我国蓄电池行业发展现状与趋势分析

2020-09-16 05:21白文波伊晓波
电器工业 2020年9期
关键词:酸蓄电池锂电池蓄电池

白文波 伊晓波

(1. 机械工业北京电工技术经济研究所 2. 中国电器工业协会铅酸蓄电池分会)

关健词:蓄电池;行业发展;趋势

0 引言

铅酸蓄电池产业是国民经济的重要组成部分,与工业、交通、通信、金融、国防军工、航海航天、新能源储能和人民日常生活等方面的发展与利益密切相关,在经济和国防建设事业中发挥了不可或缺的重要作用。

近二十年来,在世界能源经济发展的浪潮中,在中国经济发展战略方针的指导下,铅酸蓄电池行业正逐渐从一个传统的低端产业向新型的中高端产业转型发展。从2005年开始我国就已成为全球最大的铅酸蓄电池生产国、出口国和消费国,行业总产量平均增长速率达到了12%以上。进入2018年,随着中国经济减速调整的新常态发展形势,行业总产量平均增速降到8%以下,产业进入一个中低速的稳定发展时期。

1 行业基本情况

1.1 经济规模

2019年铅酸蓄电池行业实现总产量2.78亿kVAh,总产值1980亿,同比上一年度增长6.45%左右,如表1所示。其中天能、超威、理士、南都、风帆、骆驼等龙头骨干企业的经济规模增速达到10%以上,行业整体经济规模保持了良好的发展势头。

1.2 重点产品

1.2.1 汽车用铅酸蓄电池

2019年中国的汽车行业保持了良好的发展状态,汽车产销量分别为2572.1万辆和2576.9万辆,市场保有量达到2.6亿辆,同比增长8.83%,如表2所示。由于目前汽车用蓄电池100%使用铅酸蓄电池,因此,2019年汽车用铅酸蓄电池同比也保持了9%左右的增长率。

表1 2019年与2015年行业经济规模同比数据

表2 2016~2019年汽车市场保有量及增长率

1.2.2 电动自行车铅酸蓄电池

2019年中国电动自行车产销量分别为2708万辆和3120万辆,市场保有量达到2.81亿辆,同比增长12.4%,如表3所示。2016年之前,电动自行车用铅酸蓄电池的占比率在92%以上,2016年后,在国家政策导向及扶持下,锂电池得到了快速的发展,由此铅酸动力电池市场受到来自锂电池的冲击,特别是2019年4月电动两轮车新国标的实施,使得电动自行车用铅酸蓄电池市场受到了较大的影响,2019年电动自行车用铅酸蓄电池的占比率下降到86.8%左右,产量同比增长率保持在10.7%。

1.2.3 通信基站用铅酸蓄电池

截至2019年底,中国通信基站数量达到841万个(2G+3G:284万、4G:544万,5G:13万),其中宏基站252万个,同比增长29.7%。2019年约有50万个宏基站需要更换备用电池,需要更换铅酸蓄电池数据量约1200万只,产量约1440万kVAh。2016年之前,基站更换的电池100%采用铅酸蓄电池,2016年中国通信基站的主要运营商中国铁塔股份有限公司开始采用动力退役锂电池进行梯次利用,使得铅酸蓄电池的占比率逐年下降,2019年同比下降32%左右,如表4所示。

表3 2016~2019年电动自行车市场保有量及增长率

1.3 对外贸易

中国是全球最大的铅酸蓄电池对外贸易国,产品主要出口美国、欧洲、非洲及中东等国家和地区。产品的直接出口量一直保持在国内生产总量的10%左右,并保持稳定的增长和良好的贸易顺差形势。近年来,铅酸蓄电池进出口贸易环境生了一些变化,主要有以下几个方面,一是从2016年开始,国家对铅酸蓄电池征收4%的消费税;二是国内铅价大幅上涨,与国际铅价差达15%以上;三是企业用工成本和环保成本的增大;四是中美贸易战影响。受以上因素的影响,目前中国铅酸蓄电池产品的出口价格优势逐渐下降,出口量出现小幅下降趋势。2019年铅酸蓄电池的出口量为1.7亿只,同比下降10.4%,如表5所示。

1.4 经济效益

近年来,在我国宏观经济增速放缓的趋势下,铅酸蓄电池行业总体保持了稳中有进的发展,产品产销量维持稳定增长态势,如表6所示。

表4 2016~2019年通信宏基站及铅酸电池增长率

表5 2016~2019年中国铅酸电池进出口量及增长率

表6 2016~2019年行业总产量、总产值及增长率

虽然受主营业务收入、征收消费税、铅价上涨、出口额下降及用工成本增加等因素的影响,但行业利税指标仍然有所增加,呈现了税利双增的态势。2019年37家规模以上企业完成利税98亿元,同比增长4%,其中利润总额19亿元,同比增长12%,税金总额81亿元,同比增长4%,如表7所示。

1.5 产业集中度

2011年全国共有蓄电池企业2000余家,大部分是以手工作业为主的作坊式企业,在国家产业政策的宏观调控下,行业经过十年的技术进步和优胜劣汰,目前行业企业的数量已不足300家,产业集中度得到提高。骨干重点企业实力明显增强,从市场上看,天能、超威、旭派、京九、苏中五家企业已占据动力电池90%以上的市场份额;骆驼、风帆、理士、江森、巨江、川西、杰士汤浅七家企业已占据起动电池70%以上的市场份额;南都、理士、双登、圣阳、瑞达、卧龙六家企业已占据通信电池70%以上的市场份额。基本形成了骨干重点企业为主,中小企业为辅的行业格局。

表7 2016~2019年规模以上企业利税值及增长率

2 存在的主要问题

2.1 环境压力增大

近年来,铅酸蓄电池受传统产业和政策导向的影响,行业整体一直处于市场价值链的低端。而掣肘产业安全的主要是由于铅酸蓄电池的能量密度偏低和生产过程产污两块短板。虽然铅酸蓄电池是目前综合性价比较高的二次电源,市场的需求也非常广泛,但由于前期发展过程中的一些铅污染事件以及社会对铅酸蓄电池的误解和偏见,特别是受国家创新意识的驱动,政府各部门希望有更新更好的二次电源来取代铅酸蓄电池,致使我国的铅酸电池产业难以获得政策支持和国家资金的扶持,在新能源领域发展的一系列政策扶持上铅酸蓄电池始终处于边缘化状态。加之国家取消铅酸蓄电池的出口退税、增加消费税等一系列限制发展的政策,使行业发展环境压力增大。

市场环境上,铅酸蓄电池受到来自于锂电池的强大冲击,由于国内新能源汽车的发展尚存在一些需要解决的问题,为此,过度投资的锂电池行业出现了产能严重过剩的现象,部分产能转向铅酸蓄电池的应用市场。虽然近年来铅酸电池在结构上、工艺上有所改善和提高,比如:卷绕式电池、超级电池、铅炭电池等,在循环寿命和能量密度上有了较大的提高,但与锂电池仍然有较大的差距。因此,铅酸蓄电池产业弥补短板、突破技术关健环节已迫在眉睫。

2.2 高端产品研发能力不足

“低端过剩、高端匮乏”是我国铅酸蓄电池行业产品现状写照。一方面落后的同质化产能过多,竞争处于无序状态;另一方面,缺乏充分满足新能源汽车及5G通信等战略性新兴产业发展需要的高端产品。

1)多数企业缺乏长期发展的战略眼光,一般着重于当前的市场和利益,认为高端产品研发投入大、风险高,收益具有较大的不确定性。

2)产学研技术创新平台运行尚不成熟,研发项目多重形式、轻实质,科研项目的重点多在赢得国家资金、论文获奖和专利申请方面,悬浮式项目比例较大,成果转化率低。

3)资金投入不足,一方面国家资金支持少,另一方面企业资金短缺,在国际先进工业国家企业的研发营收比一般在20%以上,而行业平均投入比还不足5%。

4)市场的价格体系对高端产品应用价格具有一定的阻碍性,比如铅布电池、卷绕电池等市场价格接受能力差。

2.3 社会人才吸引力度下滑

近年来,虽然行业技术发展取得了很大的进步,但行业整体的研发力量仍然很薄弱,高端专业管理人才也十分匮乏,对社会人才的吸引力度也逐渐下滑,分析原因主要有以下几方面。

1)铅酸蓄电池作为一个传统制造产业,长期以来得不到国家政策的支持和资金扶持,因此,社会人才的关注度不高。

2)行业企业效益水平偏低,难以吸引技术人才和高端管理人才,对海归的高端专业人才更是可望不可及。

3)人才资源相对匮乏,一方面电化学专业高校稀少,全国只有6所高校设立了电化学专业,而且这些高校的电化学专业都对铅酸蓄电池的研究、教学课程普遍进行了压缩或弱化,每年铅酸蓄电池专业毕业的大学生寥寥无几。另一方面,社会专业研究铅酸蓄电池的科研院所也较少,计划经济时期设立的专业技术学校和技工学校也都相继停办和撤销,使得涉及铅酸蓄电池专业的人才资源严重短缺。

以上多种因素的综合作用,行业内专业技术人员总量及科研资源配置,与庞大的产业队伍及其产业地位、发展需求极不相配,绝大部分企业无法形成铅酸蓄电池研发主体,一些关键性产业化技术难以突破,制约了产业向高技术、高附加值领域延伸。

2.4 产品质量稳定性仍需提高

经过多年的发展,我国铅酸铅酸蓄电池行业产品质量整体水平已经达到国际通用标准,其中动力蓄电池技术和质量已处于国际领水平。但在产品质量的稳定性和可靠性方面还存在一些问题,例如产品的容量、寿命及成组一致性等指标和性能上波动性较大。分析这些问题的产生主要有三个方面原因,一是行业产能过剩、市场同质化低价竟争引起的产品质量不稳定;二是原(辅)材料、配套件质量波动引起的产品质量不稳定;三是受原材料价格上涨影响,一部分企业为了降低成本,维持利润而盲目地降低原辅材料、零部件的采购标准及工艺过程偷工减料、以次充好现象引起的产品质量不稳定。

3 市场需求分析

3.1 产品性质

铅酸蓄电池属于量大面广的产品,在国民经济建设的各个领域和人们社会活动中都需要采用。由于铅酸蓄电池具有独特的电化学体系(正负极采用相同的基础材料有电解质具有唯一性),产品具有很高的温度适用性和使用安全性,可在-40℃~ +100℃的环境中无需辅助、防护而稳定可靠的工作,加之铅可以实现98%以上的再生利用率,可以有效地保护地球资源。因此,产品的这些性质是其他二次电源无法相比的,适用于市场对产品廉价、安全、可靠、维护维修简便等需求的期望。

3.2 国内市场结构

铅酸蓄电池共有十九种产品广泛地应用于市场,按照使用用途可分为四个类别。

(1)起动类蓄电池

起动类蓄电池主要是为汽车、农用车、摩托车、内燃机车和工程机械等车辆起动点火和照明。在目前市场保有的各类车辆98%以上配置的是铅酸蓄电池,近年来,除摩托车外,我国汽车、农用车、内燃机车和工程机械车辆的年增长率都在10%左右,摩托车受大中型城市禁摩的影响,从2017年开始出现了负增长,负增长率大约在5%左右,由于摩托车蓄电池总产量仅占起动类蓄电池总量的8%左右,对起动类蓄电池市场总体需求量不会产生大的影响,因此,预计起动类蓄电池市场总需求量增长率仍然会保持在9%左右。

(2)动力类蓄电池

动力类蓄电池主要是为电动二轮车、电动三轮车、低速电动四轮车和电动搬动车等电动车辆提供动力电源。在目前市场保有的电动车辆中,铅酸蓄电池配置率分别为:电动二轮车83%左右;电动三轮车、低速电动车和电动搬动车均在90%左右。从2017年开始,电动二轮车逐渐被锂电池替代了一部分市场,新车配比率下降速度约为10%左右。由于每年新车的产销量约为市场保有车辆的12%左右,因此,总体市场需求量铅酸蓄电池仍然会保持8%左右的增长率。目前,电动三轮车、低速电动车和电动般运车用铅酸蓄电池市场受锂电池冲击影响较小,近年来电动三轮车、低速电动车和电动般运车的年增长率分别25%、20%、10%;相应配套的铅酸蓄电池的增长率也会保持在20%、18%、8%。由于在动力类铅酸蓄电池中电动二轮车用电池占有总产量的85%左右,因此,预计动力类蓄电池市场总需求量仍然会保持在8%左右。

(3)浮充类蓄电池

浮充类蓄电池主要是为通信、电力、计算机等UPS系统提供不间断直流电源,其中通信领域是浮充类蓄电池最大的消费市场。未来市场,形势是严峻的,通信市场铅酸蓄电池是否会被锂电池全面替代?分析主要取决于以下两方面因素。一是新能源汽车产业是否能够快速发展?否则退役的锂电池不足以供给。而由于锂电池的安全性、再生价值、价格成本以及充电维护系统等问题目前还未完全解决,在一定程度上制约了新能源汽车的发展。从2020年上半年新能源汽车的产销量上看,增长的势头有所放缓。二是铅酸蓄电池是否能够快速升级?新型的铅炭电池、纯铅电池是否能够在能量密度、循环寿命方面明显缩小与锂电池的差距。总体上分析,浮充类蓄电池的未来市场是风险与机遇同在。

(4)储能类蓄电池

储能类蓄电池主要是为光伏发电、风力发电、潮汐发电以及电力消峰填谷等电力提供储存和进行转换。随着我国绿色经济的发展,太阳能、风能、潮汐能的应用越来越广泛。铅酸蓄电池由于其使用的温度范围比较广,在蓄电池串联和并联使用中容量稳定性和一致性比较好,在不稳定的充电环境中,有更强的充电接受能力,且维修和维护成本,系统总体投资较少等优点,在电力储能领域被广泛使用,一直保持在15%左右的增长需求。近年来,由于锂电池产业的快速发展,一些储能重大项目和形像工程也逐步转向使用锂电池,对铅酸蓄电池储能市场产生了较大的影响,2019年储能类铅酸蓄电池的市场增长率只有5%左右,损失的市场主要是电力消峰填谷和太阳能路灯照明方面。未来市场分析,铅酸蓄电池的优势在于温度适应性强和波动性充电特性稳定,最适合风力发电储能系统。前些年建立的大量风力发电系统由于风力的不规则性出现了弃风的现象。未来随着国家对风力发电系统有效运营的调整,将给储能用铅酸蓄电池带来一个广阔的发展空间。

3.2 国际市场结构

2019年全球电池(包括一次电池与二次电池)市场结构中,铅酸蓄电池占比为52%,为第一大类电池,2019年全球铅酸蓄电池市场规模为约620亿美元,折人民币4200亿左右。全球铅酸电池应用领域中,起动类蓄电池占比48%;动力类蓄电池其次,占比28%;工业电池(浮充与储能蓄电池)占比22%。中国铅酸蓄电池总产量占全球的35%左右,其次是美国,占比约为32%,日本位居第三,占比为13%,此外还有越南、德国、韩国等。

从国际市场上需求看,铅酸电池还处于低速增长的状态。汽车电池占据海外铅酸市场近50%的份额,且因内燃汽车增量和存量市场的持续扩大带动汽车电池的需求继续提升。工业电池因全球通信、互联网与云数据中心、清洁能源的发展,将会高速发展,但受技术迭代影响,铅酸电池发展空间有限。动力电池占据海外铅酸市场的11%,规模不大,且高端市场受锂电技术的渗透。从总体来看,铅酸电池海外发展空间会好于国内。

我国在国际铅酸蓄电池市场的占有率大约在10%左右,2019年出口总量约36亿美元,其中直接出口量约30亿美元,间接出口量约6亿美元,出口量同比下降2%左右。出口量下降的主要原因一方面是受中美贸易战的影响,另一方面是在价格上缺乏竟争优势。

2020年1~4月,受国际新冠病毒的影响,铅酸蓄电池的出口贸易出现了较大的滑坡,5月开始贸易逐渐回升,到7月份基本恢复到2019年同期水平。预测未来一段时间铅酸蓄电池的出口贸易总额会小幅下降,同比下降幅度在3%左右。

4 行业发展趋势

目前,面对复杂多变的国际经济环境以及我国经济下行压力增大的形势,特别是面对锂电池、燃料电池等新型电池的快速发展对铅酸蓄电池市场产生冲击的形势,分析铅酸蓄电池行业的发展趋势主要体现以下几方面。

4.1 产业结构进一步优化

行业将由分散型制造向集中型制造转变,企业的兼并重组、资源整合将加速集团型企业做强做大,企业的联盟联合将加速产业集聚地、产业集群域的形成,龙头骨干企业、前端企业的行业引领作用将日趋显著。

4.2 生产模式发生转型升级

新的生产技术将逐渐替代旧的生产技术,高科技含量的成套拉网、冲网、连铸连轧生产;智能高效固化室;智能数字化装配生产线;脉冲快速化成生产线将广泛应用。生产周期大幅度缩短,生产效率大幅度提高。智能化工位、智能化车间和智能化工厂逐渐形成。

4.3 自主创新能力增强

产、学、研一体化的科技研发平台广为普及,高新科技、研究专利的产业化进程加速,产业的国际竞争力将有重大提升。

4.4 新型产品研发、产业化加速

适用于太阳能、风能、潮汐能储能转换的和电动汽车的长寿命、高能量密度的双极电池、纯铅电池、水平电池和铅碳电池等新型产品的研发和产业化加速,产品市场竟争力增强。

4.5 节能减排常态化

环保体系、职业卫生防护体系的完善和有效运行实现常态化;节能低耗、清洁化生产成为行业的主题,产业的社会公信度将大幅度提升。

5 结束语

蓄电池制造业在我国既是传统产业,又是能源产业的重要组成部分,在其发展的160多年来为国民经济发展和社会进步做出了重要的贡献。在当今新的发展形势下,铅酸蓄电池行业的主要任务是瞄准国际铅酸蓄电池技术领域的先进技术,结合国内外市场需求、新型工业化及二次能源产业发展趋势,持续加大科技创新与产业升级,重点推进电池生产智能制造、绿色制造、服务型制造、精益制造与循环制造,大幅提升产品质量、比能量与成本控制水平,实现铅蓄电池产业新旧动力能转化与产业快速升级,构建我国铅酸蓄电池产业新的核心竞争优势,推进行业持续、稳定、健康地发展。

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