電池包括物理電池和化學(xué)電池。物理電池是利用物理效應(yīng),將太陽(yáng)能、熱能或核能直接轉(zhuǎn)換成直流電能的裝置,如太陽(yáng)能電池、溫差發(fā)電器、核電池等;化學(xué)電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成直流電能的裝置,如鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鋅錳電池等。
不同電池化學(xué)成分收入貢獻(xiàn)占比
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電池種類
碳鋅電池 | 碳鋅電池 碳鋅電池又稱碳鋅干電池、碳性電池、碳性電芯,外殼由鋅構(gòu)成。既可以作為電池的容器,又可以作為電池的負(fù)極。碳鋅電池是從液體Leclanche電池發(fā)展而來(lái)。傳統(tǒng)或一般型以氯化銨為電解質(zhì);電池則通常是使用氯化鋅為電解質(zhì)的碳鋅電池,是一般使用的廉價(jià)電池的一種改良版。電池的正極主要是由粉末狀的二氧化錳和碳構(gòu)成。電解液是把氯化鋅和氯化銨溶于水中所形成的糊狀溶液。碳鋅電池是最便宜的原電池,因此成為很多廠商的首選,因?yàn)檫@些廠商所銷售的設(shè)備中常常需要配送電池。鋅碳電池可以用于遙控器、閃光燈、玩具或晶體管收音機(jī)等功率不大的設(shè)備。此電池正極的碳棒與二氧化錳中所混合的碳只負(fù)責(zé)引出電流,并不參與反應(yīng),正極實(shí)際參與還原反應(yīng)并提供正電的是二氧化錳中的錳,因此,又稱為錳鋅電池、鋅錳電池或鋅-二氧化錳電池,也有簡(jiǎn)稱錳干電池的。碳鋅電池的電壓為1.5V。 |
鋅空氣電池 | 鋅空氣電池(Zinc-air battery)是一類結(jié)構(gòu)特殊的品種。負(fù)極采用了鋅合金。而正極材料,則是空氣中的氧。在儲(chǔ)存時(shí)一般保持密封,所以基本上沒(méi)有自放電。又稱鋅氧電池,有時(shí)也被稱為鋅空電池。由于鋅空電池內(nèi)部含有高濃度的電解質(zhì)(氫氧化鉀具有強(qiáng)堿性、強(qiáng)腐蝕性),一旦發(fā)生滲漏,將腐蝕電池附近部件,而且這種腐蝕可能是不可修復(fù)的,致命的。又因電池上有孔,電池在激活使用后存放時(shí)間又很短,所以鋅空電池較易發(fā)生電池漏液。使用鋅空電池的場(chǎng)合要及時(shí)更換耗盡的電池,經(jīng)常檢查電池狀況,較長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)取出電池。鋅空氣電池的電壓為1.4V。 |
鉛酸電池 | 又稱鉛蓄電池,是蓄電池的一種,電極主要由鉛制成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。一般分為開(kāi)口型電池及閥控型電池兩種。前者需要定期注酸維護(hù),后者為免維護(hù)型蓄電池。蓄電池的原理是通過(guò)將化學(xué)能和直流電能相互轉(zhuǎn)化,在放電后經(jīng)充電后能復(fù)原,從而達(dá)到重復(fù)使用效果。鉛酸電池的電壓為2V。 |
膠體電池 | 膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類,最簡(jiǎn)單的做法,是在硫酸中添加膠凝劑,使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體,從電化學(xué)分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池。又如在板柵中結(jié)附高分子材料,俗稱陶瓷板柵,亦可視作膠體電池的應(yīng)用特色。膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別,從最初理解的電解質(zhì)膠凝,進(jìn)一步發(fā)展至電解質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的電化學(xué)特性研究,以及在板柵和活性物質(zhì)中的應(yīng)用推廣。膠體電池其放電曲線平直,能量比要比常規(guī)鉛酸電池大20%以上,壽命一般也比常規(guī)鉛酸電池長(zhǎng)一倍左右,高溫及低溫特性要好得多。膠體電池的電壓為2V。 |
鎳鎘電池 | 鎳鎘電池(Nickel-cadmium battery簡(jiǎn)稱NiCd)這種電池以氫氧化鎳(NiOH)及金屬鎘(Cd)作為產(chǎn)生電能的化學(xué)品。對(duì)比其它種類的蓄電池,鎳鎘電池的優(yōu)勢(shì)是:可以較小重量?jī)?chǔ)存一定數(shù)量的能量、充電效率很高、放電時(shí)終端電壓變化不大,內(nèi)阻小及對(duì)充電環(huán)境要求不高。鎳鎘電池的缺點(diǎn)則是記憶效應(yīng)及鍋的重金屬污染。鎳鎘電池的電壓為1.2V。 |
鎳氫電池 | 鎳氫電池(NiMH)是由鎳鍋電池(NiCd battery)改良而來(lái)的,其以能吸收氫的金屬代替鎘(Cd)。它以相同的價(jià)格提供比鎳鎘電池更高的電容量、比較不明顯的記憶效應(yīng)、以及比較低的環(huán)境污染(不含有毒的鎘)。其回收再用的效率比鋰離子電池好,被稱為是最環(huán)保的電池。但是與鋰離子電池比較時(shí),卻有比較高的記憶效應(yīng)。舊款的鎳氫電池有較高的自我放電反應(yīng),新款的鎳氫電池已俱有相當(dāng)?shù)偷淖晕曳烹姡ㄅc堿電相約),而且可于低溫下工作(-20℃)。鎳氫電池比碳鋅或堿性電池有更大的輸出電流,相對(duì)地更適合用于高耗電產(chǎn)品,某些特別型號(hào)甚至比鎳鎘電池有更大輸出電流。 |
鋰離子電池 | 鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。習(xí)慣上,鋰離子進(jìn)入正極材料的過(guò)程叫嵌入,離開(kāi)的過(guò)程叫脫嵌;鋰離子進(jìn)入負(fù)極材料的過(guò)程叫插入,離開(kāi)的過(guò)程叫脫插。和所有化學(xué)電池一樣,鋰離子電池也由三個(gè)部分組成:正極、負(fù)極和電解質(zhì)。電極材料都是鋰離子可以嵌入(插入)/脫嵌(脫插)的。鋰離子電池的電壓為3.6~3.7V。 |
鋰離子聚合物電池 | 鋰離子聚合物電池,也稱聚合物鋰電池,鋰聚合物電池。是一種以膠狀高聚物為電解質(zhì)的可充電電池。避免了鋰離子電池高溫下容易爆炸的安全問(wèn)題。相對(duì)于鋰離子電池,鋰聚合物電池的特點(diǎn)如下:1.無(wú)電池漏液?jiǎn)栴},其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液,使用膠態(tài)的固體。2.可制成薄型電池:其厚度可薄至0.5mm。3.電池可設(shè)計(jì)成多種形狀,最大可彎曲90°左右。4.可制成單顆高電壓:液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓,而高分子電池由于本身無(wú)液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來(lái)達(dá)到高電壓。5.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。鋰離子聚合物電池的電壓為3.6~3.7V。 |
磷酸鋰鐵電池 | 是一種鋰離子電池的正極材料,也稱為鋰鐵磷電池,特色是不含鉆等貴重元素,原料價(jià)格低且磷、鋰、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會(huì)有供料問(wèn)題。其工作電壓適中(3.2V)、電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng),在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。磷酸鋰鐵電池的電壓為3.2~3.3V。 |
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研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略分析及市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:目前,全球電池需求仍以化學(xué)電池為主。其中,鉛酸蓄電池具有性價(jià)比高、容量大、功率高、壽命長(zhǎng)、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池。
全球電池行業(yè)需求占比
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在鉛酸蓄電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中,啟動(dòng)型電池占比最大,比重接近一半;其次是動(dòng)力型電池,占比逐年提升,有望與啟動(dòng)型電池持平;備用與儲(chǔ)能型電池占比也有15%,有望成為未來(lái)電池行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)之一。
全球鉛酸蓄電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)占比
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從全球鉛酸蓄電池產(chǎn)能規(guī)模來(lái)看,中國(guó)是生產(chǎn)大國(guó),產(chǎn)量占全球的比重達(dá)到45%左右,其次是美國(guó),產(chǎn)量占比約為32%,日本位居第三,占比接近13%。
全球鉛酸蓄電池市場(chǎng)格局占比
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相比鉛酸蓄電池,鋰電池市場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展,則得益于近年來(lái)智能手機(jī)、平板電腦等的普及,以及電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車等新興市場(chǎng)的崛起。
全球鋰電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)占比
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從鋰電池市場(chǎng)格局來(lái)看,中國(guó)、日本和韓國(guó)形成了三足鼎立的局面,生產(chǎn)的鋰電池占全球產(chǎn)量的90%以上。其中,日本以40%的比重暫時(shí)領(lǐng)先,成為全球最大的鋰電池生產(chǎn)國(guó)。
全球鋰電池市場(chǎng)格局占比
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全球電池行業(yè)將持續(xù)回暖。隨著全球經(jīng)濟(jì)逐步復(fù)蘇,下游市場(chǎng)需求釋放,全球電池行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)中高速增長(zhǎng)。
儲(chǔ)能市場(chǎng)逐步形成。儲(chǔ)能電池發(fā)展?jié)摿薮螅捎诔杀?、技術(shù)、政策等原因仍處于市場(chǎng)導(dǎo)入階段,相對(duì)于動(dòng)力電池增長(zhǎng)滯后。未來(lái)隨著技術(shù)逐漸成熟、成本的逐步下降,儲(chǔ)能市場(chǎng)也將有望成為拉動(dòng)鋰電池消費(fèi)的另一增長(zhǎng)點(diǎn)。
電池企業(yè)逐漸重視回收體系。擴(kuò)大再生資源的利用效率,通過(guò)將廢舊鋰離子電池中的鎳鈷錳鋰等有價(jià)金屬進(jìn)行循環(huán)利用,生產(chǎn)鋰離子電池正極材料,使鎳鈷錳鋰資源在電池產(chǎn)業(yè)中實(shí)現(xiàn)循環(huán),是規(guī)避原生礦產(chǎn)短缺及價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。目前電池回收行業(yè)規(guī)范仍處于起始階段,隨著動(dòng)力電池報(bào)廢規(guī)模逐步增長(zhǎng)、動(dòng)力電池回收規(guī)則明確、回收渠道規(guī)范、動(dòng)力電池拆解回收技術(shù)進(jìn)步,鋰電池梯次利用和報(bào)廢回收的規(guī)模將逐年擴(kuò)大。
新材料體系不斷成熟,三元體系將快速崛起。相比磷酸鐵鋰和低鎳三元材料,高鎳三元材料由于鎳元素比例的提高,在比能量上有更大的優(yōu)勢(shì),今后動(dòng)力電池體系的升級(jí)換代將突出表現(xiàn)在三元鋰電池領(lǐng)域。除了在技術(shù)路線上引入高鎳三元材料之外,硅碳負(fù)極、復(fù)合隔膜、新型鋰鹽、石墨烯導(dǎo)電劑等新型材料也將更多的進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
智能制造加速落地。在全球“智能制造”的大背景下,電池產(chǎn)品傳統(tǒng)的制造工藝、分散訂單發(fā)展模式等很難滿足電池市場(chǎng)的高質(zhì)量、一致性要求,只有瞄準(zhǔn)高精度、全自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)線制造方式,才能適應(yīng)新市場(chǎng)。未來(lái),電池制造企業(yè)對(duì)于設(shè)備自動(dòng)化、智能化的需求將變得越來(lái)越緊迫。


2025-2031年中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及投資前景研判報(bào)告
《2025-2031年中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及投資前景研判報(bào)告》共七章,包含中國(guó)電池行業(yè)下游需求及前景預(yù)測(cè),中國(guó)電池行業(yè)主要企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)分析,中國(guó)電池行業(yè)投資及前景預(yù)測(cè)等內(nèi)容。
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