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CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会

以“智启双碳.绿动未来”为主题,展会将覆盖8大展馆,1200多家国内外参展商将集中亮相。

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CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会

铅酸、锂、钠电池在电动车上应用及未来展望【SMM新能源峰会】

来源:SMM

5月30日,在SMM主办的CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会-电动车绿色出行及电池应用高峰论坛上,江苏新日电动车股份有限公司副总经理雷宝荣介绍了铅酸电池、锂电池、钠电池在电动两轮车上的应用,铅酸电池、锂电池以及钠电池的优势和未来发展趋势等内容。

铅酸电池、锂电池、钠电池在电动两轮车上的应用

目前电动二、三轮车仍然以铅酸电池为主,锂电池、钠电池的渗透率逐渐提升。

中国是全球最大的电动两轮车、三轮车市场,市占率约90%。与欧美不同的是,中国电动两轮车主要用于代步,由于中国城乡建设的实际状况、电动车作为普通老百姓出行的交通工具、加之中国的城乡道路交通状况、电动车成为几亿普通人主要的中短途代步工具,随中国城镇化率的进程在近些年较快的发展,电动车行业也随着高速发展、截止2023年全国保有量约4.2亿辆,2023年产量达到5560万辆。

自从2019年开始实施电动自行车新国标以来、超标电动车大量存在、政府为了逐步淘汰超标电动车、各地出台了相关政策、加速推动电动两轮车的升级换代、由于近年来电动车的火灾事故大幅增加、国家相关管理部门于2024年推出GB17761标准修改工作、将针对2018版以前的电动车进行淘汰更换、各地存量的超标电动车(保有量4.2亿,90%需要淘汰替换)均需要换成符合2024版的新国标电动车,预计2024-2026年将有2.5-3亿辆的市场存量超标电动车需要更换,近几年电动车行业的产能一直在5400-5600万之间、这将给电动车行业带来巨大的机会、带动电动车整车、电池等相关行业的高速增长。

随着我国线上、线下市场经济的活跃、具有中国特色的共享电单车和即时配送商业模式的快速发展、也给电动车带来新的增长点。共享电单车的应用、极大的方便了普通老百姓的出行、特别是年轻人的出行,共享单车用户近几年一直在快速增长、使用人数达到近8亿人次、预计到2025年共享电单车保有量将达到800-900万(2019年100万)。

即时配送人员目前已超800万之多,用户达5.8亿人次,其主要交通工具为电动两轮车,由于 即时配送行业的特殊性、对电动两轮车的使用频率大大超过了普通老百姓的使用率、 即时配送的电动车更换周期时间短(1-1.5年更换周期)和电池(1年左右更换周期)即时配送专用电动车将成为电动两轮车和电池需求另一个新的增长点,预计到2025年即时配送需求量将超1000万辆、从业人数达到6.8亿人次。

电动两轮车的发展趋势

电动二轮车、三轮车铅酸蓄电池的发展趋势

目前中国的电动车产销量一直处于全球领先地位、2023年达到5560万台、保有量更是达到4.2亿,巨大的电动车存量替换是目前电动两轮车用电池最主要的市场,铅酸电池2年需要替换一次,测算年铅酸换电需求约为200Gwh,铅酸总需求约为300Gwh,目前保有量中绝大多数电动二轮车、三轮车、低速四轮车车型均使用铅酸电池,中短期时间内仍有很大的下游需求。

2023年电动三轮车的产销量达到800万左右、销售额近700亿、三轮车使用的基本是是铅酸蓄电池、铅酸蓄电池2年的更换周期、也造成巨大的铅酸蓄电池需求、预计2030年电动三轮车市场
将达到1200万台、销售额达到1500亿左右,电动三轮车用铅酸蓄电池占电动三轮车价格的40%,其市场规模将达到600亿,因此未来几年由于电动车的品种分划、电动两轮车、电动三轮车、低速四轮车的铅酸蓄电池市场需求将达到一个非常巨大的市场。

铅酸电池的优势和未来发展趋势

铅酸蓄电池是目前世界上产量最大的电池产品,铅酸蓄电池由于其技术成熟、安全性高、循环再生利用率高、价格低廉等优势,每年以10%的速度快速增长,2025年全球市场规模将增值至400亿美元,在常规电池市场占据主导地位。依据铅酸蓄电池行业分析数据,2023年全球铅酸蓄电池市场规模占全球电池市场规模的55.5%左右。

我国铅酸蓄电池行业情况是一个从规模小、制造技术落后的低端产业,逐步发展成为拥有上千家生产企业、总产值达近2000亿元的大产业。我国产量占世界总量的三分之一之多、形成以浙、闽、粤等地区为产业集中区的格局。而我国目前在铅酸蓄电池技术层面于国外技术还存在一定的差距、主要涉及薄型极板以及双极性电池、模块结构的密封电池和铅碳电池的方面、从产成本盈利状况看,铅酸蓄电池是最廉价的二次电池,单位能量的价格是锂电池或氢镍电池的1/3左右。铅酸蓄电池铅含量高达电池总质量的70%以上,废旧电池的残值较高,回收价格超过新电池的30%,因此铅酸蓄电池的综合成本更低。2022年初,国务院办公厅《关于印发生产者责任延长制度推行方案的通知》明确,鼓励铅酸蓄电池企业实行自主回收、联合回收等模式,利用自有销售渠道在消费末端建立网络回收铅酸蓄电池等,将生产者对产品担当的资源环境责任由生产制造向产业链上下游延长到产品设计、流通消费等全生命周期。而镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池电池,再生成本高,回收难度大,再生产业利用难以实现市场化运营。

铅酸蓄电池具有安全性高、电性能稳定、制造成本低、性价比高、质量稳定可靠、应用领域广泛以及可再生循环利用的独特性,成为国民经济中不可或缺的基础性产品。 近几年来蓄电池的全球年均增长率不足5%,而中国电池总量的年增长率却达到9.4%以上。是铅酸电池发展较快,中国铅酸电池市场以汽车启动电池、电动车为主,约占总量的70%,近5年年均增长
16%。电动自行车和电动摩托车的快速发展,产量以每年近翻番的速度增长,年递增达50%以上、2023年产量达到5560万台。仅电动车行业的电池用量每年在5000万组约300亿、目前我国电动车保有量约4.2亿台、每年需要置换的电池5000万组以上约300亿、加上汽车启动电池以及储能电池、铅酸蓄电池市场将有2000亿以上的市场容量。

锂电池以及钠电池的优势和未来发展趋势

中国政府为了鼓励新能源电池新材料的应用、密集出台多项政策支持钠电发展:由于国家政策红利更多的资本和企业开始加快布局钠离子电池产业链;同时国家在政策层面明确鼓励发展锂电池、钠电池,钠电池在新技术中顺位优先。

1、新型材料的锂离子电池:磷酸铁锂材料+石墨烯和磷酸铁锰锂等高比能量的正极材料使动力电池单体比能量达到220Wh/kg,达到国际先进水平,同时具有良好安全性和性价比。

2、新型三元锂离子电池:高容量三元材料及富锂氧化物、硅碳复合材料的研究应用使电池设计的关键技术得到了发展,预计2024年可初步实现产业化,动力电池单体比能量达到350Wh/kg,电池系统达到250Wh/kg以上。

3、新体系电池的研究:目前我国在富锂锰基固态电池、锂硫电池、锂空气电池、全固态电池都在加大投入研究。其中锂硫电池系统比能量达到了400Wh/kg,整体保持与国外先进水平同步发展。

4、由于钠电池的良好的低温特性和低廉的材料成本以及安全性能、近年来得到快速发展。

根据全球钠电池的发展、许多国家已经开始对钠离子电池行业提出政策规划,日、韩、欧美等主要锂电池企业经过长期技术研发,钠离子电池相关产品也开始逐渐形成商业化应用。根据BIR公司的调查报告数据,2021年全球钠离子电池市场收入规模约为5.28亿美元,预计2031年将达到43.6亿美元,2022-2031年年复合增长率达到23.5% 。据此初步测算,2023年全球钠离子电池行业市场规模达到约为8亿美元,到2028年将超过30亿美元(特别是中国的钠电池产量占比达到50%以上)。

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张珊珊
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