據麥姆斯咨詢介紹，電動車（EV）中的鋰離子電池在電池電芯和電池組層面上的材料需求，與它們所替代的內燃機（ICE）車輛截然不同。例如，內燃機引擎和變速箱嚴重依賴鋁和鋼合金，但在電動汽車中，鋰離子電池在電芯和電池組層級需要大量的鎳、鈷、鋁、鋰、銅、絕緣材料、熱界面材料等其它材料。這些材料的市場需求預計將伴隨電動汽車市場的騰飛而迅速增長。

英國知名研究機構IDTechEx在這份新報告中調研并分析了用于電動車電芯和電池組生產及組裝的材料市場趨勢，并對20多種主要類型的材料，提供了2021~2031年的細分市場預測（包括銷售量和市場規模）。

IDTechEx整理制作了一份涵蓋300多種純電動及插電式混合動力乘用車的廣泛數據庫，可以用于分析電池電芯和電池組能量密度、容量、電池幾何結構、電池化學、熱管理策略的趨勢，從而提供全面的材料需求和市場規模預測。

電動車電芯和電池組制造中使用的材料超過20種，每種材料的市場份額都在不斷變化。為了改善電池能量密度或供應鏈問題，這些材料的市場趨勢不盡相同。IDTechEx對2021~2031年的電芯和電池組材料市場進行了細分預測。

電池電芯材料

針對原材料或供應鏈問題，OEM制造商正在改進電池的生產制造。提高能量密度是電池不斷改進的關鍵，但同時，原材料的可持續性也是重要的考量因素。電芯制造涉及的許多材料都存在采礦問題或不穩定的供應鏈。例如，鈷是一種常用的正極材料，其采礦一直存在問題。當然，它也是一種非常昂貴的材料，其供應和開采僅限于中國和剛果民主共和國的部分地區。因此，OEM制造商傾向于在一些新車中使用高鎳正極材料，例如NMC 622或NMC 811等新型號。

電池電芯材料預測（樣刊模糊化）

磷酸鐵鋰（LFP）正極材料在中國電動汽車市場曾經一度被邊緣化。現在這種情況已經發生了轉變，在2019年，只有3%的電動汽車使用LFP，不過，在中國生產的特斯拉Model 3采用了LFP，可能會打亂這一趨勢。此外，LFP還廣泛應用于中國電動客車等市場。盡管鈷等材料的市場份額在降低，但電動汽車市場正在快速增長，預計將在未來10年推動鈷和許多其他材料的需求大幅上升。

本報告分析預測的電芯材料包括包括鋁、炭黑、鈷、銅、石墨、鐵、鋰、錳、鎳、硅和聚偏二氟乙烯（PVDF）等。

電池組材料

雖然在大眾眼中，鋰離子電芯能量密度的提高可能是最顯著的電池改進，但是我們也注意到電池組層面能量密度的提高速度比電芯端更快。電池制造商改進了電池設計，電芯周圍所用材料的質量正在穩步減少，使得電池組更輕，或在相同質量下運用更多的電芯。多種包裝組件的材料選擇也會影響這些改進。

輕質復合外殼、阻燃材料、熱界面材料等越來越受到人們的關注。因為，熱管理策略也會影響這些材料的選擇。隨著能量密度的增加，以及消費者對更快速充電的需求，熱管理必須更加高效，更小更輕的電池封裝也需要更高效的熱管理。這或將導致部分電池組材料的需求降低，不過，這也會被電動汽車的總市場增長所彌補。

電池組材料預測（樣刊模糊化）

IDTechEx在報告中分析預測的電池組材料包括鋁、銅、熱管理材料、熱界面材料、鋼、玻璃纖維增強聚合物、碳纖維增強聚合物、電芯間絕緣材料、壓縮泡沫以及外殼和包裝阻燃材料等。

IDTechEx調研了2015~2020年間銷售的160多種純電動和插電式混合動力汽車，根據熱管理策略和時間趨勢展示了電池組能量密度的演變。

報告摘要

本報告研究了電動汽車電池電芯和電池組的材料需求：

電池電芯：
? 陰極材料
? 陽極材料
? 電解液、隔膜、粘結劑和殼體材料

電池組：
? 互連材料
? 外包材料
? 熱管理材料
? 熱界面材料
? 電池間襯墊和絕緣材料
? 阻燃紙/毯/涂布材料

市場評估：
? 電池電芯成分和能量密度的趨勢：陰極、陽極、電解液、粘結劑和殼體
? 按汽車用例列出電池電芯和電池組設計，并按電芯類型和熱管理策略對能量密度進行細分研究
? 電動汽車電池熱界面材料
? 電池組外殼和互連材料

2021~2031年材料需求和市場規模預測：
? 陰極材料
? 陽極材料
? 電池電芯材料
? 熱界面材料
? 電池組材料
? 組合電池及包裝材料

按車輛類型細分預測：
? 乘用車
? 公共汽車
? 貨車
? 卡車
? 兩輪車

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