鉅大LARGE | 點擊量：672次 | 2023年05月05日
鉛酸蓄電池的產業地位怎么樣？
近年來鉛酸蓄電池行業在進行了一系列的改革整治，行業洗牌加速的同時，鋰離子電池和氫能源電池異軍突起，已經開始蠶食蓄電池的市場份額。本文重要從蓄電池產業地位與發展趨勢、面對挑戰以及回收過程存在的問題入手，同時解析鋰離子電池和氫能源電池的現狀，加之蓄電池、鋰離子電池和氫能源電池的優劣勢比較，以及對將來發展前景進行了全面分解。
一、蓄電池
㈠蓄電池產業地位與發展趨勢
我國是全球最大的鉛酸電池加工國和鉛酸電池消耗國。依據全球鉛酸蓄電池產量來看，我國鉛酸蓄電池的產量在全球鉛酸蓄電池的產量中占比45%，占比最高；美國鉛酸蓄電池的產量緊隨其后，占比為32%，日本鉛酸蓄電池的產量在全球中的占比不到我國鉛酸蓄電池占比的三分之一，為13%。
全鉛酸蓄電池產量區域分布
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我國鉛酸蓄電池的產量在全球占比較多的原由是，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、消化國外技術，使我國鉛酸蓄電池的的制造技術已經接近了國際先進水平。
數據顯示，2010-2017年，全球鉛酸電池市場規模穩步上升。2013年，全球鉛酸電池市場規模首次沖破400億美元，此后均保持在400億美元以上。2017年，全球鉛酸電池市場規模約為429億美元，同比上升0.70%。
據統計，2015年鉛酸電池占電池市場一半以上份額約為54.67%。從全球范圍來看，2015年鉛酸電池市場規模為422億美元，這一市場規模仍將保持2%-5%的年上升率，預計2018-2023年，鉛酸電池市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，蓄電池市場規模迅速張大，每年產量均勻以約20%的增速上升。據SMM統計，截止2018年底，蓄電池行業產量已超出4億KVAh。在將來的幾年里，鉛酸電池行業仍將在國民經濟中占據緊要地位。
蓄電池銷售收入在整個電池行業中所占比例較大，盡管在儲能范疇被鋰離子電池部分替代，但難以動搖蓄電池的市場地位。
據統計，鉛約占蓄電池總成本的70%。市場上60V20AH的蓄電池重量一般是在35kg左右，鉛酸蓄電池的含鉛量一般在65%左右，也就是有22.75kg的鉛，即蓄電池均勻每度電要消耗18.96kg的鉛。結合蓄電池的市場占比過半并仍有緩慢上升之勢，短暫來看蓄電池關于金屬鉛的需求仍是值得期望的。
㈡鉛酸電池發展的緊要政策支持
2012年七月一日，《蓄電池行業準入條件》正式實行以來，鉛酸電池行業在加快淘汰落后產量、提高產業聚集度、促使轉型升級和綠色發展方面，取得了顯著成就。縱觀整個鉛酸電池市場，從競爭數量、退出壁壘、同質化程度，以及競爭層次來看，鉛酸電池行業處于成熟階段。
今年上半年，國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會正式批準公布國家標準《廢鉛酸電池回收技術規范》，同時也結束了我國廢鉛酸電池回收行業多年來無法可循的窘境。該標準規定了社會流通范疇廢鉛酸電池的收集、貯存、運輸、轉移過程的解決辦法及管理措施，并將于2019年十月一日起正式實行。
㈢蓄電池面對重重挑戰
2018年五月十五日，依據國家標準管理程序，工業和信息化部組織修訂的《電動自行車安全技術規范》強制性國家標準（Gb17761-2018），由國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會《中華人民共和國國家標準通告（2018年第7號）》批準公布，自2019年四月十五日正式實行。
新國標嚴格限定了電動自行車的整車重量，關于鉛酸蓄電池來說，電池自重偏大（或者說能量密度過低）無法在現有的技術框架下獲得沖破，那么假如新國標車型想要沿用鉛酸蓄電池，只能以犧牲續航為代價。以48V12Ah鉛酸蓄電池為例，通常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控制在38Kg以下，并且整車的尺寸還不能超過標準，這關于車輛設計提出了極大挑戰。
據SMM調研了解，自去年初，電動自行車新國標草案出臺，蓄電池公司陸續就新國標，開始對鉛酸電池開展輕量化技改。其中，少數公司已于5-六月完成技改實驗，并于七月份隨《電動助力車用閥控式鉛酸電池》（Gb/T22199-2017）實行，正式向市場批量銷售減重后的電池。另據蓄電池加工公司反映，完成電池減重技改后，當月原材料中用鉛量較技改前下降約5%。
2、新能源汽車崛起令蓄電池前路渺茫？
鉛酸電池也是目前世界上產量最大、用途最廣的一種電池，但自2015年新能源汽車產業爆發之后，鉛酸電池的地位就受到了挑戰。有報道指出，自2015年以來，國內鉛酸電池產出已開始呈現小幅下降態勢。重要因為以傳統的鉛酸電池為動力的電動自行車行業發展已達到飽和階段，對國內鉛酸電池的使用推動有所放緩。隨著新能源汽車電池部分對傳統汽車鉛酸電池的逐漸替代，尤其是2020年及以后，其替代影響和沖擊將進一步攀升。因此國內鉛酸電池產銷有不斷收縮可能，后期整體國內鉛酸電池行業的發展或將處于相對被動的格局中。
與此同時，2016年一月一日起對蓄電池征收消費稅、鋰離子電池免征消費稅、《促使汽車動力鋰電池產業發展行動方法》、《汽車動力鋰電池行業規范條件》、新能源汽車免征車輛購置稅等政策法規也在不斷促使新能源汽車發展。
二、鋰離子電池
㈠鋰離子電池產業現狀
由于我國對環保事業的重視，從近幾年我國的新能源汽車銷量情況來看，市場對新能源汽車的需求上升較快。其中，2018年新能源汽車產銷分別完成127萬輛和126萬輛，同比上升59.9%和61.7%。其中純電動汽車產銷分別完成98.6萬輛和98.4萬輛，同比上升48%和50.9%；插電式混合動力汽車產銷分別完成28.4萬輛和27.2萬輛，同比上升121.9%和117.6%。
目前，國內新能源汽車依然在采用磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池，車型續航里程基本上都能夠達到300公里，我國動力鋰電池產業快速發展，推動各環節技術水平快速提升。電芯有望實現三元NCM811電池的量產使用，產品單體能量密度達到260Wh/kg，系統能量密度達到180Wh/kg。從全球各個國家來看，重要車企廠商配備的還是日韓動力鋰電池，以三元鋰離子電池為主續航里程基本可以達到350公里。
目前我國鋰離子電池行業存在部分中小公司，規模小，技術水平低，加工的鋰離子電池產品較為低端。公司加工鋰離子電池購買原料成本過高，給公司帶來的加工經營成本相對較高。
鋰離子電池在某些特定情況下會發生燃燒、爆炸等情況，比如使用不當，極端環境中都有可能發生危險，考慮到技術方面的不足，有些時候也成了限制鋰離子電池發展的缺點。
鋰離子電池成為汽車的動力存儲來源，在我國不斷加碼環保事業之后，我國的新能源車的發展進程將不斷加快，關于鋰離子電池的發展也是會有巨大的推動左右。
㈡鋰礦供應現狀
鋰離子電池的加工原料重要來自于鋰礦，鋰礦的供應制約著鋰離子電池的發展，同時決定了鋰離子電池的將來。我國已探明鋰資源量為450萬噸。我國鋰礦資源的分布聚集在四川、江西、青海和西藏。2018年海外鋰礦產量中，67%是來自于鋰輝石礦山，而這些鋰輝石礦幾乎全部來源于澳大利亞。而剩下的鹽湖產量均來自于南美。
㈢鋰離子電池政策扶持逐漸退坡
2019年三月二十六日，財政部、工業和信息化部、科技部和發展改革委四部委聯合公布了《有關進一步完善新能源汽車推廣使用財政補貼政策的通知》。重點內容包括：1、國補力度大幅退坡，補貼基數綜合下降程度超50%；2、2019年三月二十六日至2019年六月二十五日為過渡期，期間按2018年補貼的0.1倍和0.6倍進行補貼；3、過渡期后地補取消，轉為支持充電等配套設施；4、電池技術要求更高，但補貼系數下修。
隨著補貼退坡幅度加大，動力鋰電池環節面或臨進一步降價壓力。
㈣鋰離子電池的機遇與挑戰
機遇一：低碳環保，全球汽車電氣化浪潮不可遏制和逆轉
在低碳環保、能源安全及產業扶植等因素的驅動下，全球電動汽車市場發展迅速，截止2017年底保有量超過340萬，市場份額沖破1%，年均復合上升率達58%。汽車電動化趨勢不可逆轉，產業格局加速形成；預計2025年新能源汽車全球銷量將沖破1800萬輛；我國新能源汽車銷量將沖破700萬。
機遇二：政策繼續明確，發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路
新能源汽車已上升為國家戰略；產業政策雙積分將代替補貼成為行業長期發展的管理基礎；2025年新能源整體市場占比將達到20%。
機遇三：產業和價值重構，將催生新的汽車業態和高尚公司
技術重構：關鍵核心技術將逐漸從整車延展到關鍵子系統和零部件。
服務重構：從產品供應者演化為產品+服務+出行方法供應者，用戶接口成為關鍵。
價值重構：核心價值點將由整車向關鍵系統、部件以及上下游轉移。
競爭重構：產業競爭將由產品競爭演化為產業平臺競爭。一大批造型新勢力涌入新能源汽車產業，截止2017年底，我國新能源汽車公司數量已達到314家，超過200家造車新勢力入局。
挑戰一：使用新能源汽車的信心，影響著新能源汽車的市場
關于電池技術、充電不便、價格及續駛里程的焦慮，依然是制約大部分消費者選擇新能源汽車的重要因素。
挑戰二：充電體系建設還不能滿足消費者需求，分布還不均衡
快充體系建設不夠，分布不均衡；我國城市居民多為公寓式住宅，小區停車位配置比例低于1：1，老舊小區缺乏停車位配置；充電樁安裝需城建、電力、物業等多部門交織管理，自行安裝困難。
挑戰三：商業模式創新不斷涌現，但仍不成熟
新的商業模式仍處于探索期，要較長時間的踐行，最終找到可繼續發展的盈利模式。短時間內會對公司經營造成一定的干擾；如網約車范疇虧損期超過三年，分時租賃范疇虧損期超過四年。
三、氫能源電池
㈠氫能源電池產業地位和發展趨勢
氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源，人類對氫能使用自200年前就萌生了興致，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，我國正在加快發展氫能產業，利好政策相繼推出，氫能產業得到政策的支撐前景廣闊。隨著我國氫能產業加速發展，氫能的使用越來越廣泛。在此背景下，氫氣產量繼續上升。據預測，2019年我國氫氣產量將近2000萬噸，到2020年將超2000萬噸。
我國在發展氫能產業方面的緊要優點之一就是擁有豐富的氫源基礎。利用我國豐富的煤資源與可再生資源制氫，具有經濟可行性，并且完全可以支撐我國將來很長一段時間關于發展氫能的愿景。當前國內煤氣化制氫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。煤制氫不僅成本低，而且目前國內的制氫規模非常大。據估算，僅國家能源集團每年制氫能力就可以驅動4000萬輛小轎車。電解水制氫與煤制氫是將來中遠期的重要制氫技術路線。
2017年我國開始大力發展氫能產業，公開數據顯示，目前已建及在建的加氫站達45座。預計到2025年，全國加氫站總數將達到300座。各地運營的氫燃料動力電池車已沖破百輛級別。在遼寧新賓有50輛燃料動力電池車陸續運營，河北張家口有70輛燃料動力電池車，上海有100輛燃料動力電池車陸續運營，廣東佛山有35輛燃料動力電池車。在2018年我國（海口）氫能源及燃料動力電池產業高峰論壇上，國內的四家公司簽署了《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發合作框架協議》，這標志著繼客運、公交專線之后，我國氫能和燃料動力電池產業在交通范疇的沖破又邁出了新的步伐。
㈡國家關于氫能源電池的政策支持
《我國氫能產業基礎設施發展藍皮書》則進一步描出了我國氫能的發展路線圖：到2020年，我國燃料動力電池車輛要達到10000輛、加氫站數量達到100座，行業總產值達到3000億元；到2030年，燃料動力電池車輛保有量要撞線200萬，加氫站數量達到1000座，產業產值將沖破一萬億元。氫能寫入政府工作報告向外界釋放出了積極信號，為我國氫能的將來發展照亮了一束光。目前，產業鏈扶持政策在各地延伸以及公司轉型升級競相布局。
除了加氫站，地方政府對整個氫能產業鏈的扶持也正在延伸。
北京
2017年，《北京市加快科技創新培育新能源智能汽車產業的指揮意見》：加大以氫燃料為主的燃料動力電池乘用車開發力度。2018年十月二十七日，5臺12米燃料動力電池公交車在北京公交384線正式投入運營。
上海
2017年，《上海市燃料動力電池汽車發展規劃》：提出到2020年，上海將實現電堆、系統集成與控制、關鍵零部件等核心技術跟蹤國際水平。2018年九月二十七日，上海首條燃料動力電池公交線路正式上線，投入嘉定114路運營。
廣東
2018年，《有關加快新能源汽車產業創新發展的意見》：廣東2018-2020年新能源汽車推廣使用省級財政補貼資金中的30%將用于支持氫燃料動力電池汽車推廣使用。2018，《佛山市氫能源產業發展規劃（2018-2030）》：將佛山建設成為全國領先的氫能源產業示范城市和集聚高地。2018年十二月二十日，佛山市禪城區首座加氫站佛羅路加氫站建成營業。70輛氫燃料動力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使用氫燃料動力電池公交車的示范城市。
山東
2018年，《山東省新能源產業發展規劃（2018-2028年）》：推動山東全省由山東制造向山東智造、山東創造轉變。2019年一月四日，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公司發起，由68家省內外會員單位組成的山東氫能源與燃料動力電池產業聯盟成立。
江蘇
2018年，蘇州市發改委網站公布市政府辦公室有關轉發蘇州市氫能產業發展指揮意見（試行）的通知。2018年，張家港市人民政府印發《張家港市氫能產業發展三年行動計劃（20182020年）》。全省初步形成涵蓋氫氣制備和儲運、燃料電堆、電池系統、整車制造和加氫站建設運營在內的氫燃料動力電池汽車產業鏈，從事氫燃料動力電池汽車關鍵產業鏈的重點研發加工公司達20家，2017年實現產值約11億元，加工氫燃料動力電池汽車441臺。
四川
日前公布的《四川省打好柴油貨車污染治理攻堅戰實行方法（征求意見稿）》提到，鼓勵開展燃料動力電池貨車示范運營，建設加氫示范站；支持替代燃料、混合動力、純電動、燃料動力電池等技術攻關，鼓勵開發氫燃料等新能源專用發動機，優化動力總成系統匹配。
相較其他燃料，在純電動和氫能源兩個零排放技術方向上，燃料動力電池的優點是續航長、燃料補給快、自重輕等。因此，燃料動力電池系統在載貨運輸使用方面有著分明優點。從各地此前公布的政策可以看到，已經有城市在探討燃料動力電池在貨運行業的發展。
四、三種電池優劣勢比較
㈠成本方面
鉛酸蓄電池歷史悠久技術成熟成本要低于鋰離子電池：1KWH的鉛酸蓄電池的價格在500元及以下，而1KWH的鋰離子電池的價格達到1200元，目前鉛酸蓄電池價格還是有一定的優點，但隨著鋰離子電池相關技術發展加快，其價格呈下降趨勢，優點很快會被抹平。
而氫能源電池相對二者而言成本較高，一方面，制氫過程能量損失大；制氫要先從電解水開始，耗費電能，萌生氫氣，氫氣再發電過程中還會有能量損失；且電解水的電目前也是以煤電萌生為主，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；在氫燃料動力電池發電的過程中要使用金屬鉑作為催化劑，其價格非常昂貴。大規模加工氫燃料動力電池，鉑金屬將會因為需求新增價格上漲，且其本身就十分稀缺。
第三個方面，氫的運輸成本不菲；今朝常見的氫氣運輸方式是采用高壓氣罐，但這種方式的單次運輸量非常有限。另一種方式是液態運輸，但是要將其保持在-252.77攝氏度，意味著非常高昂的成本，不太實際。還有一種方式是固體儲氫，利用固體對氫氣的物理吸附或化學反應，將氫儲存于固體材料中。固體儲氫方式安全穩定，但是能在常溫下還原的多為鈀、銠等稀有貴重金屬，同樣不太實際。
此外，更為緊要的是加氫站的建設成本。一座加氫能力大于200公斤的加氫站建設成本在1000萬元以上，如此高昂的建設成本成為加氫站快速發展的最大障礙。
㈡環保方面
鉛酸蓄電池由于含有重金屬鉛，在加工中會萌生污染，廢舊電池解決不當也會萌生污染。而鋰離子電池加工中萌生的污染非常小，廢舊電池中只存在少量的污染成分。
氫能源電池對環境無污染。它是通過電化學反應，燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料動力電池只會萌生水和熱。假如氫是通過可再生能源萌生的（光伏電池板、風能發電等），整個循環就是徹底的不萌生有害物質排放的過程。
㈢效率方面
鉛酸蓄電池就壽命、能量密度以及充放電效率方面均不及鋰離子電池和氫能源電池。
鋰離子電池能量比較高，具有高儲存能量密度，已達到460-600Wh/kg，是鉛酸蓄電池的約6-7倍；同時，使用壽命可達到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C（100%DOD）充放電，有可以使用10，000次的記錄。
氫燃料動力電池儲能密度高，約莫為1kWh/kg，且重量輕，續航里程普遍更遠。通常會超過500公里，而純電動汽車則依據電池容量的大小，目前大部分純電動汽車續航里程在300公里左右，少數車型可以達到400~500公里。
此外，加氫就像加油相同，一般只需3~5分鐘。而電動汽車的充電則是一個緩慢的過程。即使特斯拉推出了超級充電站，通常也要1個小時以上。氫能源電池的發電效率可以達到50%以上，這是由燃料動力電池的轉換性質決定的，筆直將化學能轉換為電能，不要經過熱能和機械能（發電機）的中間變換。
㈣安全方面
鉛酸蓄電池歷史悠久技術成熟安全性要高于鋰離子電池，鉛酸蓄電池能在復雜的環境中使用。而鋰離子電池對環境要求相對較高，對充放電電流電壓要求較高，一旦過充或者過放都有可能導致不可逆轉的損壞。鋰離子電池儲存的總能量和其安全性是成反比的，隨著電池容量的新增，電池體積也在新增，其散熱性能變差，出事故的可能性將大幅新增。
由于燃料動力電池筆直采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動力電池中，引起燃料動力電池陰極催化劑中毒，造成陰極催化劑不可逆轉的損傷，從而導致燃料動力電池性能下降。
盡管氫能源電池有一定安全隱患，但談氫色變的觀念已經過時，氫氣泄露速度快于常見燃料，但泄漏總能量不高，氫氣具有很高的擴散系數和浮力，泄漏時可迅速降低濃度，氫氣爆炸極限范圍寬，但爆炸能很低且不萌生濃煙和灰霾，氫脆現象會引起金屬脆化裂紋，可以選用適宜的材料防護防止。
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