电池可分为两类:化学电池和物理电池。化学电池直接将化学反应产生的能量转化为电能。根据使用性质,可分为一次电池和二次电池。一次性电池又称“原电池”,消耗完电池中的活性物质后失去效用。常见的有碱性锌锰电池、碳性锌锰电池、锂一次电池等。二次电池也叫“电池”。当电量耗尽时,可以通过充电重复使用。常见的有镍氢电池、锂离子电池、铅酸电池、镍镉电池等。物理电池是一种利用物理方法,直接将光能和热能转化为常用电。
(1)电池产业发展概况。
随着科学技术的发展,便携式电子产品和电动工具在社会生活中的应用越来越广泛。电池作为人们生活中不可或缺的消费品,在通信、交通、工业、医疗、家用电器、航天和军事设备中发挥着重要作用。电池行业的技术和产业发展在中国和世界一直处于快速可持续的趋势。
①我国电池产业发展概况。
“十二五”以来,中国电池产业发展迅速,大部分电池产品产量位居世界同类产业前列,其中原电池产业规模保持世界第一。目前,中国电池行业整体运行良好。根据中国轻工业网的数据,2021年,中国电池制造企业营业收入达到万亿元,同比增长,利润总额同比增长。
②全球电池产业发展概况。
长期以来,全球电池市场和技术一直处于持续发展趋势。根据MordorIntelligence的数据,全球电池市场将继续稳步增长。2027年,全球电池市场规模将达到2亿美元。2022年至2027年,复合增长率预计约为。由于中国和印度等国家城市化进程的加快和消费者支出的增加,亚太地区将成为世界上最大的电池市场,主要需求来自中国、印度、日本和韩国。从中国电池出口市场来看,2016年以来,中国的电池数量有所增长。
③电池产业在我国的发展前景。
目前,中国电池行业面临着有利于产业发展的外部环境。国家产业政策支持、居民消费能力不断提高、下游应用场景日益丰富、产品性能不断优化等诸多有利因素促进了中国电池行业的持续快速增长。
(2)锌锰电池产业发展概况。
锌锰电池,又称锌-二氧化锰电池,是一种以锌为负极,以二氧化锰为正极,通过氧化还原反应产生电流的电池。锌锰电池主要包括碳电池和碱电池。碳电池又称碳锌锰电池、普通锌锰电池和碳锌电池,电解质通常为氯化锌和氯化铵。碱性电池又称碱性锌锰电池和碱性锰电池,电解质为氢氧化钾。
锌锰电池制造技术成熟,作为发展历史最悠久、应用最广泛的电池产品,已发展成为国际标准化产品。其尺寸、形状和规格具有国内外通用标准、性价比高、安全性能好、稳定性强、使用方便等优点。随着生产技术的发展,目前市场上大多数锌锰电池都实现了无汞、无铅、镉化,对环境友好,可以随着生活垃圾一起丢弃。
二次电池如锌锰电池、镍氢电池、锂离子电池等的技术特性、进化情况、综合成本及使用场景对比如下:
①锌锰电池与二次电池有一定的终端应用场景重合。
经过多年的发展,锌锰电池已经发展成为国际标准化产品,其尺寸、形状和规格在国内外都有普遍的标准。广泛应用于遥控器、钟表、收音机等小型传统家用电器领域,智能门锁、智能体脂秤等智能家居领域,电动玩具领域如遥控车、无线电遥控飞机等,以及血压仪、红外体温计等家用医疗设备领域。
目前,锌锰电池和一些二次电池可以在一定的终端应用场景下相互替代,替代品主要是镍氢电池和锂离子电池。日常消费的镍氢电池额定电压为V,产品规格与锌锰电池相同,基本可以覆盖锌锰电池的使用场景,但不适用于少数终止电压超过N*V的电器。
锂离子电池的应用领域主要包括消费电子、动力和储能。1254、14500、18650等常规消费电子产品。锂离子电池的标称电压为,其形状和规格与锌锰电池不同,不能直接替代锌锰电池。主要用于中小型智能家居领域,如TWS耳机、智能眼镜、智能手表等智能可穿戴设备,以及智能扬声器、扫地机器人等。,这与锌锰电池的主要使用场景不同。随着技术的发展,行业内一些领先的技术企业已经开发出了输出电压为恒压的新型A充电器,并配备有A号。
②锌锰电池由于其自身的特点,目前仍然是使用最广泛的电池之一。
与镍氢电池、锂离子电池等二次电池相比,锌锰电池具有以下优点:一是锌锰电池不需要额外配备充电器,即插即用,比二次电池放电时间更长,使用更方便。二是锌锰电池不易发生漏液、爆炸等安全事故,无需专门配备保护板,安全性能更高,制造成本更低。第三,锌锰电池的生产成本远低于二次电池,价格更低。对于小型低功率电器,更经济,性价比更高。第四,锌锰电池的自放电率更小,在常温下可以存放10年左右的电池。
锌锰电池具有技术成熟、原材料储备充足、储存时间长、自放电率低、安全可靠、使用方便、性价比高、应用范围广等优点。经过100多年的发展,锌锰电池已经形成了一个成熟的标准体系。2021年,中国锌锰电池与其他主要电池类别的产量相比如下:
资料来源:电池产业
注:除消费锂离子电池外,锂离子电池的产量还包括动力锂离子电池、储能锂离子电池等。上表不包括以GWh、GW和堆叠计量的电池,如铅电池、太阳能电池和燃料电池。
从上表可以看出,虽然新电池不断出现,但锌锰电池已经出现了100多年,并没有被其他电池所取代。它仍然是最广泛使用的电池之一。
根据锌锰电池的上述优点,当小型电流电器对电池的使用方便性、安全性、性价比、长期储存和稳定性有更高的要求时,锌锰电池仍然具有不可替代的优势,广泛应用于传统家用电器、智能家居、电动玩具和家用医疗设备。其广阔的下游市场保证了锌锰电池的稳定市场需求。
③随着锌锰电池碱性化率的逐步提高,碱性电池市场前景广阔。
锌锰电池主要包括碳电池和碱电池。碳电池发明于20世纪60年代,发展历史悠久。碳锌锰电池生产成本低,但容量小,内阻大,稳定性低。碱性电池是在碳锌锰电池的基础上发展起来的。特别适用于长期需要小电流放电的环境,容量大,稳定性好,放置时间长,放电性能好。
目前,锌锰电池正朝着碱性化的方向发展,碱性化率逐渐提高。碳锌锰电池生产成本低,价格便宜,但与碱性锌锰电池相比,它具有工作电压低、内阻高、单位质量电极活性物质容量低的缺点。在同一型号下,碱性锌锰电池的容量是碳性锌锰电池的5-7倍,储存期长,原材料利用率高,低温性能好,更适合需要更长时间放电的场合。随着全社会节能环保理念的不断深化,许多发达国家或地区出台了相关政策,积极鼓励碱性锌锰电池在未来生产和使用。碱性锰电池,碱性电池的整个市场仍然占20。
池塘总产量只有45%。可以预见,未来随着人们收入和生活水平的提高,低档电池将逐渐被淘汰,碱性锌锰电池的应用范围和产品数量将继续增加,在国内外市场有很大的发展空间。
碱性锌锰电池作为普通锌锰电池的技术升级产品,在中国发展良好。促进锌锰电池向无汞化、碱化和高功率发展已成为中国锌锰电池产业的发展趋势。20世纪60年代,碱性锌锰电池在欧美开始大规模生产。20世纪70年代,中国开始大规模试制碱性电池,但尚未形成大规模生产能力。20世纪90年代初,福建南平南孚电池有限公司等企业率先进行技术改造,引进先进的生产设备和技术。从那以后,碱性电池制造业在中国发展迅速。经过多年的技术改进,
目前,我国各部门出台了各种产业政策,大力支持我国碱性锌锰电池产业的可持续发展。《轻工业发展规划(2016-2020年)》将无汞碱性锌锰电池的高速生产技术和设备改造列为重点产业技术改造项目,将碱性锌锰电池的超长寿命(8年以上)研发列为关键共性技术研发和产业工程;《电池产业“十三五”发展规划》指出,要重点推进普通锌锰电池产业升级,努力在有序竞争中拓展出口(碱性电池出口平均年增长率为5%),同时保持续国内市场
在《工业结构调整指导目录(2019年)》中,“19:轻工业”中的15个“600只碱性锌锰电池每分钟自动生产成套设备制造”被列为鼓励类。2015年1月,中华人民共和国财政部、国家税务总局发布《关于电池和涂料消费税征收的通知》,规定“电池和涂料纳入消费税征收范围,适用税率在生产、委托加工和进口中为4%”,并特别指出“无汞原电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池、全国有序产业”。
近几年来,我国碱性锌锰电池产量呈稳定增长趋势,已逐步超过碳性锌锰电池。2021年,我国碱性锌锰电池产量达到259亿个,同比增长;2021年,碳性锌锰电池产量达到198亿个,同比下降。随著未来锌锰电池碱性化率的逐步提高,碱性电池市场仍有广阔的发展前景。
④我国锌锰电池产业的发展状况。
经过多年的技术积累和不断创新,中国锌锰电池制造龙头企业的生产能力和技术水平已经成为世界上最大的锌锰电池制造国。根据思瀚工业研究院的数据,在“十三五”期间,中国锌锰电池行业的销售收入呈稳定增长趋势,2016年销售收入为亿元,2020年销售收入为亿元,复合增长率为亿元。预计未来新型电子消费品、智能设备和物联网技术的广泛应用将进一步拓展锌锰电池的应用市场。
⑤全球锌锰电池产业发展状况。
由于锌锰电池具有性价比高、使用方便、安全可靠、储存方便、稳定性强的优点,广泛应用于传统家用电器、智能家居、电动玩具、家用医疗设备等领域,世界对锌锰电池的需求仍保持在较高水平。未来全球对便携式医疗设备、电子消费品、军用电子设备等使用场景的需求将进一步推动全球锌锰电池市场。
近几年来,随着锌锰电池碱性化率的逐步提高,世界上锌锰电池的市场份额以碱性电池为主,欧美国家电池碱性化率较高,对碱性锌锰电池的需求也越来越大;亚太地区是世界上锌锰电池的主要市场,而且由于碱性化率低,碳性电池向碱性电池转换空间大等因素,未来对碱性锌锰电池的需求将持续增长。据FortuneBusinessInsights报道,2020年全球碱性电池市场规模将达到1亿美元,预计2028年将达到1亿美元。
⑥锌锰电池出口市场规模分析。
近年来,中国锌锰电池制造企业通过产业合作和自主品牌销售,逐步走向国际市场,成为世界上最大的锌锰电池出口国,产品质量过硬,生产能力强,R&D创新持续。根据中国化学和物理电源行业协会的数据,自2016年至2021年以来,中国锌锰电池(包括碳电池和碱性电池)的总出口额呈上升趋势,从1亿美元增长至1亿美元,年复合增长率为。
受全球锌锰电池碱性化趋势影响,自2017年以来,我国碳锌锰电池出口量逐年减少,从1亿只逐年减少到2021年1亿只,主要出口目的地是发展中国家和地区。碱锌锰电池出口量逐年稳步增长,从2016年的1亿只增长到2021年的1亿只,年复合增长率为,主要出口目的地为发达国家和地区。
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