未来二十年锂电池仍将占据主导地位，但其化学材料可能有所改变

未来二十年锂电池仍将占据主导地位，但其化学材料可能有所改变将来，驱动锂离子电池的成本下降和性能提升的四个关键因素是：化学材料、电池容量、生产规模和充电速度。

化学材料。电池的性能受两极化学材料的影响。阴极材料主要包括锂镍锰钴（NMC）、锂镍钴铝氧化物（NCA）、锂锰氧化物（LMO）和磷酸铁锂（LFP）；阳极材料大多数采用石墨，重型汽车中为增加循环寿命，也会使用钛酸锂（LTO）。NMC和NCA技术的主要优点是能量密度更高，主导了轻型电池市场；LFP的能量密度低，但得益于更高的循环寿命和安全性能，它成为重型电动汽车（即客车）采用的主要化学物质。化学材料对电池成本有着较大的影响，采用不同化学材料的电池，其价格差距最大可达到20%。

电池容量与尺寸。电动汽车电池容量差异很大，在中国最为畅销的三款小型电动汽车的电池容量为18.3~23千瓦时；欧洲和北美的中型汽车电池容量在23~60千瓦时；大型汽车的电池容量在75~100千瓦时之间。电池容量越大、成本越低。据估计，一个70千瓦时电池的单位能量成本比30千瓦时电池低25%。

生产规模。扩大生产规模以实现规模经济是另一个重要因素。目前典型的工厂产能范围大约为0.5~8吉瓦时/年，大多数工厂的产能约为3吉瓦时/年。按照单辆电动汽车20~75千瓦时的典型容量进行测算，单个工厂的产能相当于每年可以生产6000~40万个电池组。目前，德国、美国、中国、印度等地正在新建一批产能更大的电池工厂，其中包括特斯拉年产能达到35吉瓦时的超级工厂。

充电速度。当前技术可以实现在40~60分钟内充电80%。这一诉求增加了电池设计的复杂性，比如降低电极的厚度，这会增加电池的成本；降低电池的能量密度，从而缩短了电池的寿命。美国能源部的一项分析表明，改变电池设计以适应400千瓦的充电将使电池成本增加近一倍。