光伏組件回收處理及再利用、光伏組件零部件再制造、光伏“碳足跡”評(píng)價(jià)認(rèn)證、光伏供應(yīng)鏈溯源體系等方向。

6. 關(guān)鍵信息技術(shù)。包括光伏系統(tǒng)智能調(diào)度、智能運(yùn)維，以及面向智能光伏系統(tǒng)的通信與信息系統(tǒng)、柔性電力電子、智能微電網(wǎng)、虛擬電廠、工業(yè)軟件、工業(yè)機(jī)器人等方向。

7. 先進(jìn)光伏產(chǎn)品。包括高效晶硅太陽(yáng)能電池（轉(zhuǎn)換效率在25%以上）、鈣鈦礦及疊層太陽(yáng)能電池、先進(jìn)薄膜太陽(yáng)能電池，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈配套高質(zhì)量、高可靠、低成本設(shè)備及材料等方向。

8. 新型設(shè)施和實(shí)證檢測(cè)。包括面向數(shù)據(jù)中心、5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施的智能光伏系統(tǒng)，面向極寒、極熱、高濕度、低輻照量、高鹽霧等典型場(chǎng)景建設(shè)光伏應(yīng)用和實(shí)證檢測(cè)等方向。

全球及重點(diǎn)國(guó)別/地區(qū)光伏行業(yè)發(fā)展情況從光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造端來(lái)看，2022年全年，在應(yīng)用市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造端的生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)在2023年2月發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，2022年全球新增光伏裝機(jī)量預(yù)計(jì)為230吉瓦，同比增長(zhǎng)35.3%，以此拉動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造端產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)大。2022年全年，中國(guó)共生產(chǎn)光伏多晶硅80.6萬(wàn)噸，同比上漲59%，根據(jù)業(yè)內(nèi)對(duì)多晶硅與組件間的轉(zhuǎn)換比例測(cè)算，2022年度中國(guó)可用多晶硅對(duì)應(yīng)的組件產(chǎn)量約為332.5吉瓦，較2021年增長(zhǎng)82.9%。圖 1 2013-2030年全球新增光伏裝機(jī)容量數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)（CPIA）

從生產(chǎn)布局來(lái)看，中國(guó)大陸依然是產(chǎn)能聚集地，硅片產(chǎn)能占全球硅片總產(chǎn)能的比重高達(dá)98%，電池片產(chǎn)能占比超過(guò)85%，組件產(chǎn)能占比約為77%。近年，全球的產(chǎn)業(yè)重心也進(jìn)一步向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，2022年，中國(guó)大陸的硅片、電池片、組件產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的比重均在80%以上，且呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。

從重點(diǎn)關(guān)注的國(guó)別/地區(qū)來(lái)看：歐洲：根據(jù)歐洲光伏協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年歐盟27國(guó)新增光伏裝機(jī)41.4吉瓦，同比增幅接近50%，樂(lè)觀預(yù)計(jì)2026年光伏年新增裝機(jī)量將逼近120吉瓦。其中，德國(guó)2022年以7.9吉瓦的新增裝機(jī)量位居首位；其次是西班牙，新增裝機(jī)容量7.5吉瓦。預(yù)計(jì)德國(guó)在2023年新增裝機(jī)量將超過(guò)10吉瓦，2023-2026年將累計(jì)新增62.6吉瓦。西班牙預(yù)計(jì)在2023至2026期間新增51.2吉瓦裝機(jī)量，累計(jì)安裝量從2022年26.4吉瓦增至77.7吉瓦。2022年12月，德國(guó)議會(huì)批準(zhǔn)了針對(duì)屋頂光伏的一項(xiàng)新的稅收減免方案，包括對(duì)30千瓦以下的光伏系統(tǒng)免除增值稅。新修正的德國(guó)可再生能源法案（EEG）規(guī)定，2023年起，德國(guó)允許將原有光伏電站的所有光伏部件，包括組件、逆變器等，以舊換新，只要不增加用地，就無(wú)需冗長(zhǎng)的審批流程。預(yù)計(jì)新政實(shí)施后德國(guó)光伏裝機(jī)總量將翻番增長(zhǎng)。

圖 2 2021-2022年歐洲部分國(guó)家光伏裝機(jī)情況數(shù)據(jù)來(lái)源：EU Market Outlook for Solar Power 2022-2026

巴西：根據(jù)Fitch援引巴西礦業(yè)和能源部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，巴西光伏總裝機(jī)容量在2022年達(dá)到了22吉瓦，新增容量為9.0吉瓦，新增裝機(jī)容量同比大幅增長(zhǎng)了73.3%。

受2022年1月出臺(tái)的分布式發(fā)電法案的影響，巴西將在2023年開(kāi)始對(duì)小型分布式項(xiàng)目征收電網(wǎng)使用費(fèi)，由于巴西當(dāng)?shù)氐姆植际巾?xiàng)目占整體安裝量的比重超過(guò)65%，此法案顯著影響市場(chǎng)并形成大規(guī)模搶裝潮，使得巴西成為2022年光伏裝機(jī)最火熱的市場(chǎng)之一。

印度：根據(jù)印度光伏咨詢機(jī)構(gòu)JMK的調(diào)研數(shù)據(jù)，2022年，印度安裝了13.96吉瓦的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，同比增長(zhǎng)近40%。其中公用事業(yè)規(guī)模的光伏11.3吉瓦，同比增長(zhǎng)約47%，另有部分屋頂分布式光伏及離網(wǎng)/分布式容量。

日本：根據(jù)Fitch及美國(guó)能源信息署（EIA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年，日本光伏裝機(jī)容量達(dá)到了77.6吉瓦，同比增長(zhǎng)4.4%，新增光伏裝機(jī)容量為3.1吉瓦。2023年1月，日本東京都議會(huì)表決通過(guò)了有關(guān)“要求自2025年4月起在東京都內(nèi)的新建住宅必須安裝太陽(yáng)能電池板”的修訂條例，規(guī)定大型住宅建筑和不到2000平方米的一戶建住宅的物主有義務(wù)在屋頂安裝太陽(yáng)能電池板。另外，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將從2024年度開(kāi)始實(shí)施一項(xiàng)政策，擬高價(jià)購(gòu)買(mǎi)企業(yè)通過(guò)屋頂光伏所產(chǎn)生的電力，計(jì)劃采取固定價(jià)格收購(gòu)制度（FIT），采購(gòu)價(jià)預(yù)計(jì)將比收購(gòu)地面光伏電力價(jià)格高出2到3成。

中國(guó)：根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2022年，中國(guó)光伏新增裝機(jī)87.41吉瓦，同比大幅增長(zhǎng)59.3%，增速提高了45個(gè)百分點(diǎn)，分布式光伏成為光伏裝機(jī)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)；中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)2023年國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量為95-120吉瓦，2025年國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量為100-125吉瓦。預(yù)計(jì)2023年光伏累計(jì)裝機(jī)將首次超過(guò)水電，成為第一大非化石能源發(fā)電來(lái)源。據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年1月全國(guó)共發(fā)布18項(xiàng)光伏相關(guān)政策。其中，國(guó)家政策3項(xiàng)，地方政策15項(xiàng)。政策內(nèi)容涉及推動(dòng)智能光伏技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)應(yīng)用、鼓勵(lì)支持10千伏及以上的工商業(yè)用戶直接參與電力市場(chǎng)；引導(dǎo)太陽(yáng)能光伏、儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品各環(huán)節(jié)均衡發(fā)展，避免產(chǎn)能過(guò)剩、惡性競(jìng)爭(zhēng)。

圖 3 2013-2030年中國(guó)新增光伏裝機(jī)情況

美國(guó)：美國(guó)光伏市場(chǎng)是為數(shù)不多的出現(xiàn)衰退的市場(chǎng)，由于對(duì)華貿(mào)易限制阻礙了光伏設(shè)備中關(guān)鍵的低成本零配件和材料進(jìn)口，2022年美國(guó)太陽(yáng)能新增裝機(jī)容量據(jù)估算比2021年減少23%。對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)鏈上的各企業(yè)而言，在下游裝機(jī)需求高增的背景下，頭部廠商展現(xiàn)出更穩(wěn)定的業(yè)績(jī)?cè)鏊佟?022年是各大上市公司“跨界”光伏的大年，從目前已披露的業(yè)績(jī)表現(xiàn)來(lái)看，多數(shù)“跨界追光者”尚未兌現(xiàn)光伏業(yè)務(wù)收益。光伏頭部企業(yè)具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)、先發(fā)優(yōu)勢(shì)，不斷擴(kuò)張產(chǎn)能，使得后進(jìn)入市場(chǎng)的光伏企業(yè)和二三線廠商壓力較大。一體化的大規(guī)模、低成本可能使得部分環(huán)節(jié)的利潤(rùn)更加集中，強(qiáng)者恒強(qiáng)的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，小廠商的洗牌趨勢(shì)或會(huì)逐漸顯現(xiàn)。

全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈出口貿(mào)易情況中國(guó)：2022年12月，中國(guó)光伏組件出口出現(xiàn)逆勢(shì)小幅上漲，終止了7月出口高峰以來(lái)的下滑趨勢(shì)。全年出口數(shù)據(jù)表現(xiàn)亮眼，2022年光伏組件出口量達(dá)到154.8吉瓦，相較2021年增長(zhǎng)74%；出口額為423.75億美元，同比增長(zhǎng)65.45%。出口高峰為年中的5至7月，其后海外市場(chǎng)因上半年大量進(jìn)口提高庫(kù)存水平，拉貨力道減緩，組件出口量連續(xù)下滑至11月，于12月止跌上漲。圖 4 2022年1-12月中國(guó)光伏組件出口情況

歐洲地區(qū)：2022年全年，歐洲地區(qū)國(guó)家從中國(guó)進(jìn)口了86.6吉瓦的光伏組件，占全年中國(guó)光伏組件出口量的56%，且相對(duì)2021年全年的40.9吉瓦大幅增長(zhǎng)了112%，是中國(guó)組件出口在2022年增長(zhǎng)最快、規(guī)模最大的地區(qū)市場(chǎng)。2022年，受俄烏沖突影響，傳統(tǒng)能源價(jià)格快速升高，促使歐洲各國(guó)積極推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，光伏設(shè)備的安裝需求大增，主力國(guó)家如德國(guó)、西班牙、波蘭、荷蘭等，需求顯著提升，許多以往需求規(guī)模較小的國(guó)家也出現(xiàn)倍數(shù)增長(zhǎng)。

亞太地區(qū)：亞太地區(qū)2022年從中國(guó)進(jìn)口光伏組件28.5吉瓦，相較2021年增長(zhǎng)27%。主要的需求國(guó)包括印度、日本及澳大利亞。

美洲地區(qū)：2022全年自中國(guó)進(jìn)口組件總量達(dá)24.8吉瓦，相較2021年增長(zhǎng)50%，增量的80%來(lái)自巴西。

中東地區(qū)：典型國(guó)家是阿聯(lián)酋、沙特阿拉伯，兩國(guó)2022年自中國(guó)進(jìn)口的光伏組件量均呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。其中，阿聯(lián)酋自中國(guó)進(jìn)口了3.6吉瓦的光伏組件，與2021年相比，增幅高達(dá)340%，為中東地區(qū)最大的中國(guó)組件進(jìn)口國(guó)；沙特阿拉伯自中國(guó)進(jìn)口了1.2吉瓦的光伏組件，相比2021年不到0.1吉瓦的需求出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。除組件外，2022年中國(guó)電池片累計(jì)出口40.03億美元，同比增長(zhǎng)40.66%；逆變器累計(jì)出口89.75億美元，同比增長(zhǎng)75.11%。

2023規(guī)范行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

• 全年延續(xù)高開(kāi)高走態(tài)勢(shì)

雖然一季度通常是歐洲、中國(guó)的裝機(jī)淡季，但近期，硅料新增產(chǎn)能不斷釋放，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格下行，下游成本壓力得到有效緩解，刺激裝機(jī)釋放。同時(shí)，海外光伏需求在2-3月份有望延續(xù)1月份“淡季不淡”走勢(shì)。根據(jù)頭部組件企業(yè)反饋，春節(jié)后組件排產(chǎn)提升趨勢(shì)明確，2月環(huán)比平均提升幅度在10%-20%，3月環(huán)比提升幅度會(huì)進(jìn)一步增加。二、三季度開(kāi)始，隨著供應(yīng)鏈價(jià)格的持續(xù)下降，預(yù)期需求將持續(xù)回升，直到年底或?qū)⒃俅纬霈F(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)潮，帶動(dòng)四季度裝機(jī)量達(dá)到全年高峰。

• 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈

2023年，地緣政治、大國(guó)博弈、氣候變化等因素對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的干預(yù)或影響還將持續(xù)，國(guó)際光伏產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)越來(lái)越激烈。從產(chǎn)品角度看，企業(yè)加大高效產(chǎn)品研發(fā)，是提高光伏產(chǎn)品全球競(jìng)爭(zhēng)力的主要抓手；從產(chǎn)業(yè)布局看，未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈從集中化轉(zhuǎn)向分散化和多元化的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，要針對(duì)不同市場(chǎng)特征及政策情況，科學(xué)合理布局海外產(chǎn)業(yè)鏈及海外市場(chǎng)，是企業(yè)提升全球競(jìng)爭(zhēng)力、降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的必要手段。

中長(zhǎng)期光伏行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

全球光伏行業(yè)具有較高的發(fā)展?jié)摿Γ喂夥a(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品需求保持高位

從全球范圍來(lái)看，能源結(jié)構(gòu)向多元化、清潔化、低碳化方向轉(zhuǎn)型是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，各國(guó)政府積極鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展太陽(yáng)能光伏行業(yè)。在能源轉(zhuǎn)型的背景下，疊加技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的光伏發(fā)電成本下降的利好因素，中期內(nèi)，海外光伏裝機(jī)需求將持續(xù)保持高景氣。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，2023年全球新增光伏裝機(jī)量為280-330吉瓦，2025年全球新增光伏裝機(jī)量為324-386吉瓦，支撐光伏產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品需求保持高位。2025年之后，考慮市場(chǎng)消納、供需匹配的因素，全球光伏產(chǎn)品或?qū)⒊霈F(xiàn)一定的產(chǎn)能過(guò)剩。

中國(guó)光伏產(chǎn)品具有產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)，出口具有較高的競(jìng)爭(zhēng)力

我國(guó)光伏行業(yè)擁有全球最完整的光伏產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)配套完備、上下游形成聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，產(chǎn)能產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，這是支撐產(chǎn)品出口的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，技術(shù)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先全球，為能夠抓住國(guó)際市場(chǎng)機(jī)遇奠定了基礎(chǔ)。此外，數(shù)字化技術(shù)、智能化技術(shù)使制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)加快，大幅提升了生產(chǎn)效率。

• 光伏核心器件朝高效率、低能耗、低成本方向發(fā)展，電池轉(zhuǎn)換效率是光伏產(chǎn)業(yè)突破瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)要素

在平衡成本與效能的前提下，高轉(zhuǎn)換性能的電池技術(shù)一旦突破實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，便會(huì)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，淘汰低端產(chǎn)能。產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的產(chǎn)品鏈、供應(yīng)鏈平衡也會(huì)隨之重構(gòu)。目前，晶硅電池仍是光伏行業(yè)的主流技術(shù)，這也構(gòu)成了上游原材料硅料的高消耗，而被認(rèn)為是第三代高效薄膜電池代表的鈣鈦礦薄膜電池在節(jié)能環(huán)保、設(shè)計(jì)應(yīng)用、原料消耗等方面具備顯著優(yōu)勢(shì)，目前該技術(shù)仍處在實(shí)驗(yàn)室階段，一旦實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，替代晶硅電池成為主流技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料的瓶頸制約將被打破。

我國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展形勢(shì)小結(jié)

整體而言，我國(guó)光伏行業(yè)面臨的發(fā)展形勢(shì)可歸納為：需求端高景氣、供給端有優(yōu)勢(shì)、警惕政策影響、搶抓窗口機(jī)遇。

需求端高景氣。三重因素推動(dòng)光伏外需維持高景氣：度電成本下降提升光伏核心競(jìng)爭(zhēng)力；能源低碳轉(zhuǎn)型推動(dòng)光伏滲透率提升；能源安全挑戰(zhàn)將提升歐洲光伏長(zhǎng)期需求。

供給端有優(yōu)勢(shì)。三大特征決定了中國(guó)光伏產(chǎn)品的出口優(yōu)勢(shì)：中國(guó)光伏產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢(shì)全球領(lǐng)先；光伏產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈高度集中于我國(guó)，產(chǎn)能產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯；中國(guó)光伏企業(yè)的垂直一體化帶動(dòng)降低成本。

警惕政策影響。貿(mào)易政策是影響我國(guó)光伏產(chǎn)品出口的最重要變量，需盯緊各國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的貿(mào)易政策，警惕印、美、韓及部分歐洲國(guó)家通過(guò)反傾銷調(diào)查、基本關(guān)稅、碳足跡標(biāo)準(zhǔn)等方式制裁中國(guó)光伏產(chǎn)品出口，以保護(hù)本土光伏企業(yè)的健康發(fā)展。

搶抓窗口機(jī)遇。綜合考慮市場(chǎng)消納、供需匹配、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等因素，預(yù)計(jì)2025年將是行業(yè)發(fā)展的分水嶺。2025年之前，企業(yè)面臨發(fā)展窗口期，存在窗口期機(jī)遇；之后，市場(chǎng)增速逐步放緩，行業(yè)會(huì)進(jìn)入洗牌期，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破則是提高企業(yè)及產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力的主要條件之一。

刀片電池助力儲(chǔ)能系統(tǒng)戶儲(chǔ)（家儲(chǔ)）新市場(chǎng)

一

針刺測(cè)試

針刺試驗(yàn)模擬的是電池受到外力破壞時(shí)的情況，例如電池組被碰撞、擠壓、穿刺。針刺試驗(yàn)主要模擬的還是鋰電池內(nèi)部隔膜破裂時(shí)的內(nèi)部短路情況。鋰電池在充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌并100%嵌入負(fù)極；但是在非理想情況下（如過(guò)充、低溫、大電流等），從正極脫嵌的鋰離子會(huì)在負(fù)極出現(xiàn)嵌入異常的情況，鋰離子就只能析出在負(fù)極表面，這種現(xiàn)象被稱為“析鋰”。

“析鋰”發(fā)生時(shí)，鋰離子在負(fù)極表面可能會(huì)還原成不同形態(tài)的金屬鋰，其中樹(shù)枝形狀的金屬鋰被稱為“鋰枝晶”，它會(huì)隨著析鋰現(xiàn)象而不斷“生長(zhǎng)”，這一過(guò)程基本不可逆，最終有可能會(huì)穿破正負(fù)極間的隔膜，從而導(dǎo)致電芯的內(nèi)部短路，并最終引發(fā)熱失控。需要通過(guò)針刺試驗(yàn)來(lái)模擬電芯內(nèi)部隔膜被穿破的情況，以驗(yàn)證電芯本身的安全性。

二

安全性能

刀片電池所采用的材料本身就更安全。NCM三元材料在溫度不足200℃時(shí)就會(huì)開(kāi)始分解并放出大量熱；而磷酸鐵鋰材料要在溫度接近500℃時(shí)才會(huì)開(kāi)始分解，且在分解過(guò)程中不釋放氧氣，放熱速率也遠(yuǎn)低于NCM三元材料，不易發(fā)生熱失控更不容易起火燃燒。

刀片電池的結(jié)構(gòu)也更安全。

相比方方正正的方殼電池，又長(zhǎng)又薄的刀片電池?fù)碛懈蟮谋砻娣e，在發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，熱量會(huì)被快速散發(fā)掉，讓聚集的熱量達(dá)不到磷酸鐵鋰材料的分解啟動(dòng)溫度，從而保證了電芯不會(huì)輕易發(fā)生熱失控。鋰電池的生產(chǎn)主要分為極片制造、裝配、注液等幾個(gè)步驟。根據(jù)比亞迪的介紹，刀片電池的生產(chǎn)難點(diǎn)主要在于極片制造。

“長(zhǎng)”是刀片電池各種核心優(yōu)勢(shì)的根本，而長(zhǎng)達(dá)960mm的刀片電池，其內(nèi)部的極片自然也要達(dá)到這個(gè)級(jí)別。市面上主流的電池產(chǎn)品極片大多處于500mm以下的級(jí)別。

好針對(duì)刀片電池的需求，開(kāi)發(fā)出了超寬幅的極片生產(chǎn)設(shè)備，弗迪電池工廠的涂布設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)1300mm寬度的極片雙面涂布，單位面積的涂敷重量小于1%，寬度尺寸偏差小于0.5mm，速度為每分鐘70米。

在輥壓工序，弗迪工廠的輥壓設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)1200mm寬度的極片輥壓，可以將極片厚度差控制在2微米以內(nèi)，速度為每分鐘120米。

生產(chǎn)長(zhǎng)度960mm的刀片電池，關(guān)鍵就在于其寬幅極片生產(chǎn)工藝。極片并不是生產(chǎn)刀片電池的唯一難點(diǎn)。刀片電池采用了疊片工藝，相較卷繞工藝實(shí)現(xiàn)了更高的能量密度，但如此長(zhǎng)的極片，要保證分切地一致、堆疊時(shí)對(duì)齊，才能保證生產(chǎn)出的電池?fù)碛辛己玫囊恢滦浴Ｍㄟ^(guò)完全獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的設(shè)備和裁切方案，弗迪電池工廠的疊片在960mm寬度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了每分鐘200片的疊片速度和小于0.3mm的對(duì)齊公差控制。按照官方說(shuō)法，這一速度達(dá)到了世界領(lǐng)先的水平。

三

刀片電池CTP技術(shù)

刀片電池實(shí)際上也是一種CTP（Cell To Pack，無(wú)模組）方案，屬于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新而非材料創(chuàng)新。CTP技術(shù)大幅減少了電池組中的電池模組，將十?dāng)?shù)個(gè)小的模組變成了兩個(gè)或四個(gè)大的模組，從而省去了大量的零部件、連接線和殼體，在相同體積的電池組中容納了更多電芯，提高了電池組整體的能量密度。

比亞迪的刀片電池組由于其電芯本身足夠長(zhǎng)，通過(guò)特殊的設(shè)計(jì)和組裝工藝，實(shí)現(xiàn)更徹底的無(wú)模組化。

其他廠商的CTP技術(shù)，依然是基于現(xiàn)有的電芯對(duì)布局重新設(shè)計(jì)，這導(dǎo)致電池組的尺寸控制依然會(huì)被電芯的規(guī)格所限制。而比亞迪的刀片電池由于形狀規(guī)整、排列簡(jiǎn)單，電池組的尺寸可以直接實(shí)現(xiàn)電芯級(jí)的調(diào)整。

刀片電池也是一種磷酸鐵鋰電池，比亞迪針對(duì)刀片電池組進(jìn)行了多項(xiàng)專門(mén)設(shè)計(jì)，以保證其低溫性能。

刀片電池組中全部采用了液冷式熱管理系統(tǒng)，在電芯的上下部分采用了大面積的保溫材料，以保證熱管理系統(tǒng)可以良好運(yùn)作。在極片材料上，采用了納米化的磷酸鐵鋰通過(guò)減小材料粒徑縮短鋰離子的遷移路徑，改善了電池組的低溫功率性能。

刀片電池組在零下20度的環(huán)境下，依然可以保持常溫90%的放電能力。

刀片電池組實(shí)際上也是一種CTP方案，它的電池組內(nèi)部直接就是一個(gè)個(gè)的電芯，并非直接放置在電池組中的，而是被各種連接件安裝、并通過(guò)特殊膠水固定的。這種用來(lái)固定電芯的膠水可以牢牢地將電芯固定在電池組中，同時(shí)起到一定的導(dǎo)熱、阻燃和緩沖效果，但相應(yīng)地，電芯被黏在一起之后就很難再拆開(kāi)。如果電池組中的單個(gè)電芯出現(xiàn)故障，就要直接更換整個(gè)電池組。而傳統(tǒng)的模組化電池組，就可以通過(guò)更換單個(gè)模組來(lái)維修，這無(wú)疑大大增加了采用刀片電池車(chē)型的電池故障維修成本。

刀片電池并沒(méi)有大家想象中的那么神秘，它本質(zhì)上依舊是磷酸鐵鋰電池。但在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了大量的創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的安全性。刀片電池，關(guān)鍵就在于比亞迪的先進(jìn)工藝，包括寬幅極片的制造、高速高精度的疊片工藝等等，這些是比亞迪的核心技術(shù)，磷酸鐵鋰材料不能滿足人們的續(xù)航需求時(shí)，刀片電池生產(chǎn)工藝或許也會(huì)被用來(lái)生產(chǎn)三元鋰電也說(shuō)不定。