作为战略性新式工业的重要组成部分，新式动力资料工业的展开关系到国民经济、社会展开和国家安全。本文选取锂离子电池和燃料电池这两种典型新动力要害资料，总结了国内外新动力资料的展开状况，剖析了我国相关资料工业展开存在的原始立异短少、要害战略资料工业链安全面
临要挟、高端产品自给率不高、高端运用自主保证才能短少以及“产学研用”协作途径短缺等问题，展望了国内外新资料研制与工业的展开趋势。
新动力资料指支撑新动力展开的、具有能量贮存和转化功用的功用资料或结构功用一体化资料。新动力资料对促进新动力的展开发挥了重要效果，新动力资料的创造催生了新动力系统的诞生，新动力资料的运用前进了新动力系统的功率，新动力资料的运用直接影响着新动力系统的出资与运转本钱。锂离子电池是新动力轿车和电力调理最有竞赛力的储能技能，燃料电池是氢能年代的中心发电单元，因而，本文将要点研讨以锂离子电池和燃料电池要害资料为代表的新动力资料展开战略。纵观全球展开态势，美国、日本、欧盟等兴旺国家和地区，以及俄罗斯、巴西、印度和南非等新式经济体连续推广一系列支撑新动力资料工业展开的方针和办法，力求在未来国际竞赛中抢占一席之地。详细来看，美国拟定了“电动轿车国家立异方案（EVEverywhere）”“资料基因组方案”等严峻战略，近期还发布了《“储能大应战”路线图草案》；日本出台了《纳米与资料科学技能研制战略》《新增加战略》等规划；欧盟把要害新资料视为先进制作业的重要根底，发布了“欧盟2020战略”《电池2030+（BATTERY2030+）》等。我国也专门拟定了《我国制作2025》《“十三五”资料范畴科技立异专项规划》等，力求促进我国新动力资料工业产生结构性改变，全面重塑技能方法，构成敞开竞合的展开生态。经过多年尽力，我国新动力资料工业获得了显着展开，技能水平日益前进，工业规划不断扩大，为我国锂离子电池资料、燃料电池资料等高技能工业打破技能壁垒、完成快速展开供给了刚强的支撑。从全体来看，我国新动力资料范畴与国外先进水平比较仍存在较大距离。往后，我国新动力资料工业的竞赛力仍需加强，以企业为主体的自主立异系统亟待完善，部分中心要害资料受制于人、高端资料对外依存度较高的问题需处理。为此，抓住机会，合理规划，前进新动力资料工业的支撑才能势在必行，这对加速我国经济展开方法改变、增强国际竞赛实力、完成资料绿色低碳化展开方针具有重要的战略意义。
现在，锂离子电池范畴的中心技能多被欧盟、美国、日本、韩国等国家和地区把握，其间，日本最早开端出产锂离子电池，技能实力最为雄厚。日本松下电器工业株式会社操控了特斯拉轿车公司的电池工业链；日本电气株式会社（NEC）和韩国LG化学公司出产的锂离子电池在日产Leaf电动车、通用Volt电动车各有杰出的安全运转记载；村田制作所是我国强制性产品认证（3C）电池供货商，韩国乐金（LG）化学公司、三星SDI公司、SKInnovation电池公司是大众轿车、宝马轿车和奔驰轿车的主力供货商。我国一向注重锂离子电池资料的研讨，在20世纪80年代就将其列为863方案的要点项目。近年来跟着新动力轿车工业的展开，对锂离子电池资料的研制投入仍一向坚持较高的强度。
与兴旺国家比较，我国锂离子电池中的部分新资料高端产品占比还比较低，技能含量不高，产品的附加值较低，高端资料和电池的高精度自动化配备仍需很多进口。近年来，在国家相关部分的支撑和推进下，特别是获益于我国新动力轿车和智能手机范畴的快速展开，宁德年代新动力科技有限公司和比亚迪股份有限公司已成为全球动力电池的主力供货商。在电极资料方面，上海杉杉科技有限公司和贝特瑞新资料集团股份有限公司的产能规划已坐落全球前列，我国的电解液和隔阂产能已占全球总产能的50%以上。
在专利方面，美国、日本、韩国已在锂离子电池范畴进行了比较全面的掩盖，打破专利封闭是我国锂离子电池展开必需要处理的难题。
在磷酸铁锂和中低镍三元正极资料技能及产品方面，我国相关企业发挥后发优势，相关产品已在国内商场得到广泛运用，部分产品已出口；在高镍多元资料方面，我国现在尚处于追逐阶段，相关企业经过处理要害问题和晋级改造量产线设备，有望完成赶超。
负极资料职业商场会集度较高，我国负极资料的国际商场占有率已处于领先水平，2019年我国企业的出货量占全球总出货量的74%。代表性企业如贝特瑞新资料集团股份有限公司、上海杉杉科技有限公司、江西紫宸科技有限公司等在负极资料的研制和工业化方面已坐落国际领先位置，可满意动力电池企业对负极资料的运用需求。
全球电解液商场首要由日本三菱化学株式会社、日本宇部兴产株式会社、韩国三星SDI公司占有，各公司都具有一起的添加剂制备技能。我国企业在部分功用添加剂的规划和出产方面还存在必定的进口依托现象。
从电解液工业视点看，广州天赐高新资料股份有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、张家港国泰华荣化工新资料有限公司和天津金牛电源资料有限责任公司等电解液出产企业在研制和工业化方面已坐落国际前列，可满意国内动力电池公司对电解液的需求，商场会集度不断前进，职业领导集群已逐渐构成，其间部分企业已进入国际干流电池企业供给链系统，完成了海外商场的打破。
现在，碳酸酯类溶剂和六氟磷酸锂已首要由国内进行出产，代表性企业如广州天赐高新资料股份有限公司、多氟多化工股份有限公司、天津金牛电源资料有限责任公司等完成了六氟磷酸锂电解质盐的规划化出产，大规划运用的电解液功用添加剂（如碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3–丙烷磺酸内酯、1,3–丙烯磺酸内酯、硫酸乙烯酯等）也现已完成国产化。
现在，国际上最好的锂电池隔阂资料来自旭化成株式会社和东燃化学株式会社两家日本公司。我国在干法隔阂范畴的商场占有率已超越美国、韩国和日本，湿法隔阂进入大幅扩张期。上海恩捷新资料科技有限公司、姑苏捷力新动力资料有限公司、河北金力新动力科技股份有限公司、深圳星源质料科技股份有限公司等企业已构成独具特色的工业化展开形式，基本可满意国内动力电池公司对电池隔阂的需求，但出产隔阂的质料和中心配备现在仍依托进口。
在燃料电池方面，我国金属双极板技能的原始立异短少，首要体现在与膜电极相关的根底资料研讨与国际先进水平存在较大距离，尤其是质子交流膜。全球出产全氟磺酸膜的企业首要会集在美国、加拿大、日本、比利时等，其间美国戈尔公司在全球质子交流膜供给范畴中处于领先位置。我国山东东岳化工有限公司在质子交流膜研制和工业化方面开展较快，构成了完善的氟硅资料工业链。浙江汉丞科技有限公司现已把握超高分子量聚四氟乙烯树脂、含氟质子交流树脂、双向拉伸薄膜及涂膜等质子交流膜全工业链的要害技能，具有自主知识产权，并已开端质子交流树脂和膜的大规划出产。国内外的膜电极技能水平均有大幅前进，国内赶超国外水平的趋势显着。
在催化剂方面，开发低铂或非铂的高活性、高稳定性的氧复原反响（ORR）催化剂一向是质子交流膜燃料电池（PEMFC）的研讨要点。现在车用燃料电池电催化剂的国外供货商首要有英国庄信万丰公司（JohnsonMatthey）、日本田中贵金属集团（TKK）、德国巴斯夫化工集团（BASF）等。国内燃料电池催化剂尚处于研讨开发阶段，首要有两类组织：一类是企业，如贵研铂业股份有限公司主营轿车尾气铂催化剂，已和上海轿车集团一起研制燃料电池催化剂；另一类是研讨所，如我国科学院大连化学物理研讨所制备的Pd@Pt/C核壳催化剂，其氧复原活性与稳定性体现优异。现在，铂合金催化剂是ORR催化剂的研讨热门之一。
在分散层方面，商场上商业化的碳纸或碳布可作为气体分散层的基材，如日本东丽（Toray）碳纸，德国西格里（SGL）碳纸等，都是老练的碳纸/碳布资料和气体分散层产品。其间，日本东丽集团出产的碳纸具有高导电性、高强度、高气体经过率、外表滑润等长处，在全球商场上占有较大的商场份额，具有的碳纸相关专利也较多。国内涵该范畴尚没有商业化产品，亟需开发自主可控的分散层产品。现在，中南大学正继续展开燃料电池用碳纸的研讨，江苏天鸟高新技能股份有限公司根据碳纤维产品进行碳纸研制。
以锂离子电池为代表的二次电池广泛运用于手机等信息电子终端产品、电动车和电力贮存范畴，服务于信息工业，更是交通动力革新和电力动力革新的重要支撑技能。燃料电池技能作为我国新动力工业的要害中心技能之一，被列入《动力技能革新立异行动方案（2016—2030年）》《“十三五”国家科技立异规划》《可再生动力中长期展开规划》等。现在，我国总体上已成为新动力资料大国，但大而不强，存在自主保证才能较弱、高端资料受制于人、资源运用才能不高级问题，严峻约束着我国新动力资料的可继续展开。
在锂电池电解液工业中，国内企业部分功用添加剂的规划和出产在必定程度上依托进口；在高功能膜资料范畴，底层无纺布、聚砜、界面聚合单体等质料遍及依托进口。作为燃料电池中心部件的燃料电池膜电极，其原资料如质子交流膜、树脂溶液、催化剂、碳纸等首要依托进口。国内自主知识产权的超薄增强质子交流膜大规划国产化处于起步阶段；电催化剂的量产才能已有所前进，但功能和耐久性与国外比较还有较大距离；大规划运用的碳纸分散层首要依托进口，而国外正不断前进碳纸价格且大幅削减出口，要挟着我国要害战略资料的工业链安全。
锂电池要害资料技能总体上仍落后国外先进水平，部分高端资料还依托进口。技能立异才能短少、自主推出的新产品少、产品晋级换代慢、相关专利及中心技能短少，阻止了我国锂离子电池参加国际商场竞赛的脚步。要害资料Co、Li、石墨等资源短少，导致价格变化起伏大且有上涨趋势。
我国车用燃料电池技能不管在电堆功能、寿数仍是本钱方面，与国际先进水平比较仍有较大距离。国外高端燃料电池产品现在对国内禁售，亟需进行自主规划与开发，而高端产品研制所需的中心资料和部件仍首要依托进口，如质子交流膜。我国正在施行面向此类高端根底资料的严峻专项研讨项目，估计在“十四五”晚期，高端产品的自给率和自主保证才能将大幅前进。
我国新动力资料根底研讨单薄，存在重运用轻根底、重仿照轻原始立异、重迭代轻颠覆性等问题，严峻约束了我国新动力资料职业全体技能水平的前进。别的，短少用于原始立异和根底研讨的“产学研用”协作途径，很多立异效果仅停留在实验室研讨阶段，没有高效的研制途径将根底性研讨效果进行工艺小试验证和中试扩大研讨，阻止了科研效果的快速转化和工业运用。
我国新动力资猜中心技能和制作配备受制于人的局势没有得到根本性改变，工业处于价值链的中低端。研制投入分配失调，多用于运用技能的研制，根底研讨研制投入占比低，导致要害中心技能攻关后劲短少。别的，根底研讨与工业出产结合黏度低，约束了研讨效果的转化，导致原始立异才能短少。
国外跨国企业在新动力资料范畴不断拓宽，尤其在高附加值的要害战略资料产品中占有主导位置，经过技能和商场职业独占施行产品封闭或推销，扼制竞赛国家的经济建设及严峻工程施行。资料技能的前进是动力电池水平前进的根底，以三元电池为例，现在正处于低镍向高镍的转化期。美国少量企业独占了高容量富锂和低钴/无钴正极资料的技能专利，德国、日本和韩国的少量企业在高镍低钴三元电池资猜中占有优势位置，日本信越化学工业株式会社、美国3M公司等具有硅基负极资料的要害专利技能。我国正负极资料和电池产能已是国际第一，但中心专利技能依然短少。
在燃料电池范畴，膜电极（包含催化剂、膜和碳纸）的功能及本钱是约束燃料电池大规划商业化的瓶颈。日本田中贵金属集团出产的铂催化剂在国际商场份额占有率居于首位，美国戈尔公司在全球质子交流膜供给范畴中处于领先位置。日本东丽（Toray）集团、德国西格里（SGL）公司、加拿大巴拉德（Ballard）动力系统公司等出产的碳纸是我国燃料电池范畴的首要进口产品，从前呈现过碳纸供给途径中止的状况，对我国的燃料电池技能安全构成了严峻要挟。
以节能环保和绿色低碳为代表的新动力工业敏捷兴起，带动要害资料工业及运用的绿色化和低碳化展开。锂离子电池资料和燃料电池资料技能的不断打破使新动力轿车逐渐走进千家万户，一起，轿车的电动化与智能化相辅相成，带来轿车职业和动力职业的深入革新。未来10年将是现有干流混合动力和纯电动轿车商场展开的黄金年代，也是燃料电池轿车技能快速展开的10年，必将推进燃料电池用车载制氢系统的展开。高效、清洁、经济的燃料电池是国际强国布局未来展开的要点，跟着配套技能逐渐改善，燃料电池轿车有望在15~20年内成为新动力轿车的干流，特别是在重型卡车和长途客车商场，将为重整制氢用高温催化资料迎来史无前例的展开机会。
严峻原创效果代表着科技硬实力，继续立异是坚持科技强国位置的柱石。跟着一系列高新技能的打破，以锂离子电池和燃料电池要害资料为代表的新动力资料继续向更高精尖、高功能方向展开。
在技能前进和工业展开双要素一起效果下，电池系统技能水平显着前进，出产本钱也呈继续下降趋势。近年来，我国动力电池技能飞跃展开，并已完成了规划化出产；高镍三元资料量产的软包电池比能量到达288Wh/kg；乘用车范畴的电池系统比能量会集在140~160Wh/kg，在成组功率及能量密度方面遍及高于国际同期其他产品。
燃料电池要害资料、中心部件、电堆与系统的功能继续敏捷前进。在催化剂方面，国内外均选用合金化以及描摹调控技能，使我国实验室中催化剂功能现已超越美国动力部（DOE）2020年设置的技能目标。在质子交流膜方面，为前进燃料电池比功率，美国戈尔公司以全氟磺酸树脂为根底制备超薄增强膜，使面电阻进一步减小。在膜电极方面，国内外的实验室研讨均已到达美国DOE设置的2020年膜电极铂用量目标（0.125mg/cm2），但现在国外最好的商业化车用膜电极铂载量仍高达0.35~0.4mg/cm2。
跟着根底立异和运用立异研讨才能的不断前进，一系列新动力要害资料的中心技能不断获得打破。我国已成为国际首要的锂离子电池资料出产国。在燃料电池方面，国内有多个省市推出了氢能与燃料电池的展开标准。展开新动力轿车是保证我国动力安全的严峻战略行动，是下降轿车污染排放的有效途径。2019年，我国新动力轿车销量超120万辆，位居国际首位，2030年有望到达1500万辆。锂离子电池为我国新动力轿车的跨越式展开和动力安全供给了要害支撑。因为具有功率密度高、室温下快速发动等长处，PEMFC在交通运输和固定电站范畴有着广泛的运用远景。
中创工业研讨院聚集高级院校、研讨组织、专家学者、新式工业、立异企业、出资组织、立异者、企业家和工业家等各方面的资源，是系统敞开、多方协同的新式研讨组织，尽力为粤港澳大湾区甚至全国的展开供给智力支撑，为政府部分、企业和工业集团供给工业展开咨询，推进战略性新式工业的健康展开。中创工业研讨院坚持“研讨工业、服务工业、引领工业”的理念，现在已构成医疗工业研讨中心、区域经济研讨中心、新资料研讨中心、先进制作研讨中心和工业资源中心，组成成立了各研讨方向的专家库。回来搜狐，检查更多