鉅大LARGE | 點擊量：1010次 | 2021年08月21日
針對我國動力鋰離子電池重點使用市場的分析
第一節(jié)燃油汽車、摩托車范疇
將來的我國市場動力鋰離子電池市場價值約莫在3000億人民幣。其中在電動自行車、三輪車、農(nóng)用車的電池約800億人民幣;汽車動力鋰離子電池在不考慮公交車的配置的情況下約莫750億。
第二節(jié)電動汽車范疇
一、鋰離子電池在我國電動汽車范疇的使用
鋰離子電池產(chǎn)業(yè)是全球高新技術(shù)發(fā)展的緊要方向。鋰離子電池具有高比能量、高比功率、高轉(zhuǎn)換率、長壽命、無污染等優(yōu)勢，是將來動力鋰離子電池的發(fā)展方向。動力鋰離子電池在電動汽車范疇的使用，不僅能夠以電替代石油，減少溫室氣體排放，還可以儲存電網(wǎng)谷電。隨著鋰離子電池汽車逐步走向市場，世界鋰資源的使用和消耗將大幅上升，由此衍生的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?jié)摿薮?、前景廣闊。
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%
二、其他電池在我國電動汽車范疇的使用
鉛酸蓄電池或可使用于電動汽車范疇
增程式發(fā)電機可將油箱中的油轉(zhuǎn)化為電，常常性里程以內(nèi)以蓄電池為動力，實現(xiàn)零油耗零排放，而非常常性里程用增程式發(fā)電機，比傳統(tǒng)燃油機省油一半，全年均勻節(jié)油率達90%。同時，解除了用戶長途行駛的擔心，車載蓄電池可以大幅度減少。這意味著更少的能耗和更低的電池購置及使用成本。同時，其也不要依靠高功率充電站。
因此倘若以增程式發(fā)電機做后盾，車載蓄電池的能量可根據(jù)實際情況降低，而每天續(xù)駛里程在60公里以下的用戶完全可以使用廉價又安全的鉛酸電池。
三、國家863計劃對電動汽車用動力鋰離子電池的研究進展狀況
中炬高新控股子公司中炬森萊是研制和加工高新技術(shù)鎳氫系列電池和移動通訊電源及配件的專業(yè)公司，具有完備的鎳鎘、鎳氫電池加工和測試設(shè)備，年產(chǎn)各類電池2000萬Ah。目前，其混合電動汽車電池比功率達到700-800W/kg，純電動汽車電池比能量達到60~65kWh/kg，在國內(nèi)屬領(lǐng)先水平，已經(jīng)被廣泛用于電動轎車、電動摩托車等產(chǎn)品上。此外，值得重點關(guān)注的是，公司始終堅持走產(chǎn)學研結(jié)合之路，在動力鋰離子電池范疇取得了輝煌的成就。公司參與多項國家"863"計劃項目，取得過3項國家專利、10多項發(fā)明和實用新型專利，有10多個項目通過國家科技部驗收。中炬森萊公司聯(lián)合北理工大學和國家高技術(shù)綠色材料發(fā)展中心等兩家高校和科研院，重點攻關(guān)“QNYD6混合動力車用鎳氫動力鋰離子電池包”項目，緊要研究開發(fā)混合電動汽車用動力鎳氫電池，技術(shù)將為長安汽車公司混合動力轎車供應電源處理辦法。
第三節(jié)電動摩托車范疇
電動機車與電動汽車的市場，預期在接下來幾年將會快速上升，但是新能源車輛的銷售量，到2016年可能不到10萬臺。
到2016年，在我國制造的3,200萬臺電動機車中有57%會使用鋰離子電池，該比例在2011年僅有3%。
第四節(jié)電動自行車范疇
一、我國電動自行車行業(yè)的發(fā)展狀況
目前我國電動自行車保有量約為1.4億輛。
作為國際自行車產(chǎn)銷大國，我國自行車產(chǎn)量和出口量均居前列，出口量一直占據(jù)全球60%以上份額。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2011年自行車出口量5572.2萬輛，同比下降4.2%;電動自行車出口量60.7萬輛，同比上升3.8%。
我國自行車、電動自行車產(chǎn)業(yè)發(fā)展拐點已經(jīng)顯現(xiàn)，低上升將逐漸成為常態(tài)，行業(yè)在回落的通道中孕育著內(nèi)生動力和轉(zhuǎn)型共識。
盡管產(chǎn)量滑落，但產(chǎn)品銷售額和產(chǎn)品附加值卻在新增，產(chǎn)品單價不斷提高，我國自行車的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化。2011年我國自行車銷售額、利潤分別為942.2億元和42.4億元，與2007年相比，增幅分別達43.7%和71.22%。
“十二五”時期，力爭我國自行車、電動自行車全行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值年均上升6%，到2015年沖破1000億元，自行車及零部件出口規(guī)?；痉€(wěn)定，電動自行車出口大幅上升。
二、鋰離子電池在電動自行車范疇的使用
電動自行車用鋰離子電池大致可分為三大類：錳酸鋰離子電池、三元材料電池和磷酸鐵鋰離子電池。
錳酸鋰離子電池：處理錳酸鋰離子電池的高溫性能，非得對電池的正極材料、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計和電解液配方進行改良。在日本和韓國采用改性錳酸鋰，改性錳酸鋰離子電池在65℃存放一星期，容量只下降到99%。
三元材料電池：鈷、鎳、錳三元材料作為正極材料的鋰離子電池，它克服了錳酸鋰的高溫性能差的缺陷，又提高了電池的比能量。
磷酸鐵鋰離子電池：2002年以來，美國和加拿大開始研制磷酸鐵鋰離子電池，它成為一種新的具有巨大發(fā)展前途的動力型鋰離子電池。超長壽命，在室溫下1C充放電循環(huán)達2000次。
磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)點：安全性高。磷酸根化學鍵的結(jié)合力比較強，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好;環(huán)保且不含有任何重金屬;無毒(SGS認證通過)，無污染;充電速度快，磷酸鐵鋰離子電池可大電流5～10C快速充放電;大電流放電性能好;可10～50C大電流高功率放電。
磷酸鐵鋰離子電池的缺點：低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。磷酸鐵鋰離子電池的單體電壓是3.2V。36V的電池包要12個單體電池串聯(lián)。單體磷酸鐵鋰離子電池壽命目前超過2000次，但電池包的壽命可能惟有500次。
目前在電動自行車上使用的大功率鋰離子動力鋰離子電池基本上都是由多只單體電池串聯(lián)、并聯(lián)而成的。在其使用過程中，鋰動力鋰離子電池存在的問題緊要是各個單體電池之間的離散性較大，從而影響到整個電池包的安全性和使用壽命。
因此，我們認為理想的鋰動力鋰離子電池包管理應當針對電池包的安全性和使用壽命。這種控制的要求是：不僅能夠管理和保護電池包中的每一單體電池，而且在放電時還要使每只電池的電壓保持均衡一致，如同很多杯水在同一個水平線平衡一致地往外流。在充電時要保證電池包中的所有電池在同一個電壓線上均衡一致地進行充電，直至所有電池洋溢為止，就如很多個杯子，盡管容量不相同，但以相同的流量注水時，要保證每一只杯子溢水。
綜上所述，電動自行車用鋰離子電池在使用過程中，要始終保持電池不過充、不過放、不發(fā)熱、壽命長，尤其是使用安全。這就要求電池包非得具有對每只單體電池充放電均衡及保護功能。
三、其他電池在電動自行車范疇的使用
通信用電池范疇，通信范疇是閥控密封式鉛酸電池的緊要市場之一，緊要用于通信基站和中心機房的后備電源，替換周期為3~5年，總的采購金額約占電信固定資產(chǎn)投資的2%~3%。目前閥控密封式鉛酸電池在通信范疇的市場占有率達到90%以上。通信行業(yè)的快速發(fā)展帶動了閥控密封式蓄電池市場需求的快速上升。另外，通信后備電源市場規(guī)模的上升也將給鉛酸電池產(chǎn)業(yè)帶來巨大的市場空間。
動力鋰離子電池方面，鉛酸電池作為動力鋰離子電池緊要使用在電動自行車范疇，2010年我國電動自行車總產(chǎn)量為2954萬輛，同比大幅度上升24.69%。目前電動自行車動力鋰離子電池市場中高達90%采用鉛酸蓄電池，鎳氫電池僅8%，鋰離子及其他電池僅2%。
電動自行車的動力鋰離子電池使用壽命約電池充電器為1~2年，每年對鉛酸電池的需求不僅僅是整車配套市場，更大的需求在于更換市場。目前，電動自行車保有量將近1.7億輛，每年對蓄電池的更換需求將達到1億套在新能源汽車范疇，鉛酸電池作為動力鋰離子電池另一大使用范疇，緊要聚集在混合電動汽車和低速電動汽車市場。
在儲能電池范疇，全球儲能技術(shù)緊要分為三類：物理儲能，如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等;化學儲能，如鈉硫電池、液流電池、鉛酸蓄電池、鋰離子電池等;電磁儲能，如超導儲能、電容儲能等。報告預測，全球儲能電站的市場規(guī)模將從2010年的15億美元上升到2020年的353億美元，市場空間巨大。在新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)建設(shè)的大背景下，儲能聚合物電池廠家電站的大規(guī)模商用化將大大提速，從而會為鉛酸電池作為儲能電池使用帶來一定的市場空間。
第五節(jié)電動工具范疇
一、我國電動工具市場發(fā)展狀況
電動工具緊要分為金屬切削電動工具、研磨電動工具、裝配電動工具和鐵道用電動工具。常見的電動工具有電鉆、電動砂輪機、電動扳手和電動螺絲刀、電錘和沖擊電鉆、混凝土振動器、電刨。由于我國電動工具制造業(yè)獲得了新一輪的加速發(fā)展，出現(xiàn)了對電動工具切削的強勁需求，帶動了工具工業(yè)的高速發(fā)展。
電動工具行業(yè)積極引進技術(shù)提升自身實力我國的快速發(fā)展，對外交流的全面性，展望電動工具行業(yè)，近幾年也在快速發(fā)展，但是比較國外的相關(guān)公司還是處于落后的水平。專業(yè)人士羅百輝認為，要讓電動工具行業(yè)迅速發(fā)展，技術(shù)是至關(guān)緊要的。加上電動工具行業(yè)的特殊性，是屬于高技術(shù)含量的行業(yè)，公司一定要積極引進相關(guān)技術(shù)，提升自己的實力。電動工具行業(yè)，屬于先進裝備制造業(yè)，并提升服務(wù)于先進制造業(yè)。電動工具被普遍使用于、高鐵建設(shè)、船舶制造、汽車工業(yè)等先進裝備制造業(yè)范疇以及建筑道路、裝扮裝潢、木業(yè)出產(chǎn)、金屬出產(chǎn)等加工范疇。
全球電動工具行業(yè)，按照產(chǎn)品的技術(shù)要求、使用范疇等特點，可分為工業(yè)級、專業(yè)級和DIY家用級三個級別。其中，工業(yè)級電動工具產(chǎn)品緊要用于對工藝精準度或作業(yè)環(huán)境保護要求很高的作業(yè)場所，如范疇，具有技術(shù)要求高、利潤高、市場范圍小的特點;DIY家用級電動工具緊要被使用于精準度要求不高和繼續(xù)作業(yè)時間不長的場合，如家庭修繕、簡單裝修等場合，具有技術(shù)含量低、利潤低的特點。目前我國絕大部分電動工具加工公司均在加工DIY家用級電動工具產(chǎn)品，產(chǎn)品銷售緊要以價格為競爭手段，整體呈現(xiàn)一種低端、無序的競爭狀態(tài)。而專業(yè)級電動工具無論在技術(shù)含量、使用范疇范圍、產(chǎn)品附加值還是在產(chǎn)品毛利率方面，均遠超DIY級產(chǎn)品。專業(yè)級電動工具本身功率大、轉(zhuǎn)速高、電機壽命長，能夠繼續(xù)長時間重復作業(yè)，具有技術(shù)含量高、利潤率高、市場范圍廣、行業(yè)門檻高、品牌價值高等特點。我國國內(nèi)的電動工具市場常年為德國博世、日本牧田、日本日立、美國得偉等外資品牌巨頭牢牢把持。羅百輝指出，從近年趨勢來看，外資品牌的國內(nèi)市場占有率處于下降通道，銳奇電動工具的崛起不斷張大市場占有，替代進口品牌。在國內(nèi)市場占有率前四名中，銳奇股份是最年輕的后起之秀，但卻是上升最快的一支新秀，其從建廠投產(chǎn)至今短短七年時間，便已躋身市場占有前四，有趕超近百年歷史的德國博世、日本牧田的趨勢。
縱觀國內(nèi)電動工具行業(yè)現(xiàn)狀，加工DIY家用級電動工具產(chǎn)品的公司占據(jù)了絕大多數(shù)，能夠形成產(chǎn)品系列的專業(yè)級產(chǎn)品廠極為稀少，行業(yè)聚集度低，缺乏領(lǐng)軍公司。從發(fā)展趨勢來看，內(nèi)資品牌之間必將經(jīng)歷行業(yè)洗牌，最終形成由少數(shù)領(lǐng)軍公司統(tǒng)領(lǐng)并規(guī)范的有序局面;內(nèi)資和外資品牌之間，也將重新分配市場份額，內(nèi)資品牌不斷替代外資品牌。行業(yè)的內(nèi)在整合需求，必將由行業(yè)的領(lǐng)軍者來執(zhí)擎。可以預見，銳奇，作為唯一的一家主營電動工具的上市公司，有機會也有能力站在資本市場的舞臺上，推動我國電動工具行業(yè)的資源重組和格局重整。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待提升，綜合服務(wù)能力需增強如前所述，電動工具市場形勢很好，但問題在于國產(chǎn)電動工具結(jié)構(gòu)不盡完善，內(nèi)銷的電動工具中，絕大多數(shù)為傳統(tǒng)高速電動工具和一般水平的硬質(zhì)合金標準工具。為鞏固目前已占領(lǐng)的市場，進一步培育和開拓新的市場，電動工具公司應進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快新產(chǎn)品開發(fā)。特別要重點加快電池式電動工具和電子控制電動工具的開發(fā)，不斷提高電動工具的水平和產(chǎn)品質(zhì)量。
二、鋰離子電池在電動工具范疇的使用
1電動工具用鋰離子電池的緊要特性
目前，電動工具用鋰離子電池以圓柱形鋰離子電池為主，一般都組合使用(圖1)。單體電池緊要有14500、18650、22430、22650、26650等。電動工具正常使用時電流較大，使用時還常常碰到堵鉆、卡鉆等異常情況，這時電流較大，所以電動工具用鋰離子電池與一般電池要求不同，電池要求除了具有高倍率繼續(xù)放電性能，還非得具有更高倍率的脈沖放電性能。
1.1高功率
電動工具中使用的鋰離子電池一般都要求具有較高的功率特性。小型的電動工具(如螺絲批等)可以單支使用，電池放電要求在5C倍率左右。槍鉆的使用要求單體電池放電在10C倍率左右，同時可以20C繼續(xù)放電，30C脈沖放電。
1.2長壽命
通常要求單體電池具有1C充電，10C放電循環(huán)300次，容量保持初次容量的80%以上。目前，有的鋰離子電池可以做到10C放電循環(huán)500次，容量保持初次容量的80%以上。
1.3高安全
電池能通過針刺、擠壓、重物撞擊等安全性能探測項目，探測時電池應不起火、不爆炸。
同時電池還能通過過充、過放、短路、高溫、溫度沖擊、低氣壓等安全性能項目探測。實驗電池應不起火、不爆炸。
1.4一致性要求
電動工具用鋰離子電池一般都是經(jīng)過串并聯(lián)后組合使用。為了延長使用壽命和提高安全可靠性，這就要求電池包中各單體電池之間具有較高的一致性。一致性不僅只是要求使用初期的電池包內(nèi)單體電池間的性能一致性，而且最好能確保整個使用壽命周期內(nèi)性能一致。目前，以18650電池為例，在電動工具中使用一般要求電池包初期電池容量偏差≤20mAh，電壓差≤10mV，內(nèi)阻差≤1mΩ。
2目前在電動工具中使用的鋰離子電池的類型
目前在電動工具中使用的鋰離子電池按照正極材料體系分可以緊要分為鎳鈷錳酸鋰三元材料、磷酸亞鐵鋰、錳酸鋰三大類。依據(jù)我們的探測結(jié)果，三種電池有如下優(yōu)缺點。
2.1鎳鈷錳酸鋰三元材料電池
優(yōu)勢：鎳鈷錳酸鋰材料比容量高，可以達到145mAh以上：18650型電池可以容量做到1300mAh以上，電池循環(huán)性能好，10C放電循環(huán)可以達到500次以上;高低溫性能優(yōu)越;極片壓實密度高，可以達到3.4g/cm3以上。
缺點：電壓平臺低，1C放電中值電壓3.66V左右，10C放電平臺在3.45V左右;電池安全性能相對差一點;成本較高。
2.2磷酸亞鐵鋰離子電池
優(yōu)勢：安全性好，是目前電動工具鋰離子電池中最安全的電池，電池高溫性能優(yōu)越，循環(huán)性能好，自放電小，對環(huán)境友好。
缺點：電壓平臺低，1C放電中值電壓3.25V左右，10C放電平臺在3.0V左右;極片壓實密度低，惟有2.25g/cm3左右;電池容量偏低，以18650動力鋰離子電池為例，容量惟有1100mAh左右。
2.3錳酸鋰離子電池
優(yōu)勢：安全性略好于鎳鈷錳酸鋰三元材料;電壓平臺高，1C放電中值電壓3.80V左右，10C放電平臺在3.5V左右;電池低溫性能優(yōu)越;對環(huán)境友好;成本低。
缺點：電池高溫循環(huán)性能差;極片壓實密度低于三元材料，只能達到3.0g/cm3左右;錳酸鋰比容量低一般惟有105mAh/g左右;循環(huán)性能比三元材料差。
嚴謹、科學的研究辦法才能確保研究報告的準確性和質(zhì)量?！?010-2013年我國動力鋰離子電池市場動態(tài)與投資風險預警分解報告》緊要采用的研究辦法有：1)普查：我們對動力鋰離子行業(yè)中近百家從業(yè)者進行了面訪或電話訪問，獲得最佳一手數(shù)據(jù)。2)跟蹤研究：為確保實時掌握動力鋰離子行業(yè)動態(tài)，我們在此動力鋰離子行業(yè)建立了跟蹤研究機制，每個月都通過訪問獲得動力鋰離子行業(yè)的發(fā)展動態(tài)。3)政府機構(gòu)數(shù)據(jù)：我們查詢了動力鋰離子行業(yè)的重點公司的工商檔案、統(tǒng)計局檔案、海關(guān)進出口數(shù)據(jù)等等，獲得較為權(quán)威的信息。4)SOWT分解：使用SWOT分解、波特五力分解等辦法，我們分解了動力鋰離子行業(yè)及公司的競爭優(yōu)劣勢以及潛在的威脅及發(fā)展機會。5)科學預測：我們采用回歸分解、時間序列分解、因子分解、組合分解等辦法對動力鋰離子的發(fā)展趨勢做出了全的預測。
