中国铅酸电池市场应用现状和未来展望

前言近年来，受到“血铅”事件的影响，铅酸蓄电池饱受诟病，同时也面临着来自锂离子电池等其它电池体系的挑战。但由于铅酸电池应用商品化时间较长、产品成熟，并且造价低廉，而且同时能保证良好的性能和循环寿命，所以仍然占据着世界电池收稿日期：2014-04-09中国铅酸电池市场应用现状和未来展望王福鸾（中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384）摘要：本文概述了近年来中国铅酸电池的市场应用现状。介绍了2011年以来，国家环境整治风暴对铅酸电池生产企业和行业发展所带来的影响。并展望了未来中国铅酸蓄电池应用市场增长点和产业发展趋势。还简述了一些有发展前景的先进铅酸电池技术。关键词：铅酸蓄电池；储能；环保整治风暴；污染防治；循环利用中图分类号：TM912.1　　　文献标识码：A　　　文章编号：1006-0847(2014)04-171-05Lead-acidbatterymarketapplicationandfutureprospectsinChinaWANGFu-luan(TianjinInstituteofPowerSources,Tianjin300384,China)Abstract:Thispapersummarizedthemarketapplicationoflead-acidbatteriesinrecentyearsinChina.It’sreviewedtheimpactofnationalenvironmentalremediationstormonlead-acidbatterymanufacturingenterprisesandthedevelopmentoftheindustrysince2011.Themarketgrowthandindustrialdevelopmenttrendsoflead-acidbatteriesinChinawereprospectedandsomekindsofpromisingadvancedlead-acidbatterytechnologywerealsobrieflydescribed.Keywords:lead-acidbattery;energystorage;environmentalremediationstorm;pollutionpreventionandcontrol;cyclicutilization市场的最大份额。据相关统计，2012年，全球电池市场规模为759.75亿美元，其中铅酸电池市场达到392.94亿美元，规模为最大，并且铅酸蓄电池中97%的铅都可以循环再利用，是回收利用率最高的消耗品[1]。目前，铅酸蓄电池主要的市场应用集中在作为汽车、卡车、摩托车等内燃机汽车和其它车辆的起动、点火、照明（SLI）用电池；用于电动自行车、叉车、观光游览车等的动力电池；以及作为UPS、通信基站、储能系统等的工业用备用电池。中国是铅酸蓄电池第一生产大国、消费大国和出口大国，铅酸蓄电池产量约占世界总产量的1/3强[2]。2014No.4Vo1.51172ChineseLABATMan蓄电池1近年来中国铅酸电池市场应用现状中国的铅酸蓄电池产业市场分布状况是，起动电池产量7495万kVAh，动力电池5320万kVAh，工业用电池1601万kVAh。所占总体比例分别是：52%、37%和11%（2012年统计数据）。2011年，受国家环境整治风暴影响，对铅酸电池行业进行了大洗牌，其结果是加速行业整合，利好于那些规模较大、管理规范的龙头企业。政府通过环境大整治，树立了行业新标杆，达到优胜劣汰，促进行业规范化发展，也使行业内企业规模和数量发生巨大变化。《铅蓄电池行业准入条件》实施以后，全国铅酸蓄电池企业80%被关停并转，企业数量从3000多家下降到约500家。从规模结构上看，2011年整治以前，大、中、小型企业所占比例分别是12%、30%和58%，到2013年分别为38%、44%、18%（大型企业指年产值10亿以上的企业；中性企业指年产值1~10亿元的企业；小型企业指年产值1亿以下的企业）[3]。2012年铅酸蓄电池行业受到下游汽车、电动自行车和摩托车等市场稳定增长的影响，全年产量增长达到12%左右，其中密封铅酸蓄电池出口量为1.32亿只，增长12%，出口额17.32亿美元。起动铅酸蓄电池出口量2096万只，增长39.3%，出口额3.78亿美元。2012年全国铅酸蓄电池总产量为16120万kVAh，销售收入达到1080亿元[4]。根据上市企业销售收入，2012年排名全国前十位铅酸电池生产企业的营收情况见表1。序号公司营业收入/亿美元总资产/亿美元净资产/亿美元雇员/人1超威集团15.825.482.04184222天能集团15.297.625.08186963风帆股份有限公司7.568.163.7570704骆驼集团股份有限公司6.366.254.6347155理士国际技术有限公司5.209.132.6285296浙江南都电源动力股份有限公司4.972.121.2815787哈尔滨光宇集团股份有限公司4.281.180.8694528山东圣阳电源股份有限公司1.917.644.4620649广东猛狮电源科技股份有限公司0.780.490.08124710重庆万里新能源股份有限公司0.237.625.08293总计62.4055.6929.8872066表12012年中国十大铅酸电池上市公司营收情况1.1企业应对国家政策的措施中国铅酸蓄电池企业，面对政府严苛的“环保核查和准入条件核查”所采取的应对措施主要有以下[5]几点：1.1.1实现整体搬迁卫生防护距离不达标的规模企业，纷纷向偏远的非人口居住密集区搬迁，像风帆公司、重庆万里等。或者建规模化工业园便于集中管理、集中治理。建设中的涉铅工业园区如长兴吴山循环工业园、高邮蓄电池工业园、宜丰蓄电池工业园、邳州循环工业园等，在园区新建清洁化水平高的现代化铅酸蓄电池企业。1.1.2加大设备投入加大铅污染治理的环保设备投入，以及升级技术生产设备，提高自动化清洁生产水平。如采用连续极板生产设备、自动包隔板机、自动铸焊机、集中供铅铸板系统、连铸连轧扩展网和冲孔板栅等自动化生产设备。许多企业都对生产工艺或设备进行了升级和改进，如河南超威公司采取极板上架刷极耳、滚切、刷边框自动化流水线生产，大大降低了铅尘污染。天能集团引用了一锅多机铸板系统，采用内化成工艺，2013年底完全淘汰外化成工艺。1.1.3重视产品转型升级重视蓄电池产品的转型升级，加快开发比能量更高、使用寿命更长的新型铅酸蓄电池。像卷绕式电池、胶体密封铅酸蓄电池、超级电池、铅炭电池、双极性电池、泡沫石墨电池、规模储能用铅酸蓄电池、混合动力汽车用起/停电池（ISS电池）、低速电动汽车用阀控式铅酸蓄电池及其他低污染电池将获得更多的关注。1.2整顿后的铅酸电池行业呈现的发展态势受到政府准入条件的影响，许多有实力的铅酸电池企业或进行搬迁，或外迁入规模化工业园，中国铅酸蓄电池行业生产设备自动化、机械化、清洁化程度进一步提升，运营成本大幅度提升，造成企业一次性投入不断增加，近几年来平均利润不足4%。加上2012年四季度电动自行车电池引发的价格战，大部分电动自行车电池生产企业亏损，小规模企业被迫停产。由于铅酸蓄电池的原材料成本中，精铅约占76%。近几年，受铅价的大幅度上涨影响，行业整体毛利率从20%以上下降到15%以下。综上两方面不利因素造成铅酸电池企业盈利下降，以及行业整体利润的降低，但同时也为铅酸电池行业发展带来了机遇和挑战。2011年，由于国家对行业进行整顿，大批企业关闭停产，全行业供需状况有所好转。市场发展趋向理性规范。铅酸蓄电池产量和需求量均保持稳步增长态势，市场整体呈微幅供过于求状态。改变了以前铅酸电池行业混乱无章，低价劣质产品充斥市场，引发行业恶性竞争的局面。近几年，伴随着政府对新能源产业的大力扶持，带动了新能源储能电池需求的快速增长，2006～2011年，中国新能源储能电池需求量年复合增长率达88.3%。新能源储能电池成为投资热点，凭借技术成熟、安全、可靠性、性价比高、存量大等优点，以及新技术的不断开发给铅酸蓄电池在工业储能应用和市场容量的增长带来希望。2未来中国铅酸蓄电池应用市场增长点和产业发展趋势2.1未来铅酸蓄电池主要市场增长点2.1.1动力电池市场的增长点动力电池市场主要体现在电动自行车和低速电动车应用需求方面。1998～2011年中国电动自行车年产量从5.8万辆猛增至3096万辆，年均增幅超过40%。按每辆车用铅酸蓄电池300元计，配套市场达420亿。2012年中国电动自行车累计完成产量2028.4万辆，同比增长26.3%，继续以两位数的幅度快速增长。电动自行车用电池占中国铅酸蓄电池总销售额的1/3以上，但近两年该市场面临着锂离子电池体系的巨大挑战，相当一部分市场份额被挤占。近几年低速电动汽车在没有“名份”的环境下，在山东、江苏、浙江等省快速发展，2012年山东低速电动汽车的产量约11万辆，相当于前3年的总和。低速电动汽车又称微型电动汽车和短途乘用车，目前基本上均采用动力铅酸蓄电池作为动力源。2.1.2起动电池的市场增长点2011年汽车产量1850万辆，全国汽车保有量超过1亿辆，2012年中国累计生产汽车1927.18万辆，同比增长4.6%，销售汽车1930.64万辆，同比增长4.3%。近年来，随着中国汽车销量快速增长，铅酸蓄电池在汽车起动电池应用方面还将强势增长。2.1.3工业备用电池的市场增长点工业铅酸蓄电池主要应用于通信后备电源、电力后备拉闸电源、太阳能风力发电的储能电池和铁路用电池等。储能技术中目前以电化学储能技术应用最广泛，其中铅酸蓄电池以技术成熟、安全可靠、成本低成为储能电池的首选。2011年风电装机容量62364MW，光伏装机容量2700MW，按每1/10功率的装机容量安装储能装置，储能时间按1h计，则储能市场的需求在6505MWh，以每kWh储能电站平均建设成本3000元计，则总市场可达195亿。预计到2015年风电装机容量可达到100GW，光伏装机容量达到5GW，储能市场需求将达到10000MWh，总市场达300亿，预计年均增长率19%。工业铅酸蓄电池在储能、智能电网和家庭微电网中应用将成为铅酸蓄电池的重要增长点。2.2今后中国铅酸蓄电池产业发展趋势工业和信息化部、环境保护部、国家发改委等五部门2013年3月联合发布《关于促进铅酸蓄2014No.4Vo1.51174ChineseLABATMan蓄电池电池和再生铅产业规范发展的意见》，《意见》明确提出将加大落后产能的淘汰力度，到2015年，废铅酸蓄电池的回收和综合利用率要达到90%以上，铅循环再生比重超过50%，推动形成全国铅资源循环利用体系。并将采取加快产业结构调整升级、加强环境执法监管、建立规范有序的回收利用体系、加强政策引导和支持、加强组织实施等五方面措施。该《意见》对未来铅酸蓄电池行业发展具有引导性和指向性。是继2012年5月《铅蓄电池行业准入条件》发布，铅酸蓄电池和再生铅企业整治的又一重大举措。此次《意见》出台，主要是杜绝污染，加强铅污染防治和资源循环利用，这将对行业的规范有序发展起到极大的推动作用。随着《意见》的加强，未来行业将进入“强者生存、弱者被食”的竞争局面，行业面临洗牌。3国内主要铅酸蓄电池新技术的发展今后，铅酸电池的发展将倾向更先进的设计。以卷绕式电池、双极性电池、超级电池、铅炭电池等为主导的先进铅酸电池系统将拥有更大的市场发展潜力和应用空间。3.1卷绕式电池卷绕式铅酸蓄电池用铅箔作为极板基片，将正极板、隔板、负极板交替叠放，紧紧卷绕成螺旋状的卷，放入圆筒状的电池壳中，制作成单体，保持稳定的组装压力。除了具有安全性好、可快速充电、自放电速率小、瞬时输出功率高、气体溢出少的优点外，其低温性能、冷起动、环境峰值功