2019年电池行业需求、产品结构及未来趋势分析[图]

电池王密 2020-01-14 06:14 来源：智研咨询

电池包括物理电池和化学电池。物理电池是利用物理效应，将太阳能、热能或核能直接转换成直流电能的装置，如太阳能电池、温差发电器、核电池等;化学电池是一种将化学能直接转变成直流电能的装置，如铅酸蓄电池、锂离子电池、锌锰电池等。

不同电池化学成分收入贡献占比

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电池种类

碳锌电池	碳锌电池碳锌电池又称碳锌干电池、碳性电池、碳性电芯，外壳由锌构成。既可以作为电池的容器，又可以作为电池的负极。碳锌电池是从液体Leclanche电池发展而来。传统或一般型以氯化铵为电解质；电池则通常是使用氯化锌为电解质的碳锌电池，是一般使用的廉价电池的一种改良版。电池的正极主要是由粉末状的二氧化锰和碳构成。电解液是把氯化锌和氯化铵溶于水中所形成的糊状溶液。碳锌电池是最便宜的原电池，因此成为很多厂商的首选，因为这些厂商所销售的设备中常常需要配送电池。锌碳电池可以用于遥控器、闪光灯、玩具或晶体管收音机等功率不大的设备。此电池正极的碳棒与二氧化锰中所混合的碳只负责引出电流，并不参与反应，正极实际参与还原反应并提供正电的是二氧化锰中的锰，因此，又称为锰锌电池、锌锰电池或锌-二氧化锰电池，也有简称锰干电池的。碳锌电池的电压为1.5V。
锌空气电池	锌空气电池（Zinc-air battery）是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料，则是空气中的氧。在储存时一般保持密封，所以基本上没有自放电。又称锌氧电池，有时也被称为锌空电池。由于锌空电池内部含有高浓度的电解质（氢氧化钾具有强碱性、强腐蚀性），一旦发生渗漏，将腐蚀电池附近部件，而且这种腐蚀可能是不可修复的，致命的。又因电池上有孔，电池在激活使用后存放时间又很短，所以锌空电池较易发生电池漏液。使用锌空电池的场合要及时更换耗尽的电池，经常检查电池状况，较长时间不用时取出电池。锌空气电池的电压为1.4V。
铅酸电池	又称铅蓄电池，是蓄电池的一种，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。一般分为开口型电池及阀控型电池两种。前者需要定期注酸维护，后者为免维护型蓄电池。蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化，在放电后经充电后能复原，从而达到重复使用效果。铅酸电池的电压为2V。
胶体电池	胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特色。胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。胶体电池其放电曲线平直，能量比要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。胶体电池的电压为2V。
镍镉电池	镍镉电池（Nickel-cadmium battery简称NiCd）这种电池以氢氧化镍（NiOH）及金属镉（Cd）作为产生电能的化学品。对比其它种类的蓄电池，镍镉电池的优势是：可以较小重量储存一定数量的能量、充电效率很高、放电时终端电压变化不大，内阻小及对充电环境要求不高。镍镉电池的缺点则是记忆效应及锅的重金属污染。镍镉电池的电压为1.2V。
镍氢电池	镍氢电池（NiMH）是由镍锅电池（NiCd battery）改良而来的，其以能吸收氢的金属代替镉（Cd）。它以相同的价格提供比镍镉电池更高的电容量、比较不明显的记忆效应、以及比较低的环境污染（不含有毒的镉）。其回收再用的效率比锂离子电池好，被称为是最环保的电池。但是与锂离子电池比较时，却有比较高的记忆效应。旧款的镍氢电池有较高的自我放电反应，新款的镍氢电池已俱有相当低的自我放电（与碱电相约），而且可于低温下工作（-20℃）。镍氢电池比碳锌或碱性电池有更大的输出电流，相对地更适合用于高耗电产品，某些特别型号甚至比镍镉电池有更大输出电流。
锂离子电池	锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌；锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。和所有化学电池一样，锂离子电池也由三个部分组成：正极、负极和电解质。电极材料都是锂离子可以嵌入（插入）/脱嵌（脱插）的。锂离子电池的电压为3.6~3.7V。
锂离子聚合物电池	锂离子聚合物电池，也称聚合物锂电池，锂聚合物电池。是一种以胶状高聚物为电解质的可充电电池。避免了锂离子电池高温下容易爆炸的安全问题。相对于锂离子电池，锂聚合物电池的特点如下：1.无电池漏液问题，其电池内部不含液态电解液，使用胶态的固体。2.可制成薄型电池：其厚度可薄至0.5mm。3.电池可设计成多种形状，最大可弯曲90°左右。4.可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，而高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。5.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。锂离子聚合物电池的电压为3.6~3.7V。
磷酸锂铁电池	是一种锂离子电池的正极材料，也称为锂铁磷电池，特色是不含钻等贵重元素，原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（3.2V）、电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。磷酸锂铁电池的电压为3.2~3.3V。

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研咨询发布的《2020-2026年中国电池行业竞争战略分析及市场需求预测报告》数据显示：目前，全球电池需求仍以化学电池为主。其中，铅酸蓄电池具有性价比高、容量大、功率高、寿命长、安全可靠等优点，是目前世界上产量最大、用途最广的一种电池。

全球电池行业需求占比

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在铅酸蓄电池的产品结构中，启动型电池占比最大，比重接近一半;其次是动力型电池，占比逐年提升，有望与启动型电池持平;备用与储能型电池占比也有15%，有望成为未来电池行业的发展重点之一。

全球铅酸蓄电池产品结构占比

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从全球铅酸蓄电池产能规模来看，中国是生产大国，产量占全球的比重达到45%左右，其次是美国，产量占比约为32%，日本位居第三，占比接近13%。

全球铅酸蓄电池市场格局占比

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相比铅酸蓄电池，锂电池市场能够实现快速发展，则得益于近年来智能手机、平板电脑等的普及，以及电动汽车、电动自行车等新兴市场的崛起。

全球锂电池产品结构占比

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从锂电池市场格局来看，中国、日本和韩国形成了三足鼎立的局面，生产的锂电池占全球产量的90%以上。其中，日本以40%的比重暂时领先，成为全球最大的锂电池生产国。

全球锂电池市场格局占比

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全球电池行业将持续回暖。随着全球经济逐步复苏，下游市场需求释放，全球电池行业有望实现中高速增长。

储能市场逐步形成。储能电池发展潜力巨大，但由于成本、技术、政策等原因仍处于市场导入阶段，相对于动力电池增长滞后。未来随着技术逐渐成熟、成本的逐步下降，储能市场也将有望成为拉动锂电池消费的另一增长点。

电池企业逐渐重视回收体系。扩大再生资源的利用效率，通过将废旧锂离子电池中的镍钴锰锂等有价金属进行循环利用，生产锂离子电池正极材料，使镍钴锰锂资源在电池产业中实现循环，是规避原生矿产短缺及价格波动风险，实现经济可持续发展的有效途径。目前电池回收行业规范仍处于起始阶段，随着动力电池报废规模逐步增长、动力电池回收规则明确、回收渠道规范、动力电池拆解回收技术进步，锂电池梯次利用和报废回收的规模将逐年扩大。

新材料体系不断成熟，三元体系将快速崛起。相比磷酸铁锂和低镍三元材料，高镍三元材料由于镍元素比例的提高，在比能量上有更大的优势，今后动力电池体系的升级换代将突出表现在三元锂电池领域。除了在技术路线上引入高镍三元材料之外，硅碳负极、复合隔膜、新型锂盐、石墨烯导电剂等新型材料也将更多的进行产业化应用。

智能制造加速落地。在全球“智能制造”的大背景下，电池产品传统的制造工艺、分散订单发展模式等很难满足电池市场的高质量、一致性要求，只有瞄准高精度、全自动化、智能化的生产线制造方式，才能适应新市场。未来，电池制造企业对于设备自动化、智能化的需求将变得越来越紧迫。

本文采编：CY337