1859年,第一块可充电电池问世。
历经一百六十多年发展,电池业已经成为全球最重要的产业之一。当下,在交通电动化、能源清洁化转型趋势下,电池,尤其是锂电池正作为交通工具的“心脏”和能源承载体,在全球扮演重要角色。
然而,第一块可充电电池并非锂电池,而是铅酸蓄电池。锂电池自上个世纪七十年代被研发出来,九十年代被应用到消费电子领域,距今不过五十多年的历史,而铅酸蓄电池却已在整个电池领域闪耀了一百余年。
“铅酸蓄电池具有成本低,安全可靠性高,回收利用率好等特点,使其具有广泛的市场空间,仍然拥有较长的市场生命周期。”风帆有限责任公司董事长、党委书记李勇在接受电池中国专访时指出。
我国是铅酸蓄电池最大的生产国,产量占世界总量的三分之一。尽管近年来受到锂电池、钠电池等挤压,但中国铅酸蓄电池行业产量仍保持稳定增长态势。国家工业和信息化部数据显示,2022年中国铅酸蓄电池产量为21650万千伏安时,市场规模超1700亿元。
值得一提的是,我国也是铅酸蓄电池最大的出口国。据中国海关数据,2022年中国铅酸蓄电池出口数量为2.16亿只,同比增长9.09%,出口金额为39.03亿美元,同比增长9.08%。
过去一百多年,铅酸电池在汽车起动、电动车动力、通信、电力、储能和国防军工等领域得到广泛应用,曾是二次电池中市场规模最大的品种,2017年在中国新能源汽车快速发展的带动下,锂离子电池超过铅酸蓄电池成为市场规模最大的二次电池。
01
铅酸电池仍有较长市场生命周期
随着锂离子电池成本的下降,锂离子电池在电动两轮车、储能、5G通讯等领域快速渗透,在高端汽车市场上,欧洲车企已开始采用12V锂离子起动电池。同时,近两年钠离子电池产业化也在加速推进中,有望在电动两轮车、储能等领域蚕食铅酸蓄电池市场。
在李勇看来,尽管面临锂电、钠电的挑战,但铅酸电池其自身的优势,决定着其还有较长的市场生命周期:
一是铅酸电池相较锂电等价格优势明显;
二是铅酸电池环境适应性要比锂电更强,特别是在宽温域场景,比如—40℃到80℃环境,锂电目前仍有一定的缺陷,而铅酸电池性能仍能较好发挥;
三是在安全性上,尽管近些年锂电安全性能有了较大提升,但是目前其安全隐患仍未完全消除,在数据中心等场景,尤其是室内大规模布置的备用电源等,目前运营商仍然优先大规模使用铅酸电池;
四是在回收技术、模式和成本上,随着碳酸锂价格逼近10万元/吨,锂电回收经济性较差,且缺乏成熟的技术。
事实上,前几年,锂电池凭借高能量密度、长循环寿命等优势,一度被认为将在电动两轮车、三轮车等轻型车领域替代铅酸电池,但随着后来一段时间锂电池原材料价格大幅上涨,以及频频发生的安全问题,铅酸电池不但没有被锂电取代,反而出现回暖迹象。
02
汽车起动电池、两轮/三轮仍将是铅酸电池主要市场
2022年,中国汽车销量达到2686.4万辆,同比增长2.1%,连续14年世界第一,2023年汽车市场继续呈现稳中向好发展态势,汽车市场的增长将进一步拉动起动电池销量的增长。同时,受节能减排政策影响,未来新车启停系统搭载率有望进一步提升。
据李勇介绍,除了传统内燃机汽车,目前市场上,新能源汽车低压电源,仍以铅酸电池为主,未来汽车起动电池,仍将是铅酸电池的主要市场之一。尤其是在中高端汽车市场,目前仍以传统燃油车品牌为主,这一市场伴随着消费升级,市场潜力和空间仍然巨大,将持续带动铅酸起动电池需求增长。
李勇指出,铅酸电池另一大市场,预计仍然是以动力市场为主。2022年我国电动两轮车的销量为6070万辆,同比增长22%。截至2022年年底,中国电动两轮车保有量已达3.25亿辆,推动了动力型铅酸蓄电池出货量的大增,铅酸蓄电池在动力型市场,仍有着广阔的发展前景。
此外,在UPS电源、通信领域,铅酸电池仍有不错的应用空间。
03
铅酸电池破局路径
面对锂电池、钠电池等新技术日益紧逼的挑战,铅酸电池如何走出“第二春”?
在李勇看来,积极推进铅酸蓄电池行业的技术创新、加快实施铅酸蓄电池行业的自动化改造和智能制造步伐;共商共建回收体制机制,提升产品全生命周期的碳管理能力;营造公平公正的竞争环境,不断增强创新发展的定力和能力,将是铅酸蓄电池行业迎接挑战的重要举措。
“风帆公司坚持‘科技风帆、绿色发展’理念,始终把技术创新作为第一生产力,把安全、环保、质量和社会责任等作为公司持续健康发展的核心内容。”李勇表示,风帆一直紧跟市场变化,不断开发满足市场新需求的引领产品。
在纯电动汽车低压电池研发上,鉴于纯电动汽车低压电池与传统内燃机有较大区别,与动力电池也完全不同,同汽车充电策略、使用习惯密切相关,风帆开发了行业领先的产品,“目前市场上各家车企、电池企业需求和产品特性不一致,我们希望将其形成行业标准,助推电动汽车低压电池发展。”
在卡车市场,风帆也正在开发驻车型电池。驻车电池主要是用于满足卡车等日常生活用电需求,与起动电池搭配。值得注意的是起动电池要求高功率、大电流是“短跑选手”;驻车电池需要深度放电、大容量、循环寿命长,是“长跑选手”,将二者合二为一面临的技术挑战比较高。
据李勇介绍,目前风帆在驻车电池领域已经迭代到第四代产品。
除了重视技术研发和新产品推出,风帆在制造领域也在快速升级。
李勇表示,目前铅酸电池行业自动化、信息化水平较低,仍有大量工作要做,风帆正在推进铅酸电池产线自动化、数字化、智能化,这也与“科技风帆”理念一致,是风帆科技创新的一个重要体现。
同时,为满足欧盟电池法规和碳足迹要求,以及中国“双碳”战略目标,风帆也正在积极推进绿色低碳发展理念,一方面在工厂持续提高绿电使用比例;另一方面在节能技术上持续创新,通过工艺、技术、装备等环节不断降低能耗,满足下游客户要求,落实国家“双碳”战略。
2023年7月欧盟官方发布新电池法规,对电池生产企业提出更高的设计要求、更高的安全性要求、更高的废物管理要求,这将给全球电池产业链发展带来一定影响,对中国企业来说也将面临一定的挑战。法规中对碳足迹管理的要求使得低碳、环保成为电池产业竞争的新赛点,碳足迹管理要求贯穿电池全生命周期,对中国企业来说是新增了产品出海的门槛,对出口将造成一定冲击。
李勇认为,对于国内企业来说,一方面要认真研究欧盟电池法规,熟悉要求和规则;另一方面要根据法规标准的要求,加强技术、管理创新,适应相关挑战,“虽然短期可能会对出口有一定的影响,但也给我们企业提供了技术创新的动力,倒逼企业加大技术创新,提升碳足迹管理水平,真正去推动企业做低碳、零碳的产品,对企业(未来的)发展是有利的,可以更好推动产业实现高质量、可持续发展。”
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