动力电池是电动汽车的储能装置，要评定动力电池的实际效应，主要是看其性能指标。动力电池性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等，根据动力电池种类不同，其性能指标也有差异。
一.三元锂和磷酸铁锂蓄电池发展的瓶颈
2019年9月10日，第68届法兰克福国际车展拉开序幕，作为第二次参加法兰克福车展的宁德时代，带来了其最新的动力电池平台CTP1.0。对于一代技术，宁德时代宣称可以把三元锂动力电池包能量密度从140Wh/kg或150Wh/kg做到200Wh/kg。在2021年10月21日，宁德时代在国家“十三五”科技创新成就展上乘胜追击，又再次发布了其最新的CTP2.0平台，其电池包能量密度可以做到180Wh/kg以上。直到今年6月23号，宁德时代又再次发布了CTP3.0技术，该技术改称为麒麟电池，且增加了对磷酸铁锂电池的技术支持，宣称三元锂电池包能量密度达到了255Wh/kg，而磷酸铁锂则达到了160Wh/kg。与此同时，宁德时代也先后发布了钠离子电池技术和凝聚态电池技术，除了采用钠离子电池技术的动力电池交付给了奇瑞新能源汽车率先使用以外，因为成本工艺制约，暂未商用的凝聚态电池技术，宣称可以使三元锂电池包能量密度最大达到500Wh/kg。
另外一边，以比亚迪代表的磷酸铁锂电池技术也在同时发展，其于2020年3月，发布了第一代刀片电池，宣称质量能量密度达到了140Wh/kg。77KW•h的电池包，NEDC的续航能力可以达到605km。今年6月份，比亚迪发布了第二代刀片电池，宣称质量能量密度达到了180Wh/kg。
由于消费者、研发人员以及国家发展规划对新能源汽车的续航里程越来越高，时下普遍装载的磷酸铁锂和三元锂等动力电池，随着电池包结构的不断创新和改进，它们的能量密度以及现阶段纯电动汽车普遍在500公里的续航焦虑仍旧无法满足他们对长途行驶的要求。于是，中日韩等主流动力电池企业，把突破方向一齐转向固态电池、锂硫电池和钠电池，以实现纯电动汽车，续航里程超过1000公里的要求。
《中国制造 2025》明确了动力锂电池的展开规划：2020 年，电池能量密度实现300Wh/kg；2025 年，电池能量密度实现400Wh/kg；2030 年，电池能量密度实现500Wh/kg。目前不管是国内还是国外三元锂电池和磷酸铁锂电池的能量密度都增速缓慢，故而此国家规划一经提出，国内主流动力电池厂商都在加大对半固态电池和全固态电池的研发力度。
二.固态电池的发展过程，定义及原理
1.发展过程
早在1950年，固态电池就已经出现，当时是以硫化银作为电解质，因为它能量密度低，电压低，无法商用，便没有继续得到发展。直到1970年，又出现了碘化锂固态电池，由于它有着循环寿命短，安全性差和循环寿命性能弱等缺点，仍旧没有得到继续发展。至此20年之后，到了1990年，再次出现了以磷酸锂为电解质的固态电池，虽然它的单体能量密度可以达到700Wh/kg，但是由于成本工艺限制，无法大规模推广和商用。目前最新研究成果主要是以硫化物、镍锰酸钾、富锂锰基等材料取代正极的半固态电池和全固态电池，由于它的诸多特性适用于未来发展方向和要求，故而被国内外企业竞相研究。
2.定义
固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质，不含有任何液体，所有材料都由固态材料组成的电池，如固态锂离子电池。而我们现在常说的锂电池一般是指液态锂电池，使用的是液态电解质——这也是两种电池之间最大的区别。其中半固态电池的电解质是由液态转变为固态，这种现象叫做“相转变电解液”。目前半固态电池模组能量密度在国际上的最高水平可以做到360Wh/kg，全固态电池模组能量密度则可以达到450Wh/kg左右。
3.原理
充电时，锂离子在正极脱嵌，通过固态电解质进入负极，同时由于隔膜的作用，电子只能通过外电路从正极流向负极，形成充电电流，保持正、负极电荷平衡。同理，放电时锂离子在负极脱嵌，流向正极，电子在外电路形成放电电流。固态锂离子电池与液态电锂离子电池相比，它具有安全性能高、能量密度高，循环寿命长、工作温度范围宽、薄膜柔性化、可快速充电、回收方便等优点。
三.锂硫电池
锂硫电池是锂电池的一种，尚处于试验阶段。锂硫电池是以硫作为电池正极、金属锂作为负极的一种锂电池，利用硫作为正极材料的锂硫电池，硫的理论比容量和电池理论比能量分别达到了1675mA•h/g和2600W•h/kg,是目前锂离子电池的3~5倍。单质硫在地球中储量丰富，价格低廉，环境友好，是一种非常有前景的锂电池，有望被应用于动力电池、便携式电子产品等领域。
四.钠电池
无论是固态锂电池还是液态锂电池，都需要用到锂元素，而锂在地球上是稀缺的，储量并不丰富。
锂资源的另一个特点是分布不均。全球已探明的主要锂矿主要集中在南美、澳大利亚等地。这些区域主要是锂云母、锂辉石等岩石锂矿，品位高(也就是矿石中锂的含量高)，开采和提取也相对容易。中国虽然也有锂资源，但以卤水类矿物为主， 比如青海、西藏等地的锂盐湖，品位较低，开采也不方便。所以，中国庞大的锂电产业所需的锂资源，百分之七八十都依赖进口。虽然中资企业这几年在全球买下了很多锂矿，但这无法从根本上保障能源安全——等于我们又回到了起点。钠离子电池正是在这种背景下受到了重视。
钠离子电池和锂离子电池的结构也基本差不多，分为正负极、电解液、隔膜等，只是所采用的正负极材料和电解液不一样。把锂离子电池的这三个材料换成钠电池的，就成了钠离子电池。而作为自然界最常用的元素，钠的优势是资源丰富、分布均匀、容易获取，价格也便宜，更不用太担心资源耗竭的问题。
现阶段，已经面世的钠离子电池产品的能量密度范围般在100 ~ 160Wh/kg,比铅酸电池高3~ 4倍，略低于传统的磷酸铁锂，但跟三元锂比差距还比较明显。所以，要做到相同的容量，钠电池的体积就得比锂电池更大。这对空间有限的汽车来说是个挑战，但对于家庭储能(小储能)和电网储能(大储能)来说却不是问题。而且，钠电池产业化后，成本可以做到足够低。
五.总结
半固态、全固态、钠离子，以及研发了多年的氢燃料电池，到底哪一种在未来会颠覆这个行业,成为主流?中科海钠的市场负责人康利斌认为,这些不同的技术路线也不完全是谁取代谁的关系,而是各自要找到适合的生存空间,这是市场来决定的。
