宋文龍,羅秋月,何 藝,丁 鶴,陳凌宇,曹國慶
(1.天能電池集團股份有限公司,浙江 長興 313100;2.生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品管理技術(shù)中心,北京 100029;3.國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院,浙江 杭州 310007;4.輕工業(yè)化學電源研究所,江蘇 蘇州 215006)
2021年我國電池制造行業(yè)營業(yè)收入1.2萬億元,利潤約687億元,同比增長34.7%,但受原輔材料價格上漲等因素影響,電池行業(yè)營業(yè)收入利潤率近5%。2021年我國電池總產(chǎn)量約729.65億只,出口總量為382.51億只,電池出口總額為349.31億美元[1]。
2021年我國電池產(chǎn)銷情況匯總,如表1所示。
表1 我國電池產(chǎn)銷情況(億只)Table 1 Production and marketing of batteries in China.
(1)鋰離子電池產(chǎn)量。鋰離子電池大致分為動力電池、消費類電池和儲能電池,其中因新能源汽車、電動自行車、電動工具、移動電話、通信基站電源市場發(fā)展,拉動了鋰離子電池市場需求量增長。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),2021年全年鋰離子電池產(chǎn)量232.64億只,同比增長23.42%[2]。據(jù)工信部數(shù)據(jù),2021年我國鋰離子電池產(chǎn)量324 GWh,同比增長106%。
(2)鋰離子電池出口情況[3]。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù),2021年鋰離子電池出口量為34.28億只,同比增加54.34%,2020年出口量為22.21億只。2021年鋰離子電池出口額為284.28億美元,同比增加78.34%,2020年出口額為159.40億美元。
(3)鋰離子電池進口情況。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù),2021年我國鋰離子蓄電池進口量為15.40億只,同比增長8.3%。進口額為38.45億美元,同比增長8.7%。
近幾年我國鋰離子電池產(chǎn)銷情況如圖1所示(數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局、海關(guān)總署)。
(4)新能源汽車與動力電池產(chǎn)銷量與增長趨勢。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2021年,我國新能源汽車產(chǎn)銷分別為354.5萬輛和352.1萬輛,同比均增長1.6倍,市場滲透率達13.4%[4]。
根據(jù)公安交通數(shù)據(jù),2021年新能源汽車的全國保有量784萬輛,占汽車總量的2.60%,扣除報廢注銷量比2020年增加292萬輛,增長59.25%。其中,純電動汽車保有量640萬輛,占新能源汽車總量的81.63%。
根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù),2021年我國動力電池產(chǎn)量219.7 GWh,同比增長163.4%。其中三元電池產(chǎn)量93.9 GWh;磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量125.4 GWh,占比達到了57.1%,同比增長262.9%。
2021年,我國動力電池裝車量154.5 GWh,同比增長142.8%,其中三元電池裝車量74.3 GWh,同比增長91.3%;磷酸鐵鋰電池裝車量79.8 GWh,同比增長227.4%[5]。
據(jù)不完全統(tǒng)計,2021年期間,國內(nèi)動力及儲能電池投擴產(chǎn)項目總投資超過5 000億元,粗略估算擴產(chǎn)規(guī)劃超過1.4 TWh。
有機構(gòu)預測,2022年新能源汽車銷量500萬輛,動力電池裝機量將達到235 GWh。到2030年我國新能源汽車產(chǎn)量將達到1 500萬輛,動力電池裝機量將達到705 GWh。到2030年我國新能源汽車保有量將達到8 000萬輛,動力電池裝機保有量達到3 760 GWh。
圖1 近幾年我國鋰離子電池產(chǎn)銷情況(億只)Fig.1 Production and sales of lithium ion batteries in China in recent years.
(5)電動自行車與動力鋰離子電池產(chǎn)銷量。根據(jù)國家統(tǒng)計局和中國輕工業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù),2021年我國電動自行車產(chǎn)量約為3 415萬輛,同比增長15.13%,其中配套鋰離子電池的電動自行車估計為700萬輛(占比約20%),如按鋰離子電池按48 V 28 Ah配套,2021年動力鋰離子電池新車配套量9.41 GWh。2020年我國電動自行車產(chǎn)量達到2 966.09輛,2021年電動自行車社會保有量接近3億輛。
(6)電動工具動力電池需求量。2021年1~10月我國手提式電動工具產(chǎn)量為2.29億臺,同比上漲25.20%。2021年電動工具產(chǎn)量預測2.87億臺。2020年電動工具產(chǎn)量2.22億臺,2020年全球電動工具用鋰電池裝機量為9.93 GWh,中國裝機量為5.96 GWh。
(7)通信基站備用電源需求量。2021年通信基站保有量996萬個,新增65萬個,累計建成并開通5G基站142.5萬個。2020年通信基站保有量931萬個,通信基站用儲能鋰離子電池約5.1 GWh。
2021年,氫鎳電池推估產(chǎn)量6.36億只,同比增加約3%。氫鎳電池主要應用于混合動力(hybrid electric vehicle,HEV)、軌道車輛和消費電子產(chǎn)品,以及安防和醫(yī)療等領(lǐng)域,混合動力汽車可分為插電式混合動力汽車(plug in hybrid electric vehicle,PHEV)以及非插電HEV。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2020年我國HEV產(chǎn)量為24.92萬輛,同比增長26.10%。2020年我國PHEV產(chǎn)量為26萬輛,同比增長18.45%。
據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù),2021年氫鎳電池出口量為4.45億只,同比增長3.25%,2020年出口量為4.31億只。2021年氫鎳電池出口額為4.55億美元,同比增長10.98%,2020年出口額為4.10億美元。
2021年,鎘鎳電池推估產(chǎn)量0.63億只,同比增加約15%。鎘鎳電池大電流充放電安全性能較好,主要應用于航空、軌道車輛等領(lǐng)域,在消費領(lǐng)域逐步限制與淘汰鎘鎳電池。
2021年鎘鎳電池出口量為0.47億只,同比增加27.03%,2020年鎘鎳電池出口量為0.37億只。2021年鎘鎳電池出口額為0.81億美元,同比增加22.73%,2020年鎘鎳電池出口額為0.66億美元。
2021年1~11月我國鉛蓄電池累計產(chǎn)量為228.10 GWh時,同比增長15.5%,預測2021年全年產(chǎn)量252 GWh,同比增加13.70%。2020年鉛蓄電池產(chǎn)量為227.36 GWh。目前鉛蓄電池企業(yè)約346家,通過《鉛蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》審核的企業(yè)數(shù)量約140家,其電池產(chǎn)能約占總量60%。
(1)起動用鉛蓄電池出口情況。2021年起動用鉛蓄電池出口量為4 745萬只,同比增加30.18%,2020年出口量為3 645萬只。2021年起動用鉛蓄電池出口額為8.77億美元,同比增加21.13%,2020年出口額為7.24億美元。
(2)其他鉛蓄電池出口情況。2021年其他類鉛蓄電池出口量為1.51億只,同比增加13.53%,2020年出口量為1.33億只。2021年其他類鉛蓄電池出口額為27.01億美元,同比增加15.67%,2020年出口額為23.35億美元。
(3)鉛蓄電池進口情況。據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示[3],2021年我國進口鉛蓄電池532.81萬只(重量合計4.29萬噸),同比小幅下降。2020年,我國鉛蓄電池進口量為586萬只,同比下降35%。
據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)[2],2020年我國原電池及原電池組(非扣式)產(chǎn)量為408.4億只,截至2021年上半年我國原電池及原電池組(非扣式)產(chǎn)量為206.2億只,同比增長14.6%。原電池包括鋅錳電池、氧化銀電池、鋅空氣電池、鋰原電池。
鋅錳電池分為普通鋅錳電池(包括糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池)與堿性鋅錳電池(包括圓柱型、方形、扣式堿性鋅錳電池),隨著人民生活水平提高,社會生活電子電器不斷普及,鋅錳電池消費量不斷增加。2021年,鋅錳電池推估總產(chǎn)量410億只(不含扣式電池),同比增長0.5%。
(1)普通鋅錳電池產(chǎn)銷情況。2021年,普通鋅錳電池推估產(chǎn)量198億只,同比下降約10%,其中,糊式鋅錳電池產(chǎn)量約25億只,紙板鋅錳電池約173億只。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)[3],2021年普通鋅錳電池出口量為144.99億只,同比下降了10.37%,2020年出口量為161.77億只。2021年普通鋅錳電池出口額為6.52億美元,同比下降了8.94%,2020年出口額為7.16億美元。
(2)堿性鋅錳電池產(chǎn)銷情況。2018年,我國堿性鋅錳電池產(chǎn)量為193.2億只。2019年堿性鋅錳電池產(chǎn)量231.5億只,2020年我國堿性鋅錳電池推估產(chǎn)量約為212.8億只。2021年堿性鋅錳電池推估產(chǎn)量259億只,同比增加約10%。其中圓柱型堿錳電池產(chǎn)量約205億只,方形堿錳電池約4億只,扣式堿性鋅錳電池推估產(chǎn)量50億只,全部為無汞電池。
據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)[3],2021年堿錳電池出口量為145.05億只,同比上漲了10.16%。
2020年我國堿錳電池出口量為131.67億只,其中扣式堿性鋅錳電池出口量13.18億只,圓柱形堿錳電池出口量114.92億只,其他(方形)堿錳電池出口量3.53億只。2021年堿錳電池出口額為13.03億美元,同比上漲了9.40%,2020年出口額為11.91億美元。
氧化銀扣式電池推估產(chǎn)量1 000萬只,70%以上為無汞電池??凼窖趸y電池主要應用于電子石英手表。
扣式鋅空氣電池推估產(chǎn)量0.8億只??凼戒\空氣電池主要應用于助聽器。
據(jù)世衛(wèi)組織發(fā)布的統(tǒng)計公報:目前,全球患有殘疾性聽力損失約有3.6億人,占全球人口總量5%,其中,成人患者人數(shù)達3.28億人;兒童患者人數(shù)為3 200萬人。據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù),2017年我國助聽器產(chǎn)量為1 925.2萬個,2018年產(chǎn)量增長至2622.8萬個,2019年產(chǎn)量為2 895.7萬個。2020年受新冠疫情影響,我國助聽器產(chǎn)量降至2 402.4萬個。預測2022年國內(nèi)助聽器生產(chǎn)量將近3 000萬個。
2021年,鋰一次電池推估產(chǎn)量32.12億只,同比增長約25%。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù),2021年鋰一次電池出口量為19.27億只,同比增長29.07%,2020年出口量為14.93億只。2021年鋰一次電池出口額為4.35億美元,同比上漲了26.45%,2020年出口額為3.44億美元。
智能電子表等便攜式電子產(chǎn)品消費量增加,帶動了鋰一次電池產(chǎn)銷量。據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù),2021年1~11月,我國智能手表產(chǎn)量累計5 939.6萬只。2021年消費電子石英表7.53億只。2020年,小米可穿戴設備出貨量達到3 770萬臺,同比增長了5.7%,市場份額達到20.3%。華為2020年出貨量達到3 220萬臺,同比大幅增長了46.6%,市場份額提升至17.4%。
2021年我國太陽能電池產(chǎn)量為234.05 GW,同比增長42.05%,產(chǎn)量持續(xù)增長。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù),2021年我國太陽能電池出口量達32.01億個,同比增長17.6%。2021年我國太陽能電池出口金額達284.59億美元,同比增長43.8%。
至2020年氫燃料電池汽車保有量為7 352輛。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2021年全國燃料電池汽車產(chǎn)銷1 777輛和1 586輛。
2022年北京冬奧會北京冬奧會投入氫燃料電池汽車816輛為歷屆奧運會之最。張家口賽區(qū)共投入1 553輛交通保障車輛,其中氫燃料電池汽車655輛,讓綠色與冬奧相伴。此次投入使用的氫燃料電池車輛由9.5 m、12 m大巴,還有中巴、小汽車等多種類型。為滿足冬奧會期間氫燃料電池汽車氫氣供應的需求,北京市加快加氫站、制氫廠等配套設施建設。截至目前,北京主城區(qū)的2座加氫站和崇禮區(qū)的5座加氫站均已投入使用,氫能加注能力達6.68 t/12 h;2座制氫廠已經(jīng)投產(chǎn),日產(chǎn)氫能力達12 t。
綜上所述,2021年我國電池總產(chǎn)量約729.65億只,其中普通鋅錳電池產(chǎn)量約下降10%,鋰離子電池、鉛蓄電池、太陽能電池等系列電池產(chǎn)量都增幅較大。2021年中國電池出口總量為382.5億只,同比增加4.02%,2020年出口量為364.1億只。2021年中國主要電池出口總額為349.31億美元,同比增加60.78%,2020年出口額為217.26億美元。
宋文龍(1979- ),男,陜西省咸陽人,高級工程師,天能電池集團股份有限公司,研究方向:新能源科技管理。 曹國慶(1955- ),男,江蘇無錫人,研究員級高工,蘇州大學化學電源研究所,研究方向:電化學。