電池那些事 四大種類、四大廠商……(電池人必讀)!

電池製造業在我國既是傳統產業,又是新能源產業的重要組成部分,與新能源汽車、可再生能源、現代電子信息、新材料、裝備製造等多個戰略性新興產業關聯緊密,同時,電池製造業也是我國國民經濟建設中最重要的基礎性產業,關係國計民生和建成小康社會的基礎。在適應我國新形勢下的國民經濟發展,保障國防戰略需要,滿足大眾工作、生活消費多樣化需求等方面,電池產品具有廣泛的應用領域和十分重要的作用。

一般來說,電池包括物理電池和化學電池。物理電池是利用物理效應,將太陽能、熱能或核能直接轉換成直流電能的裝置,如太陽能電池、溫差發電器、核電池等;化學電池是一種將化學能直接轉變成直流電能的裝置,如鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鋅錳電池等。在電池中,化學電池是最主要的電池。化學電池按是否可以循環使用,分為一次電池和二次電池兩大類。其中,一次電池是活性物質僅能使用一次的電池,又稱原電池,如鋅錳電池,鹼錳電池等;二次電池可充電、循環使用,又稱蓄電池。蓄電池利用電池內活性物質在放電狀態下發生化學反應輸出電流,在充電狀態下發生逆向化學反應儲存電能。


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蓄電池按電極材料和工作原理的不同,主要分為鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等四大類。其中,鉛酸蓄電池具有性價比高、容量大、功率高、壽命長、安全可靠等優點,是目前世界上產量最大、用途最廣的一種電池;鋰離子電池憑藉能量密度高的優勢也佔據一定的市場份額。


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科技的發展、人類生活質量的提高,石油資源面臨危機、地球生態環境日益惡化,形成了新型二次電池及相關材料領域的科技和產業快速發展的雙重社會背景。市場的迫切需求,使新型二次電池應運而生。其中,高能鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳鋅電池、免維護鉛酸電池、鉛布電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池等新型二次電池備受青睞,在中國得到廣泛應用,形成產業並迅猛發展。

分類

鉛酸蓄電池

常用的車用蓄電池主要分為三類:普通蓄電池、幹荷蓄電池和免維護蓄電池。

普通蓄電池:普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構成,電解液是硫酸的水溶液。它的主要優點是電壓穩定、價格便宜;缺點是比能低 ( 即每公斤蓄電池存儲的電能 ) 、使用壽命短和日常維護頻繁。

幹荷蓄電池:它的全稱是乾式荷電鉛酸蓄電池,它的主要特點是負極板有較高的儲電能力,在完全乾燥狀態下,能在兩年內保存所得到的電量,使用時,只需加入電解液,等過 20 — 30 分鐘就可使用。

免維護蓄電池:免維護蓄電池由於自身結構上的優勢,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內基本不需要補充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護蓄電池也有兩種:第一種在購買時一次性加電解液以後使用中不需要維護( 添加補充液 ) ;另一種是電池本身出廠時就已經加好電解液並封死,用戶根本就不能加補充液。


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UPS蓄電池

UPS 稱為不間斷電源,是因為停電的時候,它能快速轉換到"逆變"狀態,從而不會讓在使用中的電腦因為突然停電未來得及存儲而失去重要文件。 不是用來當備用電源用的,如果你只是想在停電的時候可以用電,光買逆變器就夠了。 一般家用UPS裡用的大多是,免維護型鉛酸蓄電池。

磷酸鐵鋰蓄電池

磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池家族中最安全的高比能量電池。磷酸鐵鋰電池的放電電壓非常平穩,一般為3.2 V,放電後期(主要指剩餘的10%容量)電壓變化較快,截止電壓一般為2.5 V。環境溫度特別是低溫會對磷酸鐵鋰電池的放電容量產生影響:-20℃的放電容量是常溫容量的45%,-10℃是常溫的65%,-5℃是常溫的80%,0℃是常溫的90%,0℃~20℃的放電容量變化非常小。磷酸鐵鋰電池的低溫性能優於鉛酸蓄電池。

超級蓄電池

”超級蓄電池——發動機啟動電源”是一種當內燃機配用的傳統蓄電池失效而無法實施啟動時,能通過快速儲能後向內燃機提供啟動電源的裝置。

傳統蓄電池的工作原理及缺陷:2013年以內燃機為動力的設備主要採用傳統蓄電池作為啟動電源,由於傳統蓄電池受使用壽命、存放時間、環境溫度等因素的限制,會導致儲量降低或內阻過大而失效,從而無法實施啟動。同時,由於這些因素難以預測和控制,內燃機無法啟動的情況隨時可能發生而令人束手無策,特別是當用於消防、救災、軍事、通訊等用途的裝備或體積龐大的工程機械遇到這種情況時,可能會造成極為嚴重的後果。

傳統蓄電池環境溫度每降低10℃內阻約增大15%,蓄電池的內阻超過正常值25%,該容量已降低到其標稱容量的80%左右,如果蓄電池內阻超過正常值的50%,該蓄電池容量已降低到其標稱容量的80%以下。若有新型的蓄電池與傳統蓄電池設計為並聯配置的話,就可以瞬時釋放大電流,從而解決因低溫啟動設備困難問題,同時大大延長傳統蓄電池的使用壽命。

蓄電池行業巨頭

近些年來,美國江森自控公司、索尼、三洋、日立等知名企業紛紛在中國建立了自己的蓄電池生產基地,還將市場從大城市逐步拓展到中小城市,甚至NEC、博世主要以生產軟件與電器為主的企業也開始將業務的觸角延伸到生產蓄電池領域中。跨國公司的湧入,使國內蓄電池生產企業面臨更加激烈的競爭。那麼,國內蓄電池企業情況如何呢?


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天能集團是中國新能源動力電池行業的龍頭企業,創始於1986年。經過30多年的發展,現已成為以電動車環保動力電池製造為主,集新能源汽車鋰電池、汽車起動啟停電池、風能太陽能儲能電池的研發、生產、銷售,以及廢舊電池回收和循環利用、城市智能微電網建設、綠色智造產業園建設等為一體的大型實業集團。

作為一家動力電池生產商,天能最開始的動力電池產品主要還是應用於電動自行車,且主要集中於電動自行車市場專用的鉛酸動力電池產品。不過很快,隨著市場明顯趨向於發展減少依賴石油及氣體燃料與較少廢氣排放的其他交通工具,天能開始有意開拓電動摩托車及電動汽車用動力電池市場。自2009年開始,純電動汽車用電池產品在天能的鉛酸電池產品中佔據一席之地,並且增長速度可觀。

此後,天能逐漸將其主要產品從原來的電動自行車用電池向電動摩托車以至電動汽車用動力電池的方向擴展,以及在鉛酸電池產品基礎上大拓鎳氫及鋰電池產品業務。

2010年,內地出臺了新能源汽車產業發展規劃,受益於政策扶持等行業利好因素,包括天能在內的電池股們迎來了發展的春天。2014年,國家政策層面開始醞釀推行微型電動車並計劃開展小範圍示範試點,這個政策令新能源汽車電池行業重燃希望,並被再度熱炒。與此同時,國家工信部宣佈擬對鋰電子電池實行准入——天能完美把握住了行業風口,也佔據了新能源汽車發展項下鋰電池領域的高地。


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超威電源有限公司創立於1998年,是一家專業從事動力型和儲能型蓄電池研發、製造、銷售的高新技術企業。總部位於浙江省長興縣,經過十多年來的高速發展,目前主導產品為電動助力車、電動汽車和太陽能風能發電儲能等用途的動力型和儲能型膠體鉛蓄電池、鋰電池,年產銷量位居全國同行業第二,產品覆蓋全國,並出口亞歐及拉美地區。

現已發展成為一家專業從事動力型、儲能型蓄電池研發和製造的全國行業龍頭企業,香港上市公司、全國電池行業11家發起清潔生產倡議單位之一。現為中國電池工業協會常務理事、中國電池工業協會鉛酸蓄電池分會副理事長、中國電器工業協會全國鉛酸蓄電池分會副理事長、中國化學與物理電源協會常務理事、中國電工技術學術鉛酸蓄電池專業委員會副主任委員、全國鉛酸蓄電池標準化技術委員會委員、浙江省蓄電池行業協會副會長、浙江省自行車行業協會副理事長單位。

公司創立以來,堅持走科技創新、科學發展之路,注重人才隊伍建設和用人機制創新、管理創新、文化創新、營銷創新等系統創新工作建設,建立了浙江超威新能源技術研究院、省級高新技術研發中心、省級企業技術中心、博士後科研工作站、產學研合作中心等科研機構,擁有教授、博士、碩士等各級各類專業技術人才288名,先後承擔國家科技部火炬計劃項目4項,開發國家重點新產品3項,省級高新技術產品3項,省級新產品28項,擁有發明專利11件,實用新型及外觀專利151項,參與制定國家及行業標準11項,近幾年在國內外專業雜誌發表學術論文51篇。


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風帆股份有限公司,是軍用起動鉛酸蓄電池的定點生產單位。多年來風帆股份公司引進了多條蓄電池專用生產線和檢測設備,年生產能力達到350萬KVAh。公司完全等效採用美國、德國、日本、法國及其著名汽車製造廠的先進技術標準,產品性能達到當前國際技術水平。

公司隸屬中國船舶重工集團公司。前身保定蓄電池廠始建於1958年,是"一五"期間國家156個重點建設項目之一,1992年更名為風帆蓄電池廠,1996年改製為保定風帆集團有限責任公司,2000年6月由中國船舶重工集團公司作為主發起人設立股份公司,註冊資本2.18億元。

2002年成功地引進投產了新型極板蓄電池的全套生產線,推出了綠色環保型"風帆/超越"系列全免維護蓄電池,以其優越的性能,全面支持當今高用電量汽車的使用。風帆蓄電池(風帆電瓶、風帆電池)得到"奧迪A6","帕薩特B5","桑塔納","捷達","風神藍鳥", "富康"等轎車、"切諾基"等吉普車、"依維柯"等旅行車、"斯太爾"等重型汽車的配套認可,配套車型達30多種品牌 。

公司擁有博士後工作站和行業內唯一的發改委、科技部先後認定的國家級技術中心,被國家知識產權局確定為第三批全國企事業知識產權試點單位,取得國家認可委(CNAS)頒發的"國家實驗室"和"國防科技實驗室"認可證書,可按國際先進標準為用戶提供汽車用、工業用及各種特殊用途的蓄電池產品,獲得部省級科技進步獎44項、國家級科技進步獎4項,擁有授權發明專利3項。


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駱駝集團股份有限公司始創於1980年,為一家專業從事先進電池研發、生產、銷售、回收的綜合性高新技術企業。30多年來,公司面向市場,奮力拼搏,已成長為一個大型企業集團,逐漸發展壯大為國內最大的蓄電池製造公司之一。

涵蓋範圍如下:鉛酸蓄電池,純鉛薄極板電池,動力鋰離子電池等。產品廣泛應用於汽車、農用車、船舶、叉車、高爾夫球車、電動汽車、電動摩托車、電動自行車及工業和各種特殊用途,共計400多個品種與規格。同時還經營廢舊鉛蓄電池回收處理,並生產多種塑膠製品。

憑著豐富的蓄電池生產經驗、完善的創新體系、良好的用戶關係以及可靠的售時、售中和售後服務,現已成為國內各主要轎車生產企業與商用車生產企業的優秀供應商,主要配套單位已達60多家。在全國各大、中城市均設有銷售服務機構;在海外,產品銷售業務已拓展至歐洲、美洲、非洲、東南亞等國家或地區。


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駱駝集團現已形成襄陽、揚州、梧州三大生產基地,並積極佈局國內外市場,在重慶,長春,吐魯番、中亞、香港等地投資建立生產基地或貿易公司,同時在武漢投資建立中國研發中心,在美國密歇根州建立美國研發中心。十三五期間,新項目建設將全面完成,貢獻收益,駱駝集團將形成更具競爭力的規模優勢及研發優勢,邁出國門,走向世界。

行業現狀

伴隨雙積分政策、新能源車補貼退坡、以及新能源電池產能的爆發,電池企業的壓力也日漸增大。之前曾有消息稱整車廠因為補貼退坡和成本壓力要求電池企業降價。同時新能源的熱度帶動了電池原材料的價格上漲,影響了電池企業整體盈利水平。目前電池企業頭上壓了上游原材料價格上漲、整車廠壓價和技術門檻提升“三座大山”。

除此之外,安全性能和電池回收也是電池企業不得不面對的挑戰。在電池回收方面,據中國汽車技術研究中心預計,動力電池的使用年限一般為5 年~8 年,這意味著國內電池“報廢潮”的到來。目前工信部正準備出臺動力電池回收方案,相關政策有望今年發佈。與此同時,不少企業都在電池回收方面積極佈局。以天能為例,目前建立了兩個循環經濟產業園,通過在全國各地的30 萬個營銷網點,將廢舊電池分散回收、集中處置、無害化再生利用,形成了閉環式的循環經濟生態圈。“面對資金的大量需求和上下游的壓力,電池企業確實不容易。現在可以看出來,動力電池業務已經逐漸集中在幾個巨頭上面,因為體量的提升有助於電池企業成本的下降,設備技術和效率的提高也會降低成本。”業內人士說到。

多重因素影響下,2018 年成為動力電池行業的關鍵一年。面對成本提升,技術門檻提高的夾擊,電池企業未來一方面需要和上游供應商談判,通過降低價格延長賬期;另一方面提升核心技術來滿足補貼政策所要求的門檻則成為關鍵因素;再者從產品設計等內部管控下手,進一步擴大規模效應以降低成本。


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