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中国新能源电池(电芯)技术市场调研
在全球倡导可持续发展与绿色能源转型的大背景下,新能源电池作为核心储能与动力源,其技术发展与市场动态备受瞩目。中国作为全球新能源产业的重要参与者与推动者,在新能源电池(电芯)技术领域展现出强劲的发展势头。本报告旨在深入剖析中国新能源电池(电芯)技术市场,涵盖市场规模、技术进展、竞争格局以及未来趋势等关键维度,为行业参与者、投资者及有关人员提供全面且深入的市场洞察。
近年来,中国新能源电池市场呈现爆发式增长。依据北京研精毕智信息咨询发布的调研报告-研究报告-可研报告-专业研究报告中心-研精毕智调研报告网进行测算,2022 年全国锂离子电池产量达 750GWh,同比增长超 130%,行业总产值突破 1.2 万亿元。到了 2023 年,我国动力电池累计销量达 616.3 吉瓦时,同比增长 32.4%;累计装车量 387.7 吉瓦时,同比增长 31.6%;累计出口达 127.4 吉瓦时,同比增长 87.1% 。市场规模的迅速扩张,得益于新能源汽车产业的蓬勃发展以及储能市场的快速崛起。
新能源汽车是新能源电池的主要应用市场。随国家政策的大力扶持,如购车补贴、免购置税等政策,以及消费者环保意识的提升,中国新能源汽车销量持续攀升。这直接带动了动力电池的装车量增长。2023 年全国新能源汽车动力电池装车量约 295GWh,众多车企纷纷推出新车型,对动力电池的需求持续高涨。像比亚迪、特斯拉等品牌的热门车型,销量的增长极大拉动了对高性能电芯的需求。
储能市场作为新能源电池的新兴应用领域,发展的潜在能力巨大。在 “双碳” 目标的推动下,风光储能、通信储能、家用储能等细分市场迎来增长窗口期。2022 年储能型锂电产量突破 100GWh,2023 年储能锂电累计装机增速超过 130%。在一些偏远地区,为解决电力供应不稳定问题,储能电池的应用逐渐普及,用于储存太阳能、风能等清洁能源,实现电力的稳定输出。
展望未来,中国新能源电池市场将保持增长态势。在新能源汽车方面,随技术的成熟和成本的降低,以及充电基础设施的逐渐完备,预计未来几年新能源汽车销量将继续保持比较高增长率,进而带动动力电池需求持续增长。在储能领域,随着可再次生产的能源装机量的不断的提高,储能作为调节电力供需平衡的关键手段,市场规模有望逐步扩大。预计到 2025 年,中国新能源电池市场规模将进一步增长,产量和产值有望达到新的高度。
磷酸铁锂电池凭借其安全性高、成本低、循环寿命长等优势,在市场上占了重要地位。2023 年底上市的极氪 007 纯电轿跑,首次搭载的 75 度电、最大续航里程达 688 公里的极氪自研金砖电池,就是磷酸铁锂电池技术的创新成果。该电池不仅让磷酸铁锂电池包质量能量密度比传统三元锂电池包提升超 10%,电池体积利用率达 83.7%,排名全球第一,还实现了充电 15 分钟,续航增加超 500 公里,成为目前全球量产充电速度最快的磷酸铁锂电池 。
三元锂电池具有高能量密度的特点,能够为车辆提供更长的续航里程。部分高端新能源汽车仍然以三元锂电池为主。不过,其安全性和成本问题一直是行业关注的焦点。近年来,企业通过技术改进,如优化材料配方、提升电池管理系统性能等,在一定程度上改善了三元锂电池的安全性和成本效益。
极氪通过对电池仓空间的极致利用,对电池包结构进行彻底改造,金砖电池采样线 米,核心零部件数量减少 35%,提升了电池续航能力。零跑汽车选择的电池底盘一体化(CTC)技术也取得显著进展。2024 年 1 月 10 日,零跑汽车宣布 3 月上市的全新车型 C10 将搭载零跑 CTC2.0 技术,体积利用率可达 79%,零部件数量减少 28%,结构件成本降低 27%,整车扭转刚度提升 48%,系统轻量化水平提升 15%,还可实现不起火、不爆炸、720 秒无热扩散 。
以固态电池为代表的电化学体系创新备受关注。2023 年 7 月,丰田汽车宣布固态电池研发实现重大突破,并将于 2027 年实现量产。此后,上汽、广汽、长安等车企都表示将于 2027 年前实现固态电池量产。清陶(昆山)能源发展股份有限公司正与上汽联合开发第一代半固态电池,今年三季度将率先量产,并搭载在智己品牌的全新车型上。搭载这一代半固态电池技术的新车最大续航里程可超过 1000 公里,充电 10 分钟续航增加 400 公里。第二代半固态电池在性能更优的前提下,成本将比现有的电池产品降低 10%—30%,并快速完成 “10 万辆级规模” 的量产搭载 。
国内众多电池企业和车企高度重视技术研发,持续加大研发投入。宁德时代作为行业领军企业,不断投入资金用于技术创新,稳步推进钠电池、磷酸锰铁铝电池、凝聚态电池实现量产,同时积极储备面向未来的下一代电池技术。车企方面,长安汽车计划在 2030 年推出液态、半固态、固态等 8 款电芯,形成不低于 150 吉瓦时的电池产能;广汽自主研发、电芯能量密度可达 400 瓦时每公斤的固态电池,计划于 2026 年量产装车。此外,企业间的合作也不断加强,如电池企业与车企联合开发电池技术,高校、科研机构与企业开展产学研合作,共同攻克技术难题,推动行业技术进步。
在全球装车量前 10 名的动力电池企业中,中国企业占据 6 席,显示出中国企业在全球市场的强大竞争力。宁德时代作为国内动力电池龙头企业,市场份额长期位居前列。此外,比亚迪、中创新航、亿纬锂能等企业也在市场中占据主体地位。不同企业在不同应用领域和技术路线上各有优势,如比亚迪在磷酸铁锂电池领域具有深厚技术积累和广泛市场应用,其电池产品不仅供应自家新能源汽车,还对外销售;亿纬锂能在储能电池领域表现突出,为多个储能项目提供电池产品 。
宁德时代在电池技术研发方面处于行业领先地位。其拥有先进的研发团队和完善的研发体系,在电池材料、电池结构、电池管理系统等多方面进行创新。在电池材料方面,不断探索新型材料,提升电池性能;在电池管理系统方面,通过智能化算法,实现对电池状态的精准监测和控制,提高电池安全性和使用寿命。
比亚迪掌握了磷酸铁锂电池的核心技术,在电池安全性、成本控制和循环寿命方面具有优势。其刀片电池通过独特的结构设计,在提高电池单位体积内的包含的能量的同时,大幅提升了电池的安全性,有效解决了传统磷酸铁锂电池单位体积内的包含的能量低的问题,并且成本相对较低,在市场上具有较强的竞争力 。
除宁德时代和比亚迪外,中创新航在电池技术创新方面也取得一定成果,不断推出新的电池产品和技术解决方案;亿纬锂能在储能电池领域专注技术研发,通过优化电池设计和生产工艺,提升储能电池的性能和稳定性,满足不同储能场景的需求。
随着新能源电池市场的火热发展,吸引了众多新进入者。一些具有资金和技术实力的企业跨界进入新能源电池领域,如部分消费电子企业开始涉足动力电池生产。此外,科技初创企业凭借在新兴技术领域的创新优势,也成为潜在的市场竞争者。这些新进入者虽然目前市场份额较小,但凭借其独特的技术和创新模式,可能对现有竞争格局产生冲击。例如,一些初创企业专注于研发新型电池技术,如氢燃料电池、固态电池等,一旦技术取得突破并实现商业化应用,将对传统电池企业构成竞争威胁 。
国家出台了一系列政策支持新能源电池产业发展。在新能源汽车方面,购车补贴、免购置税等政策直接刺激了新能源汽车市场需求,进而带动新能源电池产业发展。在储能领域,国家鼓励储能项目建设,出台相关政策支持储能技术研发和应用示范,推动储能市场快速发展。例如,国家能源局发布的相关政策,明确提出要加快新型储能技术研发和示范应用,提升储能在能源系统中的比重,为储能电池产业发展创造了良好政策环境 。
各地方政府也积极响应国家政策,纷纷出台地方层面的支持政策。一些地区通过土地优惠、税收减免、财政补贴等方式,吸引电池企业和相关产业链企业落地。例如,部分地区为新建电池生产项目提供土地优惠政策,降低企业建设成本;对符合条件的电池企业给予税收减免,减轻企业负担;设立产业发展基金,对电池企业的技术研发、生产扩张等给予财政补贴,促进地方新能源电池产业集聚发展 。
政策的支持对中国新能源电池市场产生了深远影响。一方面,政策刺激了市场需求,推动新能源汽车和储能市场快速增长,为新能源电池企业提供了广阔市场空间;另一方面,政策引导企业加大技术研发投入,促进产业技术升级。例如,国家对新能源汽车续航能力、电池能量密度等指标提出要求,促使企业不断提升电池技术水平,开发出更高性能的电池产品 。
未来,新能源电池技术将朝着更高能量密度、更长循环寿命、更安全可靠以及更低成本的方向发展。在电池结构创新方面,一体化、集成化的电池设计将成为主流趋势,进一步提升电池系统的能量密度和空间利用率。在电化学体系创新方面,固态电池、钠离子电池等新型电池技术有望取得更大突破并实现商业化应用,逐步替代部分传统锂离子电池市场。此外,电池智能化管理技术也将不断发展,通过人工智能、大数据等技术实现对电池状态的精准预测和优化控制,提高电池使用效率和安全性 。
新能源汽车市场需求将继续保持增长态势,随着消费者对新能源汽车接受度的提高以及充电基础设施的完善,新能源汽车市场渗透率将进一步提升,对动力电池的需求也将持续增长。在储能市场,随着可再生能源装机量的不断增加以及电力系统对储能需求的提升,储能电池市场规模将迅速扩大。尤其是在分布式能源系统、微电网等领域,储能电池的应用将更加广泛 。
行业发展面临一些挑战,如原材料价格波动、技术创新难度加大、市场竞争加剧等。原材料价格的不稳定给电池企业带来成本控制压力;随着技术逐渐成熟,进一步实现技术突破的难度增加;市场竞争的加剧导致企业利润空间受到压缩。然而,挑战中也蕴含着机遇。随着新兴市场的崛起,如东南亚、中东等地区对新能源电池需求的增长,为中国电池企业带来了新的市场拓展机会;技术创新虽然难度加大,但一旦取得突破,将带来巨大的市场竞争优势和经济效益 。
中国新能源电池(电芯)技术市场在过去几年取得了显著发展,市场规模持续扩大,技术创新成果丰硕,竞争格局逐步形成。政策的大力支持为行业发展提供了良好环境,推动了新能源汽车和储能市场的快速增长。展望未来,虽然面临诸多挑战,但随着技术的不断进步和市场需求的持续增长,中国新能源电池(电芯)技术市场仍具有广阔的发展前景。企业应加强研发技术,提升自身核心竞争力,积极应对市场变化,抓住发展机遇,在全球新能源电池产业竞争中占据有利地位。
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