在由SMM主办的2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会-电池应用及技术论坛上,国家动力与储能电池质量监督检验中心高级顾问伊晓波分享了“铅酸蓄电池市场前景解析--钠离子电池的替代性”的话题。他表示,钠离子电池具备锂电池、铅酸电池各自的优点,并且资源充足、应用温域更宽、充放电倍率更强、更安全,对环境生态更友好。随着批量应用低成本优势会愈益明显,可能会成为主流蓄电池产品。此外,其还表示,钠离子电池原材料、生产、回收过程大部分无毒可再生一定程度上减少了资源消耗和环境污染;随着批量应用低成本优势会愈益明显。
一、铅酸蓄电池面临的市场形势
全球非石化能源的快速开发利用,二次电源已成为未来经济发展的重要领域之一。近年来随着各类新型电池的不断涌现和应用,传统铅酸蓄电池的市场面临着严峻的挑战。
总体形势:锂电池迅速占领高地;钠电池蓄势待发;其它新型电源翘首企足。
二、铅酸蓄电池主要市场解析
1、电动车市场
(1)电动二轮车
►2024年,电动两轮车国内总销量4950万台左右,与上一年相比,同比下滑11.6%,而海外总销量1877万台左右,同比增长24.8%。截止2024年12月底,中国电动两轮车社会保有量约4亿台。
►2024年,对于中国电动两轮车企业来说,可谓是“绝处逢生”,既要面对国内全链条安全整治带来的政策制约,又要面对国外市场多重因素作用下的蝴蝶效应,而即将出台的新国标以及留下的超十个月以旧换新过渡期,又成为了行业“柳暗花明”的希望之光。
►强制性国家标准《电动自行车安全技术规范》(GB17761-2024),将于2025年9月1日实施,旧版标准(GB17761-2018)将被替代。(63kg;脚踏;后视镜;北斗定位;塑料占比5.5%)专家认为铅电池仍是电动自行车核心动力。
►目前铅电池的市占率超过87%,这既是市场的选择,也受到政策的鼓励。
►经过2024年度需求压制之后,预测2025年度的终端市场将同比增长8%左右。
(2)电动三轮、低速电动四轮车
►2024年我国电动三轮车销量约为1000万辆,同比下降28.5%。截止2024年底,全国电动三轮车的市场保有量大约为7000万辆。
►2024年电动三轮车的出口量为65万辆,同比增长约9%。
►2024年受多种因素影响,包括消费需求不振、农业现代化进程、新型城镇化发展、替代品种类的多样化,以及禁限政策的实施。
►2025年电动三轮车的发展趋势呈现出增长态势:合规车型的需求增加:政策支持(驾照18~70周岁;以旧换新补贴政策);城乡经济发展(配送、地摊经济和乡村物流);技术进步和成本下降;海外市场表现。
►2024年我国低速电动四轮车销量约为30.2万台,同比下降8.5%。
►这类车由于没有相关国家标准,所以绝大部分车型都为非标车辆,不能上全国统一牌照,目前全国多地已经禁止低速电动四轮车上路行驶。
►锂电池渗透速度加快。
►2025年市场仍处于下滑趋势,未来发展要视政策和相关标准情况。
►其它类:电动叉车、电动物流车、电动平板车、旅游观光车等近几年基本被锂电池所取代。
二、汽车市场
2024年我国汽车总销量为3143.6万辆,同比增长4.5%;其中新能源车销量1286.6万辆,同比增长35.5%。(燃油车占比60%;新能源车占比40%。)
2023年我国汽车总销量为3009.4万辆,同比增长12%;其中新能源车销量949.5万辆,同比增长37.9%。(燃油车占比68.4%;新能源车占比31.6%。)
截止2024年底,全国汽车市场保有量为3.53亿辆(新能源汽车为3140万辆,占8.9%);
2025年中国汽车销量将达到3290万辆,同比增长4.7%;新能源汽车销量为1600万辆,同比增长24.4%。
▲2025年,中国汽车出口将继续保持强劲增长,预计全年出口量将达到670万辆。
▲市场分析
①燃油汽车未来三年市场需求增速会有所下降;
②增程式、插电式电动汽车成为新能源车发展主流:
③未来三年至五年汽车电动化、智能驾驶的发展将对传统铅酸蓄电池市场带来重大影响。
④钠电池已渗透。
三、电力市场
▲2024年,全国全社会用电量9.85万亿千瓦时,同比增长6.8%。
预计2025年全国全社会用电量10.4万亿千瓦时,同比增长6%左右;
截至2024年底,全国全口径发电装机容量33.5亿千瓦,同比增长14.6%。包括风电、太阳能发电以及生物质发电在内的新能源发电装机达到14.5亿千瓦,首次超过火电装机规模;2024年,全国全口径非化石能源发电量同比增长15.4%,全口径非化石能源发电量同比增量占总发电量增量的比重达到84.2%。,电力行业绿色低碳转型成效显著,
变电站:截止2024年底,全国35kV以上变电站总数为6.01万座,同比增长6%。
▲火电站:截至2024年底,全国火力发电厂的装机容量为14.44亿千瓦,同比增长3.8%。全国火力发电站总数为1600座左右。火力发电在中国能源结构中仍然占据重要地位。尽管太阳能和风能的快速增长,火力发电仍然是中国电力供应的主要来源之一。2024年,火电贡献了超过63%的总发电量。
▲水电站:截止2024年底,全国水力发电站总数为4.4万座左右,同比增长8%左右。
▲市场分析
①锂电由于安全性和价格因素对电力板块影响不大;
②)未来三年市场需求增速在6%左右。
③钠电池渗透已开始。
2. 通信市场
截至2024年底,全国移动电话基站总数达1265万个,比上年末净增102.6万个。其中,4G基站为711.2万个,比上年末净增81.8万个;5G基站为425.1万个,比上年末净增87.4万个。5G基站占移动电话基站总数达33.6%,占比较上年末提升4.5个百分点。2024年我国基本实现了“县县通千兆、乡乡通5G、村村通宽带”。
2025年预计新建成5G基站25万座以上,5G基站达450万个,增长率5.8%以上。2025年新建4G基站的数量,目前没有直具体数据,但可以参考过去几年的发展趋势。随着5G基站的快速部署,4G基站的建设速度可能会相对放缓。
▲市场分析
①锂离子电池逐渐渗透,主要是在备储一体化系统应用。
②A级B级站铅酸电池为主,C级站锂电池逐渐占领。
③钠电池已渗透。
四、储能市场
▲截止到2024年底,中国储能市场累计装机功率137.9GW,平均储能时长2.1h,新型储能装机规模在2024年实现了对抽水蓄能的超越,达到了78.3GW/184.2GWh,功率和能量规模分别同比增长了126.5%和147.5%。
锂电池储能为75.8GW占比55.2%;铅酸(碳)电池储能为0.55GW占比0.4%。
2025年新型储能新增装机预计在40.8GW至51.9GW之间,平均在45GW左右。
▲市场分析局
(1)锂电池大规模安全问题给铅酸蓄电池带来发展有利条件。
(2)铅碳电池技术瓶颈:12V电池70%D0D3000次;2V电池70%D0D5000次;能量转换效率>90%。
(3)铅价影响。
(4)钠电池已渗透。
三、钠离子电池的替代性分析
1、钠离子电池概述
▲钠离子电池是一种利用钠离子在正负极之间移动来储存和释放电能的二次电池。充电过程:钠离子从正极材料脱出,通过电解液移动到负极,并嵌入负极材料中;放电过程:钠离子从负极脱出,通过电解液回到正极材料中,同时释放电子产生电流。
▲钠离子电池结构
(1)正极材料:普鲁士蓝类、层状氧化物03或P2型NaM02(M=Ni、Mn、Fe、Cu)、聚阴离子型(磷酸系)
(2)负极材料:硬碳、软碳,硅碳及其他;
(3)隔膜:与锂离子电池相同(聚乙烯PE、聚丙烯PP)
(4)电解液:与锂离子电池相似(LiPF6),钠盐(NaPF6)溶解在有机溶剂中(碳酸乙酸酯EC、碳酸丙烯酯PC)
(5)集流体:正负极均为复合铝箔(6.5-8 μm)。
2. 铅酸蓄电池、锂离子电池、钠离子电池性能对比
总结:
1、钠离子电池具备锂电池、铅酸电池各自的优点,并且资源充足、应用温域更宽、充放电倍率更强、更安全,对环境生态更友好。
2、 随着批量应用低成本优势会愈益明显,可能会成为主流蓄电池产品。
3、钠离子电池的优势
安全优势---钠离子电池不含铜元素,在短路的情况下瞬时发热量少,温升低,且单体热失控不会引起连锁反应,更不易产生起火、爆炸等安全隐患。
环保优势---钠离子电池使用常见金属材料,不含有稀有金属材料和有毒化学物质。因此,钠离子电池在环保性方面更加优越。
资源优势---钠元素在地球上的储量丰富,地壳中金属钠的含量达到了2.64%,如果全世界的车都采用锂离子电池,全世界的电能都用锂离子电池储存,那么,锂离子电池根本不够。所以,我们一定要考虑新的电池,钠离子电池就是首选。
低温优势---钠离子电池具有更好的低温性能,钠电负极是硬碳,动力学好以及钠电的电解液的低温能力好。
钠离子电池原材料、生产、回收过程大部分无毒可再生一定程度上减少了资源消耗和环境污染;
随着批量应用低成本优势会愈益明显。
4、钠离子电池在汽车起动电池的替代性
5、钠离子电池在动力、通信、储能领域的应用分析
电力、通信基站、数据中心、储能等领域
钠离子电池的高倍率充放电性能、优异的低温性能、深放电性能、长寿命性能和安全性能,非常适合于需要快速响应和长时使用的领域,如电网调频和峰值负荷管理、高频次充放电的通信基站高功率性的数据中心和光伏风力发电的短时和长时储能电站。