钜大LARGE | 点击量：817次 | 2019年06月27日
铅蓄电池工业位置与开展趋势、面对应战以及回收进程存在的问题
近年来铅酸电池职业在进行了一系列的变革整治，职业洗牌加速的一起，锂电池和氢动力电池异军突起，现已开端蚕食铅蓄电池的商场份额。本文首要从铅蓄电池工业位置与开展趋势、面对应战以及回收进程存在的问题下手，一起介绍锂电池和氢动力电池的现状，加之铅蓄电池、锂电池和氢动力电池的优劣势比较，以及对未来开展远景进行了全面分析。
一、铅蓄电池
㈠铅蓄电池工业位置与开展趋势
我国是全球最大的铅酸蓄电池出产国和铅酸蓄电池消耗国。依据全球铅酸电池产能来看，我国铅酸电池的产值在全球铅酸电池的产值中占比45%，占比最高;美国铅酸电池的产值紧随其后，占比为32%，日本铅酸电池的产值在全球中的占比不到我国铅酸电池占比的三分之一，为13%。
全铅酸电池产能区域散布
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
我国铅酸电池的产值在全球占比较多的原因是，近年来，我国通过引进欧美日韩等国家在我国投资建厂，并吸纳、消化国外技能，使我国铅酸电池的的制造技能现已接近了国际先进水平。
数据显现，2010-2017年，全球铅酸蓄电池商场规模稳步添加。2013年，全球铅酸蓄电池商场规模初次打破400亿美元，尔后均坚持在400亿美元以上。2017年，全球铅酸蓄电池商场规模约为429亿美元，同比添加0.70%。
据统计，2015年铅酸蓄电池占电池商场一半以上份额约为54.67%。从全球规模来看，2015年铅酸蓄电池商场规模为422亿美元，这一商场规模仍将坚持2%-5%的年添加率，估计2018-2023年，铅酸蓄电池商场规模难有大幅度上涨，但仍将维持在400亿美元水平上。
“十一五”期间，铅蓄电池商场规模敏捷扩大，每年产值均匀以约20%的增速上升。据SMM统计，截止2018年末，铅蓄电池职业产能已超出4亿KVAh。在未来的几年里，铅酸蓄电池职业仍将在国民经济中占有重要位置。
铅蓄电池销售收入在整个电池职业中所占比例较大，尽管在储能范畴被锂离子电池部分替代，但难以动摇铅蓄电池的商场位置。
据统计，铅约占铅蓄电池总本钱的70%。商场上60V20AH的铅蓄电池重量一般是在35kg左右，铅酸电池的含铅量一般在65%左右，也便是有22.75kg的铅，即铅蓄电池均匀每度电需求消耗18.96kg的铅。结合铅蓄电池的商场占比过半并仍有缓慢添加之势，短暂来看铅蓄电池关于金属铅的需求仍是值得等待的。
㈡铅酸蓄电池开展的重要方针支撑
2012年7月1日，《铅蓄电池职业准入条件》正式施行以来，铅酸蓄电池职业在加速淘汰落后产能、提高工业集中度、促进转型晋级和绿色开展方面，取得了显著成绩。纵观整个铅酸蓄电池商场，从竞赛数量、退出壁垒、同质化程度，以及竞赛层次来看，铅酸蓄电池职业处于成熟阶段。
本年上半年，国家商场监督办理总局、国家标准化办理委员会正式批准发布国家标准《废铅酸蓄电池回收技能标准》，一起也完毕了我国废铅酸蓄电池回收职业多年来无“法”可循的困境。该标准规定了社会流通范畴废铅酸蓄电池的收集、贮存、运送、转移进程的处理方法及办理措施，并将于2019年10月1日起正式施行。
㈢铅蓄电池面对重重应战
1、电动自行车新国标的冲击：
2018年5月15日，依据国家标准办理程序，工业和信息化部组织修订的《电动自行车安全技能标准》强制性国家标准(GB17761-2018)，由国家商场监督办理总局、国家标准化办理委员会《中华人民共和国国家标准布告(2018年第7号)》批准发布，自2019年4月15日正式施行。
新国标严厉限定了电动自行车的整车重量，关于铅酸电池来说，电池自重偏大(或许说能量密度过低)无法在现有的技能结构下获得打破，那么假如新国标车型想要沿用铅酸电池，只能以牺牲续航为价值。以48V12Ah铅酸电池为例，一般该规格电池的重量在16Kg以上，这意味着整车不含电池重量要操控在38Kg以下，并且整车的尺度还不能超越标准，这关于车辆设计提出了极大应战。
据SMM调研了解，自去年初，电动自行车新国标草案出台，铅蓄电池企业连续就新国标，开端对铅酸蓄电池开展“轻量化”技改。其间，少量企业已于5-6月完结技改实验，并于7月份随《电动助力车用阀控式铅酸蓄电池》(GB/T22199-2017)施行，正式向商场批量销售“减重”后的电池。另据铅蓄电池出产企业反映，完结电池“减重”技改后，当月原材猜中用铅量较技改前下降约5%。
2、新动力轿车崛起令铅蓄电池前路迷茫?
铅酸蓄电池也是现在世界上产值最大、用处最广的一种电池，但自2015年新动力轿车工业迸发之后，铅酸蓄电池的位置就遭到了应战。有报道指出，自2015年以来，国内铅酸蓄电池产出已开端出现小幅下滑态势。首要由于以传统的铅酸蓄电池为动力的电动自行车职业开展已到达饱满阶段，对国内铅酸蓄电池的运用推动有所放缓。跟着新动力轿车电池部分对传统轿车铅酸蓄电池的逐渐替代，尤其是2020年及以后，其替代影响和冲击将进一步攀升。因而国内铅酸蓄电池产销有不断收缩可能，后期全体国内铅酸蓄电池职业的开展或将处于相对被动的格式中。
与此一起，2016年1月1日起对铅蓄电池征收消费税、锂离子电池免征消费税、《促进轿车动力电池工业开展行动计划》、《轿车动力电池职业标准条件》、新动力轿车免征车辆购置税等方针法规也在不断促进新动力轿车开展。
二、锂电池
㈠锂电池工业现状
由于我国对环保工作的重视，从近几年我国的新动力轿车销量情况来看，商场对新动力轿车的需求上升较快。其间，2018年新动力轿车产销别离完结127万辆和126万辆，同比添加59.9%和61.7%。其间纯电动轿车产销别离完结98.6万辆和98.4万辆，同比添加48%和50.9%;插电式混合动力轿车产销别离完结28.4万辆和27.2万辆，同比添加121.9%和117.6%。
现在，国内新动力轿车仍然在选用磷酸铁锂和三元锂电池,车型续航里程根本上都能够到达300公里，我国动力电池工业快速开展，推动各环节技能水平快速提升。电芯有望完成三元NCM811电池的量产运用，产品单体能量密度到达260Wh/kg，体系能量密度到达180Wh/kg。从全球各个国家来看，轿车名厂配备的仍是日韩动力电池，以三元锂电池为主续航里程根本能够到达350公里。
现在我国锂电池职业存在部分中小企业，规模小，技能水平低，出产的锂电池产品较为低端。企业出产锂电池购买原料本钱过高，给企业带来的出产经营本钱相对较高。
锂电池在某些特定情况下会发作燃烧、爆破等情况，比如运用不妥，极端环境中都有可能发作危险，考虑到技能方面的缺乏，有些时分也成了限制锂电池开展的缺点。
锂电池成为轿车的动力存储来源，在我国不断加码环保工作之后，我国的新动力车的开展进程将不断加速，关于锂电池的开展也是会有巨大的推动左右。
㈡锂矿供给现状
锂电池的出产原料首要来自于锂矿，锂矿的供给制约着锂电池的开展，一起决议了锂电池的未来。我国已探明锂资源量为450万吨。我国锂矿资源的散布集中在四川、江西、青海和西藏。2018年海外锂矿产值中，67%是来自于锂辉石矿山，而这些锂辉石矿简直悉数来源于澳大利亚。而剩余的盐湖产值均来自于南美。
㈢锂电池方针扶持逐渐退坡
2019年3月26日，财政部、工业和信息化部、科技部和开展变革委四部委联合发布了《关于进一步完善新动力汽车推广运用财政补助方针的通知》。重点内容包括：1、国补力度大幅退坡，补助基数综合下降程度超50%;2、2019年3月26日至2019年6月25日为过渡期，期间按2018年补助的0.1倍和0.6倍进行补助;3、过渡期后地补取消，转为支撑充电等配套设备;4、电池技能要求更高，但补助系数下修。
跟着补助退坡幅度加大，动力电池环节面或临进一步降价压力。
㈣锂电池的机会与应战
机会一：低碳环保，全球轿车电气化浪潮不可遏制和逆转
在低碳环保、动力安全及工业扶植等要素的驱动下，全球电动轿车商场开展敏捷，截止2017年末保有量超越340万，商场份额打破1%，年均复合添加率达58%。轿车电动化趋势不可逆转，工业格式加速形成;估计2025年新动力轿车全球销量将打破1800万辆;我国新动力轿车销量将打破700万。
机会二：方针持续明确，开展新动力轿车是我国从轿车大国迈向轿车强国的必由之路
新动力轿车已上升为国家战略;工业方针双积分将代替补助成为职业长时间开展的办理根底;2025年新动力全体商场占比将到达20%。
机会三：工业和价值重构，将催生新的轿车业态和巨大企业
技能重构：要害核心技能将逐渐从整车延展到要害子体系和零部件。
服务重构：从产品提供者演变为产品+服务+出行计划提供者，用户接口成为要害。
价值重构：核心价值点将由整车向要害体系、部件以及上下游转移。
竞赛重构：工业竞赛将由产品竞赛演变为工业渠道竞赛。一大批造型新势力涌入新动力轿车工业，截止2017年末，我国新动力轿车企业数量已到达314家，超越200家造车新势力入局。
应战一：运用新动力轿车的信心，影响着新动力轿车的商场
关于电池技能、充电不方便、价格及续驶里程的焦虑，仍然是制约大部分顾客选择新动力轿车的首要要素。
应战二：充电体系建造还不能满足顾客需求，散布还不均衡
快充体系建造不行，散布不均衡;我国城市居民多为公寓式住宅，小区停车位装备比例低于1:1，老旧小区缺乏停车位装备;充电桩装置需城建、电力、物业等多部门穿插办理，自行装置困难。
应战三：商业模式立异不断涌现，但仍不成熟
新的商业模式仍处于探索期，需求较长时间的实践，终究找到可持续开展的盈利模式。短期内会对企业经营造成必定的干扰;如网约车范畴亏本期超越三年，分时租赁范畴亏本期超越四年。
三、氢动力电池
㈠氢动力电池工业位置和开展趋势
氢能被视为21世纪最具开展潜力的清洁动力，人类对氢能运用自200年前就发生了兴趣，到20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。近年来，我国正在加速开展氢能工业，利好方针相继推出，氢能工业得到方针的支撑远景广阔。跟着我国氢能工业加速开展，氢能的运用越来越广泛。在此背景下，氢气产值持续添加。据预测，2019年我国氢气产值将近2000万吨，到2020年将超2000万吨。
我国在开展氢能工业方面的重要优势之一便是具有丰厚的氢源根底。运用我国丰厚的煤资源与可再生资源制氢，具有经济可行性，并且完全能够支撑我国未来很长一段时间关于开展氢能的愿景。当时国内煤气化制氢1000万吨，天然气制氢300万吨以上，石油制氢300万吨，工业副产气约800万吨，电解水制氢约100万吨。煤制氢不仅本钱低，并且现在国内的制氢规模十分大。据估算，仅国家动力集团每年制氢才能就能够驱动4000万辆小轿车。电解水制氢与煤制氢是未来中远期的首要制氢技能路线。
2017年我国开端大力开展氢能工业，公开数据显现，现在已建及在建的加氢站达45座。估计到2025年，全国加氢站总数将到达300座。各地运营的氢燃料电池车已打破百辆级别。在辽宁新宾有50辆燃料电池车连续运营，河北张家口有70辆燃料电池车，上海有100辆燃料电池车连续运营，广东佛山有35辆燃料电池车。在“2018年我国(海口)氢动力及燃料电池工业高峰论坛”上，国内的四家企业签署了《200吨级以上氢能重载矿用卡车研发合作结构协议》，这标志着继客运、公交专线之后，我国氢能和燃料电池工业在交通范畴的打破又迈出了新的步伐。
㈡国家关于氢动力电池的方针支撑
《我国氢能工业根底设备开展蓝皮书》则进一步描出了我国氢能的开展路线图：到2020年，我国燃料电池车辆要到达10000辆、加氢站数量到达100座，职业总产值到达3000亿元;到2030年，燃料电池车辆保有量要“撞线”200万，加氢站数量到达1000座，工业产值将打破一万亿元。氢能写入政府工作报告向外界开释出了活跃信号，为我国氢能的未来开展照亮了一束光。现在，工业链扶持方针在各地延伸以及企业转型晋级竞相布局。
除了加氢站，地方政府对整个氢能工业链的扶持也正在延伸。
北京
2017年，《北京市加速科技立异培育新动力智能轿车工业的辅导定见》：加大以氢燃料为主的燃料电池乘用车开发力度。2018年10月27日，5台12米燃料电池公交车在北京公交384线正式投入运营。
上海
2017年，《上海市燃料电池轿车开展规划》：提出到2020年，上海将完成电堆、体系集成与操控、要害零部件等核心技能跟踪国际水平。2018年9月27日，上海首条燃料电池公交线路正式上线，投入嘉定114路运营。
广东
2018年，《关于加速新动力轿车工业立异开展的定见》：广东2018-2020年新动力轿车推广运用省级财政补助资金中的30%将用于支撑氢燃料电池轿车推广运用。2018，《佛山市氢动力工业开展规划(2018-2030)》：将佛山建造成为全国抢先的氢动力工业演示城市和集聚高地。2018年12月20日，佛山市禅城区首座加氢站——佛罗路加氢站建成营业。70辆氢燃料电池公交车正式投入运营，佛山率先成为广东省首个大规模运用氢燃料电池公交车的演示城市。
山东
2018年，《山东省新动力工业开展规划(2018-2028年)》：推动山东全省由“山东制造”向“山东智造”、“山东发明”转变。2019年1月4日，由兖矿集团有限公司、山东重工集团有限公司与山东国惠投资有限公司三家省属企业建议，由68家省内外会员单位组成的山东氢动力与燃料电池工业联盟建立。
江苏
2018年，苏州市发改委网站发布“市政府办公室关于转发苏州市氢能工业开展辅导定见(试行)的通知”。2018年，张家港市人民政府印发《张家港市氢能工业开展三年行动计划(2018—2020年)》。全省初步形成包括氢气制备和储运、燃料电堆、电池体系、整车制造和加氢站建造运营在内的氢燃料电池轿车工业链，从事氢燃料电池轿车要害工业链的重点研发出产企业达20家，2017年完成产值约11亿元，出产氢燃料电池轿车441台。
四川
日前发布的《四川省打好柴油卡车污染治理攻坚战施行计划(征求定见稿)》说到，鼓舞开展燃料电池卡车演示运营，建造加氢演示站;支撑替代燃料、混合动力、纯电动、燃料电池等技能攻关，鼓舞开发氢燃料等新动力专用发动机，优化动力总成体系匹配。
相较其他燃料，在纯电动和氢动力两个零排放技能方向上，燃料电池的优势是续航长、燃料补给快、自重轻等。因而，燃料电池体系在载货运送运用方面有着显着优势。从各地此前发布的方针能够看到，现已有城市在讨论燃料电池在货运职业的开展。
四、三种电池优劣势比较
图片来源：SMM
㈠本钱方面
铅酸电池历史悠久技能成熟本钱要低于锂电池：1KWH的铅酸电池的价格在500元及以下，而1KWH的锂电池的价格到达1200元，现在铅酸电池价格仍是有必定的优势，但跟着锂电池相关技能开展加速，其价格呈下降趋势，优势很快会被抹平。
而氢动力电池相对二者而言本钱较高，一方面，制氢进程能量损失大;制氢要先从电解水开端,耗费电能,发生氢气,氢气再发电进程中还会有能量损失;且电解水的电现在也是以煤电发生为主,烧煤发电也会有能量损失。
另一方面，催化剂金属铂十分稀缺;在氢燃料电池发电的进程中需求运用金属铂作为催化剂,其价格十分昂贵。大规模出产氢燃料电池,铂金属将会由于需求添加价格上涨,且其本身就十分稀缺。
第三个方面，氢的运送本钱不菲;现在常见的氢气运送方法是选用高压气罐，但这种方法的单次运送量十分有限。另一种方法是液态运送，可是要将其坚持在-252.77摄氏度，意味着十分高昂的本钱，不太现实。还有一种方法是固体储氢，运用固体对氢气的物理吸附或化学反响，将氢贮存于固体材猜中。固体储氢方法安全稳定，可是能在常温下还原的多为钯、铑等稀有贵重金属，相同不太现实。
此外，更为重要的是加氢站的建造本钱。一座加氢才能大于200公斤的加氢站建造本钱在1000万元以上，如此高昂的建造本钱成为加氢站快速开展的最大妨碍。
㈡环保方面
铅酸电池由于含有重金属铅，在出产中会发生污染，废旧电池处理不妥也会发生污染。而锂电池出产中发生的污染十分小，废旧电池中只存在少量的污染成分。
氢动力电池对环境无污染。它是通过电化学反响，燃烧会开释像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会发生水和热。假如氢是通过可再生动力发生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环便是彻底的不发生有害物质排放的进程。
㈢效率方面
铅酸电池就寿数、能量密度以及充放电效率方面均不及锂电池和氢动力电池。
锂电池能量比较高，具有高贮存能量密度，已到达460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍;一起，运用寿数可到达6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100%DOD)充放电，有能够运用10,000次的记载。
氢燃料电池储能密度高，大约为1kWh/kg，且重量轻，续航里程遍及更远。一般会超越500公里，而纯电动轿车则依据电池容量的巨细，现在大部分纯电动轿车续航里程在300公里左右，少量车型能够到达400~500公里。
此外，加氢就像加油一样，一般只需3~5分钟。而电动轿车的充电则是一个缓慢的进程。即使特斯拉推出了超级充电站，一般也需求1个小时以上。氢动力电池的发电效率能够到达50%以上，这是由燃料电池的转换性质决议的，直接将化学能转换为电能，不需求经过热能和机械能(发电机)的中间改换。
㈣安全方面
铅酸电池历史悠久技能成熟安全性要高于锂电池，铅酸电池能在复杂的环境中运用。而锂电池对环境要求相对较高，对充放电电流电压要求较高，一旦过充或许过放都有可能导致不可逆转的损坏。锂离子电池贮存的总能量和其安全性是成反比的，跟着电池容量的添加，电池体积也在添加，其散热功能变差，出事故的可能性将大幅添加。
由于燃料电池直接选用空气中的氧做氧化剂，空气中的杂质如SO2、H2S等有害气体进入燃料电池中，引起燃料电池阴极催化剂“中毒”，造成阴极催化剂不可逆转的损伤，从而导致燃料电池功能下降。
尽管氢动力电池有必定安全隐患，但谈“氢”色变的观念现已过期，氢气走漏速度快于常见燃料，但走漏总能量不高，氢气具有很高的扩散系数和浮力，走漏时可敏捷降低浓度，氢气爆破极限规模宽，但爆破能很低且不发生浓烟和灰霾，氢脆现象会引起金属脆化裂纹，能够选用适宜的材料防护防止。
五、鼎足之势谁能胜出?
谁能胜出在于商场选择。
铅蓄电池跟着电动自行车、轿车等铅的终端消费品产值下滑，以及铅蓄电池在部分范畴面对被锂电池和氢动力电池浸透的压力，未来铅工业消费动力缺乏，消费将逐渐步入渠道期。2019年，跟着生态保护和污染防治工作的深入推进，以及下游消费商场持续低迷，铅蓄职业转型晋级的任务将更为火急。
轿车工业逐渐进入新动力轿车时代，机会远远大于应战。新动力车型的结构将由低端车型向中高端车型开展，跟着新动力轿车商场的逐渐成熟，新动力车型同燃油车一样将会遭到消费晋级的带动，由低端向中高端车型晋级。
然而，与纯电动轿车比较，燃料电池轿车不仅在我国，在全世界的推广运用都不太抱负。本世纪初，在动力蓄电池能量密度达不到轿车运用需求的前提下，专家多以为燃料电池轿车是电动轿车的终极阶段，这能够理解。可是近年来，动力蓄电池技能已有重大前进，对此定论应重新评估。就当时技能情况，动力蓄电池电动轿车更适用于城市、近距离、乘用车，而燃料电池轿车更适用于远程、重载、商用车。二者是互为补充的联系，并不是相互替代的联系，至于将来孰优孰劣，由于技能还在开展，根底设备正在建造，商业模式也在持续不断立异，仍存在巨大变数。
氢能燃料电池技能需求加速开展，这契合我国动力革新的需求。“但氢和电都是动力载体，并无‘终极’之说。”我国科学院院士、清华大学教授欧阳明高以为，小型轿车对能量要求较低，锂电池可能发挥更大效果，“所以就新动力轿车而言，燃料电池与纯电将来会是共生共存”。
“纯电动、氢燃料和混合动力，都有各自的优势，我国商场这么大，三条技能路线在今天和明天都是需求的。”在5月12日举办的第十届轿车蓝皮书论坛上，上海交通大学智能网联电动轿车立异中心主任殷承良说，至于未来究竟谁能胜出，“取决于技能前进和商场选择”。
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