新能源汽车动力电池系统开发涉及材料、化学、机械、热力学、传热学、流体力学、电学、系统与控制多个学科，其关键技术包括电池组配技术、热管理技术、电能管理技术和安全管理技术等。车用动力电池系统技术己成为电动汽车走向普及的瓶颈，需要从材料开发、电池设计、生产制造、系统集成、商业模式等多方面进行探索和突破。
1、新能源汽车动力电池的分类
新能源汽车动力电池可以分为蓄电池和燃料电池两大类，蓄电池用于纯电动汽车（EV），混合动力电动汽车（HEV）及插电式混合动力电动汽车（PHEV）；燃料电池专用于燃料电池汽车（FaV）。
1.1蓄电池
蓄电池在纯电动汽车中是驱动系统唯一动力源，主要有镍锅、镍氢和铿离子电池等。目前，铿离子电池处于高速发展阶段，在诸如日产Leaf、丰田普锐斯plug-in、特斯拉Model S、通用Volt、福特Focus EV以及宝马i3等新能源汽车上都采用铿离子电池。此外，铿资源较为丰富，价格也不贵，可以说铿离子电池是蓄电池中目前最被市场看好的动力电池。4类蓄电池的性能比较见图1。
1.2燃料电池
燃料电池是燃料与氧化剂通过电极反应将其化学能直接转化为电能的装置。燃料电池不需要充电，具有比能量高、使用寿命长、维护工作量少以及能连续大功率供电等优点。另外，燃料电池汽车可达到与燃油汽车相同的续驶里程。
根据电解质的不同，燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池、溶融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池5类。目前，质子交换膜燃料电池在燃料电池汽车中的应用较多，是未来新能源汽车动力电池领域极具竞争力的电池类型。
2、新能源动力电池产业技术概况
由于不同类型新能源汽车中，车用动力电池的使用方式有较大区别，因此对于其性能要求有较大区别。HEV有汽油发动机作为动力来源，更强调加速性能和爬坡能力，因此更注重电池的比功率（要求高达800一1 200 W / kg）；PHEV和EV完全以电池作为动力，更强调充电后的续驶能力，因而更关注电池的比能量（要求达到100一160 Wh/kg）（见表1）。
由于各自性能、材料、成本等存在显著差异，因此不同类型动力电池的使用前景不同。目前技术最成熟的是镍氢动力电池，但商业化最成功的是铿离子电池，燃料电池则被广泛视作远期目标。
当前，动力电池类别中增长最快的是铿电池。2012年以来，铿电池行业保持高速增长并加快了对传统电池的替代。业内预计，铿电池的增长速度依然能保持年均近25%且成本会不断下降。
近几年来，燃料电池技术也己取得了重大进展。丰田、现代研发的燃料电池车也己处于上市的前夜。在国内，上汽集团的燃料电池车处于领先地位。2010年上海世博会期间该车型被用作贵宾接待用车。2011年，在德国柏林举行的第十一届必比登挑战赛上，上汽集团在燃料电池汽车组拉力赛中位列总分第三，仅次于丰田和奥迪。
目前，国内外燃料电池的技术现状见表2。
截止2014年8月，各大车企的燃料电池车尚处于试验验证状态，还未有一款燃料电池车真正量产上市。下文将以市场上发展较快的铿动力电池为例，对其产业化现状进行分析。
2.1新能源汽车动力电池主流:铿离子电池
在现有的新能源汽车动力电池中，铿离子电池生产成本相对较低，重复充电利用非常方便，相比其他可携带能源具有更高的成本优势。因此，这类电池成为了目前最受欢迎的动力源（见表3）。
2.2铿离子动力电池产业现状
目前铿离子电池的主要生产国是日本、韩国和中国。其中，日本和韩国占全球动力电池市场近70 %，主要是因为其专业分工明确，行政壁垒较少，整车厂和系统集成商的系统集成能力远高于中国纯电动汽车生产商。
近年来，我国新能源汽车中使用铿离子电池比例不断升高，铿电池市场空间广阔。按照新能源汽车发展规划路线，2015年国内纯电动汽车销量达到50万辆，混合动力占全部汽车销量的30 % ； 2020年，纯电动汽车将突破500万辆，以混合动力为代表的节能汽车达到全部汽车销量的75 %。
2.3铿离子动力电池技术发展趋势
铿离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜4部分组成（见表4）。
当前正在使用和开发的铿电池正极材料主要包括钻酸铿、镍钻酸铿、镍锰钻三元材料，尖晶石型的锰酸铿，橄榄石型的磷酸铁铿等。根据正极材料分类发展铿离子动力电池路线主要有3条:改性锰酸铿、三元材料和磷酸铁铿。目前钻酸铿依然是小型铿电领域正极材料的主力，主要用于传统3C （Computer， Communication和Consumer E-lectronic）领域等；三元材料和锰酸铿主要用于电动工具、电动自行车和电动汽车等领域，在日本与韩国其作为动力电池的技术较成熟；磷酸铁铿主要在国内的动力电池领域应用，另外还用于基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等领域。
铿电池产品技术的发展将呈现如下趋势。
（1）钻酸铿将逐渐被三元材料替代。三元材料综合了钻酸铿、镍酸铿和锰酸铿三类材料的优点，具有价格优势。虽然特斯拉旗下首款车型Roadster推出时使用的是18650钻酸铿电池，但其第二款量产车型Model S使用的是松下定制的三元材料电池，即镍钻铝三元正极材料电池。钻酸铿电池成本高的特征在特斯拉前后两款车型的对比中表现得十分明显。Model S使用的电池数量达到8 000节以上，比Roadster高出1 000多节，但是成本却下降了30%。目前，高性能动力铿电池用NCM三元材料己在国外大量使用，但中国企业尚无量产产品出现。
（2）锰酸铿占比将上升。相对于钻酸铿正极材料，锰酸铿具有原料丰富、价格低廉及无毒性等优点。层状锰酸铿LiMnO:用作铿离子电池正极材料的缺点是虽然容量很高，但在高温下不稳定，而且在充放电过程中易向尖晶石结构转变，导致容量衰减过快。锰酸铿材料的应用集中在消费类电池市场，动力电池以电动自行车电池为主。
（3）磷酸铁铿仍存较大技术提高空间。磷酸铁铿正极材料的低温性能和倍率放电己经可以达到钻酸铿的水平，目前同样是有希望的动力电池材料。但是受制于技术瓶颈，磷酸铁铿电池一致性和单位能量密度较低。在国内，己有较为成熟的磷酸铁铿储能系统，但目前中国磷酸铁铿材料产业化的发展仍低于发达国家的水平。
在动力电池正极材料产业领域，中、日、韩、美动力电池企业采用不同的材料体系；中国企业以磷酸铁铿为主，日韩企业以锰酸铿和三元材料为主。预测到20巧年三元材料在正极材料中的占比将上升至35 %锰酸铿占比将上升至30%，而钻酸铿将下降至25% 。
2.4国外新能源汽车车载铿电池厂商及其产品供求现状
2012年起，各大车企都陆续上市了PHEV和HEV。PHEV方面，继丰田2012年1月开始销售“普锐斯PHEV”之后，2012年秋季至2013年初，本田推出新款雅阁的PHEV款、福特推出C-VIAX Energin和Fusion Energi、沃尔沃上市V60 PHEV等。HEV方面，德国厂商开始逐渐全面推出产品。2012年，宝马上市ActiveHybrid 5和ActiveHybrid 3戴姆勒上市E400 Hybrid和E300 B1ueTEC Hybrid大众上市“捷达混合动力车”。
与此同时，车载铿离子充电电池市场也开始形成，引领市场发展的正是EV用铿电池。这是因为以日产的聆风为首，三菱汽车的i-MiEV、丰田iQ、特斯拉的Model S和宝马i3等配备铿电池的EV相继上市的结果。
随着电动汽车全面投放市场，各家汽车厂商所使用的电池厂商阵容也变得丰富与明朗起来（图2）。在车载铿离子充电电池领域，除了独立厂商韩国LG化学、三星和日立外，还有AESC，Lithium Energy Japan，Primearth EV Energy（PEVE）和Blue Energy等与汽车厂商合资成立的车载电池公司，并己向多家汽车厂商供货。如，松下2012年起为福特的Fusion Hybrid和Fusion Energi分别供货5 Ah单元和20. 5 Ah单元铿离子充电电池；此外，松下还为特斯拉汽车的EV "Model S”和"Model X”供货镍钻铝酸铿18650单体铿电池。
日本电池厂商东芝的车载铿离子充电电池负极材料采用钦酸铿，具有安全性高、寿命长、低温特性出色的特点。缺点是单元的平均电压只有2. 5 V左右，比以往的铿离子充电电池低1 V以上。因此，配备200 } 400 V高电压电池组的EV需要大量串联电池单元，电池行业认为“难以采用”。但实际上，该单元除了
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