鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年06月27日
鉛蓄電池工業位置與開展趨勢、面對應戰以及回收進程存在的問題
近年來鉛酸電池職業在進行了一系列的變革整治,職業洗牌加速的一起,鋰電池和氫動力電池異軍突起,現已開端蠶食鉛蓄電池的商場份額。本文首要從鉛蓄電池工業位置與開展趨勢、面對應戰以及回收進程存在的問題下手,一起介紹鋰電池和氫動力電池的現狀,加之鉛蓄電池、鋰電池和氫動力電池的優劣勢比較,以及對未來開展遠景進行了全面分析。
一、鉛蓄電池
㈠鉛蓄電池工業位置與開展趨勢
我國是全球最大的鉛酸蓄電池出產國和鉛酸蓄電池消耗國。依據全球鉛酸電池產能來看,我國鉛酸電池的產值在全球鉛酸電池的產值中占比45%,占比最高;美國鉛酸電池的產值緊隨其后,占比為32%,日本鉛酸電池的產值在全球中的占比不到我國鉛酸電池占比的三分之一,為13%。
全鉛酸電池產能區域散布
我國鉛酸電池的產值在全球占比較多的原因是,近年來,我國通過引進歐美日韓等國家在我國投資建廠,并吸納、消化國外技能,使我國鉛酸電池的的制造技能現已接近了國際先進水平。
數據顯現,2010-2017年,全球鉛酸蓄電池商場規模穩步添加。2013年,全球鉛酸蓄電池商場規模初次打破400億美元,爾后均堅持在400億美元以上。2017年,全球鉛酸蓄電池商場規模約為429億美元,同比添加0.70%。
據統計,2015年鉛酸蓄電池占電池商場一半以上份額約為54.67%。從全球規模來看,2015年鉛酸蓄電池商場規模為422億美元,這一商場規模仍將堅持2%-5%的年添加率,估計2018-2023年,鉛酸蓄電池商場規模難有大幅度上漲,但仍將維持在400億美元水平上。
“十一五”期間,鉛蓄電池商場規模敏捷擴大,每年產值均勻以約20%的增速上升。據SMM統計,截止2018年末,鉛蓄電池職業產能已超出4億KVAh。在未來的幾年里,鉛酸蓄電池職業仍將在國民經濟中占有重要位置。
鉛蓄電池銷售收入在整個電池職業中所占比例較大,盡管在儲能范疇被鋰離子電池部分替代,但難以動搖鉛蓄電池的商場位置。
據統計,鉛約占鉛蓄電池總本錢的70%。商場上60V20AH的鉛蓄電池重量一般是在35kg左右,鉛酸電池的含鉛量一般在65%左右,也便是有22.75kg的鉛,即鉛蓄電池均勻每度電需求消耗18.96kg的鉛。結合鉛蓄電池的商場占比過半并仍有緩慢添加之勢,短暫來看鉛蓄電池關于金屬鉛的需求仍是值得等待的。
㈡鉛酸蓄電池開展的重要方針支撐
2012年7月1日,《鉛蓄電池職業準入條件》正式施行以來,鉛酸蓄電池職業在加速淘汰落后產能、提高工業集中度、促進轉型晉級和綠色開展方面,取得了顯著成績。縱觀整個鉛酸蓄電池商場,從競賽數量、退出壁壘、同質化程度,以及競賽層次來看,鉛酸蓄電池職業處于成熟階段。
本年上半年,國家商場監督辦理總局、國家標準化辦理委員會正式批準發布國家標準《廢鉛酸蓄電池回收技能標準》,一起也完畢了我國廢鉛酸蓄電池回收職業多年來無“法”可循的困境。該標準規定了社會流通范疇廢鉛酸蓄電池的收集、貯存、運送、轉移進程的處理方法及辦理措施,并將于2019年10月1日起正式施行。
㈢鉛蓄電池面對重重應戰
1、電動自行車新國標的沖擊:
2018年5月15日,依據國家標準辦理程序,工業和信息化部組織修訂的《電動自行車安全技能標準》強制性國家標準(GB17761-2018),由國家商場監督辦理總局、國家標準化辦理委員會《中華人民共和國國家標準布告(2018年第7號)》批準發布,自2019年4月15日正式施行。
新國標嚴厲限定了電動自行車的整車重量,關于鉛酸電池來說,電池自重偏大(或許說能量密度過低)無法在現有的技能結構下獲得打破,那么假如新國標車型想要沿用鉛酸電池,只能以犧牲續航為價值。以48V12Ah鉛酸電池為例,一般該規格電池的重量在16Kg以上,這意味著整車不含電池重量要操控在38Kg以下,并且整車的尺度還不能超越標準,這關于車輛設計提出了極大應戰。
據SMM調研了解,自去年初,電動自行車新國標草案出臺,鉛蓄電池企業連續就新國標,開端對鉛酸蓄電池開展“輕量化”技改。其間,少量企業已于5-6月完結技改實驗,并于7月份隨《電動助力車用閥控式鉛酸蓄電池》(GB/T22199-2017)施行,正式向商場批量銷售“減重”后的電池。另據鉛蓄電池出產企業反映,完結電池“減重”技改后,當月原材猜中用鉛量較技改前下降約5%。
2、新動力轎車崛起令鉛蓄電池前路迷茫?
鉛酸蓄電池也是現在世界上產值最大、用處最廣的一種電池,但自2015年新動力轎車工業迸發之后,鉛酸蓄電池的位置就遭到了應戰。有報道指出,自2015年以來,國內鉛酸蓄電池產出已開端出現小幅下滑態勢。首要由于以傳統的鉛酸蓄電池為動力的電動自行車職業開展已到達飽滿階段,對國內鉛酸蓄電池的運用推動有所放緩。跟著新動力轎車電池部分對傳統轎車鉛酸蓄電池的逐漸替代,尤其是2020年及以后,其替代影響和沖擊將進一步攀升。因而國內鉛酸蓄電池產銷有不斷收縮可能,后期全體國內鉛酸蓄電池職業的開展或將處于相對被動的格式中。
與此一起,2016年1月1日起對鉛蓄電池征收消費稅、鋰離子電池免征消費稅、《促進轎車動力電池工業開展行動計劃》、《轎車動力電池職業標準條件》、新動力轎車免征車輛購置稅等方針法規也在不斷促進新動力轎車開展。
二、鋰電池
㈠鋰電池工業現狀
由于我國對環保工作的重視,從近幾年我國的新動力轎車銷量情況來看,商場對新動力轎車的需求上升較快。其間,2018年新動力轎車產銷別離完結127萬輛和126萬輛,同比添加59.9%和61.7%。其間純電動轎車產銷別離完結98.6萬輛和98.4萬輛,同比添加48%和50.9%;插電式混合動力轎車產銷別離完結28.4萬輛和27.2萬輛,同比添加121.9%和117.6%。
現在,國內新動力轎車仍然在選用磷酸鐵鋰和三元鋰電池,車型續航里程根本上都能夠到達300公里,我國動力電池工業快速開展,推動各環節技能水平快速提升。電芯有望完成三元NCM811電池的量產運用,產品單體能量密度到達260Wh/kg,體系能量密度到達180Wh/kg。從全球各個國家來看,轎車名廠配備的仍是日韓動力電池,以三元鋰電池為主續航里程根本能夠到達350公里。
現在我國鋰電池職業存在部分中小企業,規模小,技能水平低,出產的鋰電池產品較為低端。企業出產鋰電池購買原料本錢過高,給企業帶來的出產經營本錢相對較高。
鋰電池在某些特定情況下會發作燃燒、爆破等情況,比如運用不妥,極端環境中都有可能發作危險,考慮到技能方面的缺乏,有些時分也成了限制鋰電池開展的缺點。
鋰電池成為轎車的動力存儲來源,在我國不斷加碼環保工作之后,我國的新動力車的開展進程將不斷加速,關于鋰電池的開展也是會有巨大的推動左右。
㈡鋰礦供給現狀
鋰電池的出產原料首要來自于鋰礦,鋰礦的供給制約著鋰電池的開展,一起決議了鋰電池的未來。我國已探明鋰資源量為450萬噸。我國鋰礦資源的散布集中在四川、江西、青海和西藏。2018年海外鋰礦產值中,67%是來自于鋰輝石礦山,而這些鋰輝石礦簡直悉數來源于澳大利亞。而剩余的鹽湖產值均來自于南美。
㈢鋰電池方針扶持逐漸退坡
2019年3月26日,財政部、工業和信息化部、科技部和開展變革委四部委聯合發布了《關于進一步完善新動力汽車推廣運用財政補助方針的通知》。重點內容包括:1、國補力度大幅退坡,補助基數綜合下降程度超50%;2、2019年3月26日至2019年6月25日為過渡期,期間按2018年補助的0.1倍和0.6倍進行補助;3、過渡期后地補取消,轉為支撐充電等配套設備;4、電池技能要求更高,但補助系數下修。
跟著補助退坡幅度加大,動力電池環節面或臨進一步降價壓力。
㈣鋰電池的機會與應戰
機會一:低碳環保,全球轎車電氣化浪潮不可遏制和逆轉
在低碳環保、動力安全及工業扶植等要素的驅動下,全球電動轎車商場開展敏捷,截止2017年末保有量超越340萬,商場份額打破1%,年均復合添加率達58%。轎車電動化趨勢不可逆轉,工業格式加速形成;估計2025年新動力轎車全球銷量將打破1800萬輛;我國新動力轎車銷量將打破700萬。
機會二:方針持續明確,開展新動力轎車是我國從轎車大國邁向轎車強國的必由之路
新動力轎車已上升為國家戰略;工業方針雙積分將代替補助成為職業長時間開展的辦理根底;2025年新動力全體商場占比將到達20%。
機會三:工業和價值重構,將催生新的轎車業態和巨大企業
技能重構:要害核心技能將逐漸從整車延展到要害子體系和零部件。
服務重構:從產品提供者演變為產品+服務+出行計劃提供者,用戶接口成為要害。
價值重構:核心價值點將由整車向要害體系、部件以及上下游轉移。
競賽重構:工業競賽將由產品競賽演變為工業渠道競賽。一大批造型新勢力涌入新動力轎車工業,截止2017年末,我國新動力轎車企業數量已到達314家,超越200家造車新勢力入局。
應戰一:運用新動力轎車的信心,影響著新動力轎車的商場
關于電池技能、充電不方便、價格及續駛里程的焦慮,仍然是制約大部分顧客選擇新動力轎車的首要要素。
應戰二:充電體系建造還不能滿足顧客需求,散布還不均衡
快充體系建造不行,散布不均衡;我國城市居民多為公寓式住宅,小區停車位裝備比例低于1:1,老舊小區缺乏停車位裝備;充電樁裝置需城建、電力、物業等多部門穿插辦理,自行裝置困難。
應戰三:商業模式立異不斷涌現,但仍不成熟
新的商業模式仍處于探索期,需求較長時間的實踐,終究找到可持續開展的盈利模式。短期內會對企業經營造成必定的干擾;如網約車范疇虧本期超越三年,分時租賃范疇虧本期超越四年。
三、氫動力電池
㈠氫動力電池工業位置和開展趨勢
氫能被視為21世紀最具開展潛力的清潔動力,人類對氫能運用自200年前就發生了興趣,到20世紀70年代以來,世界上許多國家和地區就廣泛開展了氫能研究。近年來,我國正在加速開展氫能工業,利好方針相繼推出,氫能工業得到方針的支撐遠景廣闊。跟著我國氫能工業加速開展,氫能的運用越來越廣泛。在此背景下,氫氣產值持續添加。據預測,2019年我國氫氣產值將近2000萬噸,到2020年將超2000萬噸。
我國在開展氫能工業方面的重要優勢之一便是具有豐厚的氫源根底。運用我國豐厚的煤資源與可再生資源制氫,具有經濟可行性,并且完全能夠支撐我國未來很長一段時間關于開展氫能的愿景。當時國內煤氣化制氫1000萬噸,天然氣制氫300萬噸以上,石油制氫300萬噸,工業副產氣約800萬噸,電解水制氫約100萬噸。煤制氫不僅本錢低,并且現在國內的制氫規模十分大。據估算,僅國家動力集團每年制氫才能就能夠驅動4000萬輛小轎車。電解水制氫與煤制氫是未來中遠期的首要制氫技能路線。
2017年我國開端大力開展氫能工業,公開數據顯現,現在已建及在建的加氫站達45座。估計到2025年,全國加氫站總數將到達300座。各地運營的氫燃料電池車已打破百輛級別。在遼寧新賓有50輛燃料電池車連續運營,河北張家口有70輛燃料電池車,上海有100輛燃料電池車連續運營,廣東佛山有35輛燃料電池車。在“2018年我國(海口)氫動力及燃料電池工業高峰論壇”上,國內的四家企業簽署了《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發合作結構協議》,這標志著繼客運、公交專線之后,我國氫能和燃料電池工業在交通范疇的打破又邁出了新的步伐。
㈡國家關于氫動力電池的方針支撐
《我國氫能工業根底設備開展藍皮書》則進一步描出了我國氫能的開展路線圖:到2020年,我國燃料電池車輛要到達10000輛、加氫站數量到達100座,職業總產值到達3000億元;到2030年,燃料電池車輛保有量要“撞線”200萬,加氫站數量到達1000座,工業產值將打破一萬億元。氫能寫入政府工作報告向外界開釋出了活躍信號,為我國氫能的未來開展照亮了一束光。現在,工業鏈扶持方針在各地延伸以及企業轉型晉級競相布局。
除了加氫站,地方政府對整個氫能工業鏈的扶持也正在延伸。
北京
2017年,《北京市加速科技立異培育新動力智能轎車工業的輔導定見》:加大以氫燃料為主的燃料電池乘用車開發力度。2018年10月27日,5臺12米燃料電池公交車在北京公交384線正式投入運營。
上海
2017年,《上海市燃料電池轎車開展規劃》:提出到2020年,上海將完成電堆、體系集成與操控、要害零部件等核心技能跟蹤國際水平。2018年9月27日,上海首條燃料電池公交線路正式上線,投入嘉定114路運營。
廣東
2018年,《關于加速新動力轎車工業立異開展的定見》:廣東2018-2020年新動力轎車推廣運用省級財政補助資金中的30%將用于支撐氫燃料電池轎車推廣運用。2018,《佛山市氫動力工業開展規劃(2018-2030)》:將佛山建造成為全國搶先的氫動力工業演示城市和集聚高地。2018年12月20日,佛山市禪城區首座加氫站——佛羅路加氫站建成營業。70輛氫燃料電池公交車正式投入運營,佛山率先成為廣東省首個大規模運用氫燃料電池公交車的演示城市。
山東
2018年,《山東省新動力工業開展規劃(2018-2028年)》:推動山東全省由“山東制造”向“山東智造”、“山東發明”轉變。2019年1月4日,由兗礦集團有限公司、山東重工集團有限公司與山東國惠投資有限公司三家省屬企業建議,由68家省內外會員單位組成的山東氫動力與燃料電池工業聯盟建立。
江蘇
2018年,蘇州市發改委網站發布“市政府辦公室關于轉發蘇州市氫能工業開展輔導定見(試行)的通知”。2018年,張家港市人民政府印發《張家港市氫能工業開展三年行動計劃(2018—2020年)》。全省初步形成包括氫氣制備和儲運、燃料電堆、電池體系、整車制造和加氫站建造運營在內的氫燃料電池轎車工業鏈,從事氫燃料電池轎車要害工業鏈的重點研發出產企業達20家,2017年完成產值約11億元,出產氫燃料電池轎車441臺。
四川
日前發布的《四川省打好柴油卡車污染治理攻堅戰施行計劃(征求定見稿)》說到,鼓舞開展燃料電池卡車演示運營,建造加氫演示站;支撐替代燃料、混合動力、純電動、燃料電池等技能攻關,鼓舞開發氫燃料等新動力專用發動機,優化動力總成體系匹配。
相較其他燃料,在純電動和氫動力兩個零排放技能方向上,燃料電池的優勢是續航長、燃料補給快、自重輕等。因而,燃料電池體系在載貨運送運用方面有著顯著優勢。從各地此前發布的方針能夠看到,現已有城市在討論燃料電池在貨運職業的開展。
四、三種電池優劣勢比較
圖片來源:SMM
㈠本錢方面
鉛酸電池歷史悠久技能成熟本錢要低于鋰電池:1KWH的鉛酸電池的價格在500元及以下,而1KWH的鋰電池的價格到達1200元,現在鉛酸電池價格仍是有必定的優勢,但跟著鋰電池相關技能開展加速,其價格呈下降趨勢,優勢很快會被抹平。
而氫動力電池相對二者而言本錢較高,一方面,制氫進程能量損失大;制氫要先從電解水開端,耗費電能,發生氫氣,氫氣再發電進程中還會有能量損失;且電解水的電現在也是以煤電發生為主,燒煤發電也會有能量損失。
另一方面,催化劑金屬鉑十分稀缺;在氫燃料電池發電的進程中需求運用金屬鉑作為催化劑,其價格十分昂貴。大規模出產氫燃料電池,鉑金屬將會由于需求添加價格上漲,且其本身就十分稀缺。
第三個方面,氫的運送本錢不菲;現在常見的氫氣運送方法是選用高壓氣罐,但這種方法的單次運送量十分有限。另一種方法是液態運送,可是要將其堅持在-252.77攝氏度,意味著十分高昂的本錢,不太現實。還有一種方法是固體儲氫,運用固體對氫氣的物理吸附或化學反響,將氫貯存于固體材猜中。固體儲氫方法安全穩定,可是能在常溫下還原的多為鈀、銠等稀有貴重金屬,相同不太現實。
此外,更為重要的是加氫站的建造本錢。一座加氫才能大于200公斤的加氫站建造本錢在1000萬元以上,如此高昂的建造本錢成為加氫站快速開展的最大妨礙。
㈡環保方面
鉛酸電池由于含有重金屬鉛,在出產中會發生污染,廢舊電池處理不妥也會發生污染。而鋰電池出產中發生的污染十分小,廢舊電池中只存在少量的污染成分。
氫動力電池對環境無污染。它是通過電化學反響,燃燒會開釋像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述,燃料電池只會發生水和熱。假如氫是通過可再生動力發生的(光伏電池板、風能發電等),整個循環便是徹底的不發生有害物質排放的進程。
㈢效率方面
鉛酸電池就壽數、能量密度以及充放電效率方面均不及鋰電池和氫動力電池。
鋰電池能量比較高,具有高貯存能量密度,已到達460-600Wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍;一起,運用壽數可到達6年以上,磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電,有能夠運用10,000次的記載。
氫燃料電池儲能密度高,大約為1kWh/kg,且重量輕,續航里程遍及更遠。一般會超越500公里,而純電動轎車則依據電池容量的巨細,現在大部分純電動轎車續航里程在300公里左右,少量車型能夠到達400~500公里。
此外,加氫就像加油一樣,一般只需3~5分鐘。而電動轎車的充電則是一個緩慢的進程。即使特斯拉推出了超級充電站,一般也需求1個小時以上。氫動力電池的發電效率能夠到達50%以上,這是由燃料電池的轉換性質決議的,直接將化學能轉換為電能,不需求經過熱能和機械能(發電機)的中間改換。
㈣安全方面
鉛酸電池歷史悠久技能成熟安全性要高于鋰電池,鉛酸電池能在復雜的環境中運用。而鋰電池對環境要求相對較高,對充放電電流電壓要求較高,一旦過充或許過放都有可能導致不可逆轉的損壞。鋰離子電池貯存的總能量和其安全性是成反比的,跟著電池容量的添加,電池體積也在添加,其散熱功能變差,出事故的可能性將大幅添加。
由于燃料電池直接選用空氣中的氧做氧化劑,空氣中的雜質如SO2、H2S等有害氣體進入燃料電池中,引起燃料電池陰極催化劑“中毒”,造成陰極催化劑不可逆轉的損傷,從而導致燃料電池功能下降。
盡管氫動力電池有必定安全隱患,但談“氫”色變的觀念現已過期,氫氣走漏速度快于常見燃料,但走漏總能量不高,氫氣具有很高的擴散系數和浮力,走漏時可敏捷降低濃度,氫氣爆破極限規模寬,但爆破能很低且不發生濃煙和灰霾,氫脆現象會引起金屬脆化裂紋,能夠選用適宜的材料防護防止。
五、鼎足之勢誰能勝出?
誰能勝出在于商場選擇。
鉛蓄電池跟著電動自行車、轎車等鉛的終端消費品產值下滑,以及鉛蓄電池在部分范疇面對被鋰電池和氫動力電池浸透的壓力,未來鉛工業消費動力缺乏,消費將逐漸步入渠道期。2019年,跟著生態保護和污染防治工作的深入推進,以及下游消費商場持續低迷,鉛蓄職業轉型晉級的任務將更為火急。
轎車工業逐漸進入新動力轎車時代,機會遠遠大于應戰。新動力車型的結構將由低端車型向中高端車型開展,跟著新動力轎車商場的逐漸成熟,新動力車型同燃油車一樣將會遭到消費晉級的帶動,由低端向中高端車型晉級。
然而,與純電動轎車比較,燃料電池轎車不僅在我國,在全世界的推廣運用都不太抱負。本世紀初,在動力蓄電池能量密度達不到轎車運用需求的前提下,專家多以為燃料電池轎車是電動轎車的終極階段,這能夠理解。可是近年來,動力蓄電池技能已有重大前進,對此定論應重新評估。就當時技能情況,動力蓄電池電動轎車更適用于城市、近距離、乘用車,而燃料電池轎車更適用于遠程、重載、商用車。二者是互為補充的聯系,并不是相互替代的聯系,至于將來孰優孰劣,由于技能還在開展,根底設備正在建造,商業模式也在持續不斷立異,仍存在巨大變數。
氫能燃料電池技能需求加速開展,這契合我國動力革新的需求。“但氫和電都是動力載體,并無‘終極’之說。”我國科學院院士、清華大學教授歐陽明高以為,小型轎車對能量要求較低,鋰電池可能發揮更大效果,“所以就新動力轎車而言,燃料電池與純電將來會是共生共存”。
“純電動、氫燃料和混合動力,都有各自的優勢,我國商場這么大,三條技能路線在今天和明天都是需求的。”在5月12日舉辦的第十屆轎車藍皮書論壇上,上海交通大學智能網聯電動轎車立異中心主任殷承良說,至于未來究竟誰能勝出,“取決于技能前進和商場選擇”。
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