电池是一种能量转化与储存的装置,其行业细分且品类较多。电池制造业在我国既是传统产业,又是新能源产业的重要组成部分,与新能源汽车、可再生能源、现代电子信息、新材料、装备制造等多个战略性新兴产业关联紧密。
电池可以分为化学电池和物理电池两大类。化学电池将化学反应产生的能量直接转变为电能,按照使用性质,可以分为一次电池和二次电池两种。一次电池又称“原电池”,电池中的活性物质消耗完后即失去效用,常见有碱性锌锰电池、碳性锌锰电池、锂一次电池等。
二次电池又称“蓄电池”,电量耗尽后可以通过充电反复使用,常见有镍氢电池、锂离子电池、铅酸蓄电池、镍镉电池等。物理电池是一种利用物理方法,直接将光能、热能等转化为电能的装置,常见有太阳能电池、温差电池等。
据中研产业研究院《2023-2028年中国电池行业发展前景战略及投资风险预测分析报告》分析:
“十二五”以来,我国电池产业规模发展迅猛,多数电池产品产量已位居世界同类产业前列,其中原电池产业规模保持在世界首位。当前,我国电池行业整体呈良好运行态势。根据中国轻工业网数据,2021 年全国规模以上电池制造企业营业收入 1.2 万亿元,同比增长 44.75%,利润总额同比增长 34.70%
数据显示,全球电池市场将继续稳定增长,2027 年全球电池市场规模将达到 2,501.6 亿美元,2022 年-2027 年期间复合增长率预计约为 15.8%,得益于中国和印度等国家城市化进程加快和消费者支出增加,亚太地区将成为世界第一大电池市场,主要需求来自中国、印度、日本和韩国等国家。从我国电池出口市场来看,2016 年以来,我国电池出口规模稳健增长。主要电池品种出口额由 2016 年的 120.73 亿美元上升至 2021 年的 349.31 亿美元,复合增长率 23.67%。
近几年,随着中国新能源市场的崛起,作为新能源汽车的核心部件、汽车产业电动化转型的主要引擎——动力电池,逐渐被中国企业所主导。
根据市场研究机构SNE Research公布的全球动力电池装车数据。2023年1—8月,全球动力电池装车量为429GWH,同比增长48.9%。中国六家电池企业入名前十,整体市占率63.1%,较去年同期的58.1%增加5个百分点。
其中,宁德时代以54.4%的同比增长率、超过30.0%的市场份额,依然维持全球第一的电池供应商地位。比亚迪位居第二,中创新航、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达则继续居于前十。
进入2023年,根据全球动力电池出货量数据,中国动力电池企业依然保持霸榜优势。2023年1-8月,全球动力电池装车量为429GWH,同比增长48.9%。中国六家电池企业入名前十,整体市占率63.1%。
1-9月,我国动力电池累计出口销量89.8GWh,累计同比增长120.4%。
今年上半年,宁德时代境外电池业务营业收入达到656.8亿元,同比增长195.15%;国轩高科海外业务销售收入为30.62亿元,同比增长296.74%;中创新航上半年境外地区收入为3.75亿元,同比增长115.7%。
在电池产品领域,作为发展历史最悠久、使用范围最广泛的一次电池产品,锌锰电池制造技术成熟,已经发展为国际标准化产品,尺寸、形状、规格等都具有国内外通用标准,具有性价比高、安全性能好、稳定性强、使用方便等优点。随着生产技术的发展,当前市场上的大部分锌锰电池已经实现了无汞、无铅、无镉化,对环境友好,可随生活垃圾一起丢弃。
经过多年发展,锌锰电池已经发展为国际标准化产品,尺寸、形状、规格等都具有国内外通用标准,广泛应用于遥控器、钟表、收音机等小型传统家用电器领域,智能门锁、智能体脂称等智能家居领域,遥控车、无线电遥控飞机等电动玩具领域,以及血压仪、红外体温计等家用医疗设备领域。
此外,近几年随着电动汽车、储能等领域需求的快速增长,锂电池市场规模不断扩大。根据市场研究机构的数据,未来几年全球锂电池市场规模还将持续扩大。
随着技术的不断进步,锂电池的能量密度、循环寿命和安全性不断提高。同时,固态电池等新型锂电池技术的研发也取得突破性进展,将为行业带来革命性的变化。
近日,以“聚焦绿色新能源,推动交通电动化”为主题的新能源科学与交通电动化国际论坛在雄安新区举行,论坛以科技创新为主线,以新能源科学与交通电动化的交叉融合为方向展开深入研究讨论与交流。活动期间,共举办1场主论坛、3场专题活动及9场主题论坛。主论坛期间,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高作为论坛发起者,作了题为“高比能电池安全研究与高性能新型电池开发”的报告。
电池的安全问题,从科学的角度来讲是电池热失控,就是过充过放等各种诱因导致电池内部温度上升,超过它的正常电化学反应过程,出现放热的副反应,这种副反应会加速电池温度上升,到了临界点就会到达一个速率,即每秒钟上升1000摄氏度,这就叫热失控发生了。热失控发生后会在整个电池系统中蔓延,蔓延就像点燃了一个鞭炮,全部引燃将导致着火等事故。
为避免电池热失控,欧阳明高表示,“我们建立了相应的电池安全技术体系,包括三方面。第一是主动安全,来应对各种诱因,发展的产品就是智能电池。第二是本征安全或者本质安全,就是提高电池本身材料的热稳定性,来防止热失控发生,这也推动了全固态电池的研发和换代。第三是应对热失控蔓延,我们称之为被动安全,相应的产品就是安全电池。”
当前,我国电池行业面临着有利产业发展的外部环境,国家产业政策支持、居民消费能力不断提高、下游应用场景日渐丰富、产品性能不断优化等各方面有利因素推动我国电池行业保持持续、快速增长。
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