核心要点

报告要点

电池日历寿命是决定储能电池实际寿命的核心指标。电池衰减的阻断和减弱是日历寿命提升的关键，从机理上看，电池衰减有LAM（活性材料损失）、LLI（锂损失）、LE（电解液）和RI（电阻）等四大原因，产业界的方案均围绕着几个方面采取措施。

日历寿命的提升主要有补锂剂等材料、液冷系统、BMS等三大卡点。其中补锂成为改善电池衰减第一阶段重点，液冷系统、BMS等往往综合改进衰减第二和第三阶段等问题。由于衰减机理影响因素多且复杂，实际中的产业方案往往多重方案并行。

国内储能电池日历寿命的提升拐点逐步有望逐步来临，我们预计日历寿命逐步迈入15年关口。特斯拉旗下储能系统Megapack有20年的质保时间，2025年开始国内高日历寿命储能电池产品逐步量产，新能安2025年推出工商业储能方案，承诺15年日历寿命；宁德时代天恒储能系统实现5年零衰减，也在2025年6月开始量产。

从投资机会角度，建议关注补锂剂、液冷系统、电池BMS、储能电池等板块相关机会。

?电池日历寿命取决于电池衰减情况

从电池的日历寿命说起：根据我们团队此前报告《能源转型卡点在储能，储能卡点在哪？》，我们梳理出了储能的经济性卡点之一是日历寿命，有哪些因素在影响电池日历寿命，未来在哪些方面做工业化改进，这是我们本文研究的重点。

我们认为电池有安全、成本、循环、倍率、能量密度、高低温等六大特性，不同于新能源车领域，电池的循环性已基本满足需求；对储能领域，循环性是其中一项核心要素，且仍需要提升，下游储能电站需要乃至20年级别稳定运行，实际运行中的寿命仍有提升空间。

一、何为电池寿命？

通常锂离子电池衰退可从循环寿命和日历寿命两个方面进行评估。循环寿命是指电池在特定的充放电循环下，其实际可用容量衰减到额定容量的80%时所经历充放电循环次数，日历寿命则用于描述电池在没有使用的情况下发生的容量衰退，是指在电池达到寿命终点前所经历的储存时间。根据2019年中国汽车工程协会发布的《锂离子动力电池单体日历寿命试验方法》，日历寿命被定义为蓄电池在长期搁置状态下维持一定性能指标的时间。

日历寿命更具备实际意义，由于机理复杂和实际的使用年限长等原因，难以精准预测，往往可以分为两类：一类是数据推断的方法，第二类是建立模型的方法来预测。本征上看，需要理解电池的衰减机理。

二、电池衰减机理

根据相关学术论文，电池衰减有LAM（活性材料损失）、LLI（锂损失）、LE（电解液）和RI（电阻）等四大原因。电池衰减最直观的外部特征是容量衰减和功率衰减，一般来说，电池容量衰减的要原因是LAM（活性材料损失）和LLI（锂损失）；功率的衰减主要是LE（电解液）、和RI（电阻）等原因。这本质上是在设计、生产、应用中的一系列副反应造成的衰减。

目前电池通常呈现非线性的衰减特性，大致可以分为三个阶段（图表3）。其中第一阶段往往是LLI（锂损失）导致，第二和第三阶段是多重因素混合，非线性的衰减机理导致实际工业产品中的使用寿命的困顿。

资料来源：《A review on the key issues of the lithium ion battery degradation among the whole life cycle》Xuebing Han 等、五矿证券研究所

图表2：循环性能是储能电池领域的核心要素之一

图表3：电池容量衰减机制及相关衰减模式的因果关系

资料来源：《A review on the key issues of the lithium ion battery degradation among the whole life cycle》Xuebing Han 等、五矿证券研究所

?电池日历寿命提升的卡点在哪？

从前文的衰减机理因果模型可以看出，从提升日历寿命角度，主要有以下解决方案。1）从材料角度入手，补锂等成为改善第一阶段的LLI（锂损失）重点，以及包括电解液、或者对正负极材料的一些改性。2）从系统层面入手，包括BMS、液冷等，综合改进LAM（活性材料损失）、LE（电解液）、RI（电阻） 等问题。由于其第二阶段和第三阶段衰减的机理影响因素多且复杂，实际中产业方案往往是并行。