宋文龙,罗秋月,何 艺,丁 鹤,陈凌宇,曹国庆
(1.天能电池集团股份有限公司,浙江 长兴 313100;2.生态环境部固体废物与化学品管理技术中心,北京 100029;3.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江 杭州 310007;4.轻工业化学电源研究所,江苏 苏州 215006)
2021年我国电池制造行业营业收入1.2万亿元,利润约687亿元,同比增长34.7%,但受原辅材料价格上涨等因素影响,电池行业营业收入利润率近5%。2021年我国电池总产量约729.65亿只,出口总量为382.51亿只,电池出口总额为349.31亿美元[1]。
2021年我国电池产销情况汇总,如表1所示。
表1 我国电池产销情况(亿只)Table 1 Production and marketing of batteries in China.
(1)锂离子电池产量。锂离子电池大致分为动力电池、消费类电池和储能电池,其中因新能源汽车、电动自行车、电动工具、移动电话、通信基站电源市场发展,拉动了锂离子电池市场需求量增长。据国家统计局数据,2021年全年锂离子电池产量232.64亿只,同比增长23.42%[2]。据工信部数据,2021年我国锂离子电池产量324 GWh,同比增长106%。
(2)锂离子电池出口情况[3]。据海关数据,2021年锂离子电池出口量为34.28亿只,同比增加54.34%,2020年出口量为22.21亿只。2021年锂离子电池出口额为284.28亿美元,同比增加78.34%,2020年出口额为159.40亿美元。
(3)锂离子电池进口情况。据海关数据,2021年我国锂离子蓄电池进口量为15.40亿只,同比增长8.3%。进口额为38.45亿美元,同比增长8.7%。
近几年我国锂离子电池产销情况如图1所示(数据来源于国家统计局、海关总署)。
(4)新能源汽车与动力电池产销量与增长趋势。根据中国汽车工业协会数据,2021年,我国新能源汽车产销分别为354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,市场渗透率达13.4%[4]。
根据公安交通数据,2021年新能源汽车的全国保有量784万辆,占汽车总量的2.60%,扣除报废注销量比2020年增加292万辆,增长59.25%。其中,纯电动汽车保有量640万辆,占新能源汽车总量的81.63%。
根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,2021年我国动力电池产量219.7 GWh,同比增长163.4%。其中三元电池产量93.9 GWh;磷酸铁锂电池产量125.4 GWh,占比达到了57.1%,同比增长262.9%。
2021年,我国动力电池装车量154.5 GWh,同比增长142.8%,其中三元电池装车量74.3 GWh,同比增长91.3%;磷酸铁锂电池装车量79.8 GWh,同比增长227.4%[5]。
据不完全统计,2021年期间,国内动力及储能电池投扩产项目总投资超过5 000亿元,粗略估算扩产规划超过1.4 TWh。
有机构预测,2022年新能源汽车销量500万辆,动力电池装机量将达到235 GWh。到2030年我国新能源汽车产量将达到1 500万辆,动力电池装机量将达到705 GWh。到2030年我国新能源汽车保有量将达到8 000万辆,动力电池装机保有量达到3 760 GWh。
图1 近几年我国锂离子电池产销情况(亿只)Fig.1 Production and sales of lithium ion batteries in China in recent years.
(5)电动自行车与动力锂离子电池产销量。根据国家统计局和中国轻工业联合会数据,2021年我国电动自行车产量约为3 415万辆,同比增长15.13%,其中配套锂离子电池的电动自行车估计为700万辆(占比约20%),如按锂离子电池按48 V 28 Ah配套,2021年动力锂离子电池新车配套量9.41 GWh。2020年我国电动自行车产量达到2 966.09辆,2021年电动自行车社会保有量接近3亿辆。
(6)电动工具动力电池需求量。2021年1~10月我国手提式电动工具产量为2.29亿台,同比上涨25.20%。2021年电动工具产量预测2.87亿台。2020年电动工具产量2.22亿台,2020年全球电动工具用锂电池装机量为9.93 GWh,中国装机量为5.96 GWh。
(7)通信基站备用电源需求量。2021年通信基站保有量996万个,新增65万个,累计建成并开通5G基站142.5万个。2020年通信基站保有量931万个,通信基站用储能锂离子电池约5.1 GWh。
2021年,氢镍电池推估产量6.36亿只,同比增加约3%。氢镍电池主要应用于混合动力(hybrid electric vehicle,HEV)、轨道车辆和消费电子产品,以及安防和医疗等领域,混合动力汽车可分为插电式混合动力汽车(plug in hybrid electric vehicle,PHEV)以及非插电HEV。据中国汽车工业协会数据,2020年我国HEV产量为24.92万辆,同比增长26.10%。2020年我国PHEV产量为26万辆,同比增长18.45%。
据海关数据,2021年氢镍电池出口量为4.45亿只,同比增长3.25%,2020年出口量为4.31亿只。2021年氢镍电池出口额为4.55亿美元,同比增长10.98%,2020年出口额为4.10亿美元。
2021年,镉镍电池推估产量0.63亿只,同比增加约15%。镉镍电池大电流充放电安全性能较好,主要应用于航空、轨道车辆等领域,在消费领域逐步限制与淘汰镉镍电池。
2021年镉镍电池出口量为0.47亿只,同比增加27.03%,2020年镉镍电池出口量为0.37亿只。2021年镉镍电池出口额为0.81亿美元,同比增加22.73%,2020年镉镍电池出口额为0.66亿美元。
2021年1~11月我国铅蓄电池累计产量为228.10 GWh时,同比增长15.5%,预测2021年全年产量252 GWh,同比增加13.70%。2020年铅蓄电池产量为227.36 GWh。目前铅蓄电池企业约346家,通过《铅蓄电池行业规范条件》审核的企业数量约140家,其电池产能约占总量60%。
(1)起动用铅蓄电池出口情况。2021年起动用铅蓄电池出口量为4 745万只,同比增加30.18%,2020年出口量为3 645万只。2021年起动用铅蓄电池出口额为8.77亿美元,同比增加21.13%,2020年出口额为7.24亿美元。
(2)其他铅蓄电池出口情况。2021年其他类铅蓄电池出口量为1.51亿只,同比增加13.53%,2020年出口量为1.33亿只。2021年其他类铅蓄电池出口额为27.01亿美元,同比增加15.67%,2020年出口额为23.35亿美元。
(3)铅蓄电池进口情况。据海关总署数据显示[3],2021年我国进口铅蓄电池532.81万只(重量合计4.29万吨),同比小幅下降。2020年,我国铅蓄电池进口量为586万只,同比下降35%。
据国家统计局数据[2],2020年我国原电池及原电池组(非扣式)产量为408.4亿只,截至2021年上半年我国原电池及原电池组(非扣式)产量为206.2亿只,同比增长14.6%。原电池包括锌锰电池、氧化银电池、锌空气电池、锂原电池。
锌锰电池分为普通锌锰电池(包括糊式锌锰电池、纸板锌锰电池)与碱性锌锰电池(包括圆柱型、方形、扣式碱性锌锰电池),随着人民生活水平提高,社会生活电子电器不断普及,锌锰电池消费量不断增加。2021年,锌锰电池推估总产量410亿只(不含扣式电池),同比增长0.5%。
(1)普通锌锰电池产销情况。2021年,普通锌锰电池推估产量198亿只,同比下降约10%,其中,糊式锌锰电池产量约25亿只,纸板锌锰电池约173亿只。据海关数据[3],2021年普通锌锰电池出口量为144.99亿只,同比下降了10.37%,2020年出口量为161.77亿只。2021年普通锌锰电池出口额为6.52亿美元,同比下降了8.94%,2020年出口额为7.16亿美元。
(2)碱性锌锰电池产销情况。2018年,我国碱性锌锰电池产量为193.2亿只。2019年碱性锌锰电池产量231.5亿只,2020年我国碱性锌锰电池推估产量约为212.8亿只。2021年碱性锌锰电池推估产量259亿只,同比增加约10%。其中圆柱型碱锰电池产量约205亿只,方形碱锰电池约4亿只,扣式碱性锌锰电池推估产量50亿只,全部为无汞电池。
据海关数据[3],2021年碱锰电池出口量为145.05亿只,同比上涨了10.16%。
2020年我国碱锰电池出口量为131.67亿只,其中扣式碱性锌锰电池出口量13.18亿只,圆柱形碱锰电池出口量114.92亿只,其他(方形)碱锰电池出口量3.53亿只。2021年碱锰电池出口额为13.03亿美元,同比上涨了9.40%,2020年出口额为11.91亿美元。
氧化银扣式电池推估产量1 000万只,70%以上为无汞电池。扣式氧化银电池主要应用于电子石英手表。
扣式锌空气电池推估产量0.8亿只。扣式锌空气电池主要应用于助听器。
据世卫组织发布的统计公报:目前,全球患有残疾性听力损失约有3.6亿人,占全球人口总量5%,其中,成人患者人数达3.28亿人;儿童患者人数为3 200万人。据网络数据,2017年我国助听器产量为1 925.2万个,2018年产量增长至2622.8万个,2019年产量为2 895.7万个。2020年受新冠疫情影响,我国助听器产量降至2 402.4万个。预测2022年国内助听器生产量将近3 000万个。
2021年,锂一次电池推估产量32.12亿只,同比增长约25%。据海关数据,2021年锂一次电池出口量为19.27亿只,同比增长29.07%,2020年出口量为14.93亿只。2021年锂一次电池出口额为4.35亿美元,同比上涨了26.45%,2020年出口额为3.44亿美元。
智能电子表等便携式电子产品消费量增加,带动了锂一次电池产销量。据网络数据,2021年1~11月,我国智能手表产量累计5 939.6万只。2021年消费电子石英表7.53亿只。2020年,小米可穿戴设备出货量达到3 770万台,同比增长了5.7%,市场份额达到20.3%。华为2020年出货量达到3 220万台,同比大幅增长了46.6%,市场份额提升至17.4%。
2021年我国太阳能电池产量为234.05 GW,同比增长42.05%,产量持续增长。据海关数据,2021年我国太阳能电池出口量达32.01亿个,同比增长17.6%。2021年我国太阳能电池出口金额达284.59亿美元,同比增长43.8%。
至2020年氢燃料电池汽车保有量为7 352辆。据中国汽车工业协会数据,2021年全国燃料电池汽车产销1 777辆和1 586辆。
2022年北京冬奥会北京冬奥会投入氢燃料电池汽车816辆为历届奥运会之最。张家口赛区共投入1 553辆交通保障车辆,其中氢燃料电池汽车655辆,让绿色与冬奥相伴。此次投入使用的氢燃料电池车辆由9.5 m、12 m大巴,还有中巴、小汽车等多种类型。为满足冬奥会期间氢燃料电池汽车氢气供应的需求,北京市加快加氢站、制氢厂等配套设施建设。截至目前,北京主城区的2座加氢站和崇礼区的5座加氢站均已投入使用,氢能加注能力达6.68 t/12 h;2座制氢厂已经投产,日产氢能力达12 t。
综上所述,2021年我国电池总产量约729.65亿只,其中普通锌锰电池产量约下降10%,锂离子电池、铅蓄电池、太阳能电池等系列电池产量都增幅较大。2021年中国电池出口总量为382.5亿只,同比增加4.02%,2020年出口量为364.1亿只。2021年中国主要电池出口总额为349.31亿美元,同比增加60.78%,2020年出口额为217.26亿美元。
宋文龙(1979- ),男,陕西省咸阳人,高级工程师,天能电池集团股份有限公司,研究方向:新能源科技管理。 曹国庆(1955- ),男,江苏无锡人,研究员级高工,苏州大学化学电源研究所,研究方向:电化学。