解析动力电池一流之争，锂电池PK镍氢、铅酸电池
来源：宝鄂实业
2019-03-31 13:31
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中国动力锂电池窘境：产能过剩 质量不佳
目前，中国动力锂电池行业虽然产能过剩，然而其中好电池远远不够。罗韬认为，这与我国汽车动力电池的整体发展水平依然较低有关。他指出，尽管汽车动力电池的发展也快二十年了，但极少厂家能完全满足车企的量产化需求，更多的还是停留在装车实验阶段。这也与国内新能源汽车市场尚未真正启动，以及电池厂商本身的对汽车公司以及对动力电池认识不足有关。
汽车动力电池和汽车紧紧地联系在一起，必须按照汽车工业的未来重新定义电池的标准。对电池行业不甚了解的人经常会把电池在3C方面的应用迁移到汽车动力电池上，这是非常离谱的。目前国内声称做汽车动力电池的厂商不胜枚举，产能之和在未来十年内都够用了。但是这些产能只能称之为机器产能，即买了很多制造设备，但其设备的品质管理、团队水准以及供应链是否能跟上都是未知。
在对汽车电池的理解上，罗韬认为做汽车动力电池比做卫星、潜艇电池还难，因为首先卫星、潜艇电池在成本约束上极其不敏感，其次卫星与潜艇只需要小批量生产，且是由专业人员操作与维护。而汽车电池是电动汽车的重要部分，成本占据高。所以无论什么定位的新能源汽车都会对电池提出较高的安全、寿命、经济性要求。
镍氢电池与锂电池各有优势
目前科力远的合作伙伴丰田汽车已开始使用锂电池做动力源，业界认为锂电池或许会取代镍氢电池成为新宠。在被问及这两种电池的竞争情况时，罗韬回答表示这两种电池各有优势，并没有镍氢电池会取代锂电池的这一说法。即使是丰田，也只是在一款叫α的车型上装了锂电池。而且凭着科力远对丰田的了解，罗韬认为丰田在混合动力上将一直坚持镍氢电池的主流，去年丰田建了一个年产十万台的生产线都是镍氢电池。
在混合动力上镍氢电池相比锂电的优势就是安全性、寿命、成本，尤其是它的大功率冲放。它的缺点是能量密度相对低些，也就是同等功率重量上略重些，不过这在普通混合动力汽车上是能接受的。但是如果是插电式混合动力和纯电动汽车，需要更多功率，那么使用镍氢电池体积就偏大了，而锂电池更合适，至于锂电池它是否能达到消费者的需求？目前来看还没有，主要是因为受限于其寿命和续航里程短。
电动汽车目前的技术障碍
现在全球主流的看法是二、三十年后纯电动可能成为主流方向。但是到时的纯电动是否就是现在的纯电动，技术路线上有很大的分歧。
至于现在制约纯电动的障碍有三方面：第一就是电池，电池在安全性、续航里程、成本都达不到消费者的期望。第二就是充电站，我国今天的加油站是经历了三十年才建设成发达的网络，对于充电站而言也需要很长的时间，大家才会感到真正的便利。所以电动汽车的发展既有内在的制约因素也有外在的制约因素。另外我们的住宅和城市电网都没有做好相应准备，譬如说一栋楼里有一两家是纯电动没关系，要是整栋楼里有一半是纯电动，那电网一定会崩溃的。我们认为当前的这种纯电动水准，只适合家庭的第二辆或者第三辆车，所以基于上述的种种因素，罗韬认为当前过热纯电动的推广一定是费力而成果不显著的一件事。
随着国家相关产业的拉动和国外电池生产厂商在华投资增多,2005-2009年中国铅酸电池行业平均增长速度达到30%;中国目前是全球最大的铅酸蓄电池生产国和最大的铅酸蓄电池消耗国,2009年行业总产量1.2亿KVAh,占全世界铅酸蓄电池总产值约1/3;2009年中国铅酸蓄电池直接出口额12亿美元,中国成为世界上最大的铅酸蓄电池出口国,但由于受到金融危机的影响,铅酸蓄电池出口量同比减少40%左右。根据工信部统计,2010年铅酸蓄电池产量达到14,416.60万KVAh,同比增长17.3%,出口额也开始大幅回升。根据Wind资讯统计数据,2011年全国铅酸蓄电池产量为14,229.73万KVAh,同比下降1.3%;2012年,我国铅酸蓄电池累计产量17,486.22万KVAh,同比增长22.9%;2013年,我国铅酸蓄电池累计产量为20,502.74万KVAh,同比增长17.3%。
由于铅酸蓄电池与其它二次电源相比具有技术成熟、安全性高、循环再生利用率高、适用温带宽、电压稳定、组合一致性好及价格低廉等优势,因此,在“十二五”期间铅酸蓄电池在二次电源市场上仍然是处于主导地位。根据中国电器工业协会铅酸蓄电池分会的预测,2015年国内蓄电池市场的容量为1,500~1,600亿元人民币,国际蓄电池市场占有量为220~250亿元人民币,行业总产值为1,700~1,800亿元人民币。根据中国化学与物理电源协会编制的《中国化学与物理电源(电池)行业“十二五”发展规划》,2009年铅酸蓄电池销售收入760亿元,预计“十二五”期间铅酸蓄电池将保持15%的增速,2015年销售收入将达到1,760亿元。
“十二五”期间铅酸蓄电池市场需求的增长主要得益于下游产业的快速发展,而目前锂离子动力电池受制于正极材料的发展尚未能得到快速发展。汽车、电动自行车、手机、数码产品、笔记本计算机、玩具与电动工具等电池产品传统市场将继续快速增长,3G/4G网络建设加快,泛在网、物联网逐步进入商用,智能电网建设、三网融合的实施,太阳能、风能以及电动汽车等新能源产业的发展将给铅酸蓄电池产业带来巨大的市场需求。
(1)UPS电源需求
UPS电源是UninterruptablePowerSupply的英文缩写,即不间断电源,作为一种具有储能装置的电子交流变换系统,其基本功能是在市电中断供电时,能不间断供电,始终向负载提供高质量的交流电源,达到稳压、稳频、抑制浪涌、尖峰、电噪音、补偿电压下陷、长期低压等因素干扰。
UPS电源系统按其应用领域可分为:信息设备用UPS电源系统和工业动力用UPS电源系统二个大类别。信息设备用UPS电源系统主要应用于:信息产业、IT行业、交通、金融行业、航空航天工业等计算机信息系统、通讯系统、数据网络中心等的安全保护问题,其作为计算机信息系统、通讯系统、数据网络中心等的重要外设,在保护计算机数据、保证电网电压和频率的稳定,改进电网质量,防止瞬时停电和事故停电对用户造成的危害等方面是非常重要的。
工业动力用UPS电源系统主要应用于:工业动力设备行业电力、钢铁、有色金属、煤炭、石油化工、建筑、医药、汽车、食品、军事等领域。作为所有电力自动化工业系统设备、远方执行系统设备、高压断路器的分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等的交、直流不间断电源设备,它的质量直接关系到电网的安全运行,是发电设备和输变电设备的“心脏”。
发行人所生产的阀控式密封铅酸蓄电池产品作为UPS电源系统储能装置中的二次电池,是UPS电源系统的重要部件。目前发行人是施耐德电气(SCHNEIDERELECTRIC)、INFORM、SUNLIGHT、艾默生(EMERSON)
等世界级UPS电源厂商和国内处于领先地位的科华科盛、科士达、易事特等UPS电源厂商的重要铅酸蓄电池供应商。
根据中国电子商会电源专业委员会《2009中国UPS电源行业研究与市场调查报告》,未来中国的基础建设以及通信行业的持续良好发展,会极大地刺激交通(轨道交通、公路交通、航运交通)行业、电力(输变电、发电)行业、能源(石油、石化、太阳能、风能)行业、通信(运营商、制造商)等几大重点行业对UPS电源的需求发展,预计未来三年UPS电源行业总体保持15%以上的增速。
根据中国电源学会、ICTresearch咨询公司《2011年中国电源行业发展报告》,2011年UPS电源的产值达到71亿元,预计未来UPS电源产值将持续增长,2016年将达到121亿元。
UPS电源行业的发展,将导致铅酸蓄电池市场需求的增长。UPS电源行业发展是铅酸蓄电池产品部分重要市场需求的推动力,铅酸蓄电池产品市场需求的重要直接推动力是汽车工业的发展、通信行业的发展、电力行业的发展、电动自行车行业的发展、电动汽车的发展以及太阳能风能行业的发展。
(2)通信电力用铅酸蓄电池
铅酸蓄电池在通信行业主要用在移动基站的备用电源,在电力行业主要用在发电厂、变电所的控制保护和动力直流供电系统的备用电源和储能电源,其产品类别是阀控式密封免维护固定型铅酸蓄电池。因此,通信电力用铅酸蓄电池的市场需求与通信电力行业的投资规模密不可分。
从全球范围来看,金融危机导致电信设备投资在2009年大幅下降近9%,这一下滑趋势在2010年伴随着市场形势的好转已经得到初步遏制。2010年全球电信设备投资实现8,020亿美元,与2009年基本持平。LTE和宽带网络建设是未来电信设备投资增加的主要原因。
“十二五”期间我国信息技术相关投资总计将达2.1万亿,平均每年4,000亿。投资范围涵盖3G网络和LTE,宽带升级和FTTx建设、三网融合、物联网应用和移动互联网。其中,通信相关产业投资预计在3,000亿左右,其中无线网络投资(3G/4G)将基本持平,或小幅增长。宽带建设投资增长最为确定,预计每年增速在20%以上。因此,国内通信业对阀控式密封铅酸蓄电池需求将稳定增长。
中国电力企业联合会发布的《中国电力工业“十二五”规划研究报告》,2015年对电力规划的建议目标是:全国发电装机容量达到14.37亿千瓦左右,年均增长8.5%。全国110千伏及以上线路达到133万公里,变电容量56亿千伏安;对2020年提出的建议目标是:全国发电装机容量达到18.85亿千瓦左右,年均增长5.6%;全国110千伏及以上线路达到176万公里,变电容量79亿千伏安。根据国家电网公司的规划,“十二五”期间,国家电网将投资5,000亿元,建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。电力行业的发展,必然会导致对铅酸蓄电池产品需求的增长。
根据中国电器工业协会铅酸蓄电池分会制定的《铅酸蓄电池行业“十二五”发展规划》,2009年中国电信电力市场的需求量为180亿人民币,随着电信3G、4G系统的发展以及发电、电网建设的发展,今后5年将在现有市场基础上增加150万~300万KVAh的市场规模,约30亿元以上。预计到2015年中国将要形成210亿的固定型阀控密封蓄电池的市场需求。
(3)电动自行车动力电池需求
全球电动自行车市场发展迅速,在发达国家,电动自行车被认为是在休闲时间使用的交通工具或作为健身工具。根据中国电池工业协会发布的信息,我国1998年至2010年13年间电动自行车行业快速发展,平均增速达到68%,特别是2005年以来,产业规模迅速扩大。2010年全国电动自行车产量达到2954万辆,再创历史新高;从出口方面来看,2010年电动自行车出口从金融危机中迅速恢复,达到58万辆,同比增长44.6%,日本、西欧、北美是主要出口市场。据中国自行车协会统计,2011年全国电动自行车产量为3,096万辆,同比增长4.8%;2012年电动自行车产量为3,505万辆,同比增长13%。经历了四部委联合整顿并受到铅酸蓄电池行业环保整治波及的电动自行车行业已进入了增速放缓、发展稳定的时期。
2009年中国电动自行车的市场保有量为1.2亿辆,而且以每年30%的速度增长。作为绿色能源产业中的一支,中国电动自行车产业已经连续保持了10多年的高速增长,特别是2011年以来,年产销量都超过3000万辆,2012年更是达到了3505万辆,目前中国电动自行车社会保有量已经达到1.62亿辆以上。从能耗角度看,电动自行车只有摩托车的八分之一、小轿车的十二分之一。从占有空间看,一辆电动自行车占有的空间只有一般私家车的二十分之一,成为非常有效的节能交通工具。
