第一节:镍氢电池市场规模
镍氢电池凭借其安全性、适用温度范围广等特点,在民用零售、车载T-Box等细分领域具备独特优势,预计在未来较长时间市场空间相对稳定。尽管锂离子电池对镍氢电池又产生了比较大的替代效应,但镍氢电池凭借性能稳定、工艺成熟的优势,客户在某些领域如安防和医疗等行业依然喜欢应用镍氢电池。国内研制开发的镍氢电池原材料加工技术也日趋成熟。镍氢电池可以和锌锰电池、镉镍电池互换使用,今后圆形电池主要朝着产品规格的多样性和商业化方面发展,而方形电池的发展重点是作为动力车的动力源。根据日本富士经济的数据,2019年全球镍氢电池市场规模约为729.5亿元。2021年中国镍氢蓄电池出口量4.45亿只,出口额4.55亿美元。
1. 镍氢电池应用
镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池的应用广泛,可作为动力电池应用于混合动力汽车、电动玩具、便携式电动工具、智能物流运输小车、医疗器械电源、堆高车;也可作为备用电源应用于不间断备用电源、冷链车备用电源、应急照明灯等;在储能领域,则可用于移动通信基站、路灯、储能系统、道钉灯等。
2.小型镍氢电池和民用零售镍氢电池市场
从全球镍氢电池市场发展现状来看,小型镍氢电池市场需求基本平稳。小型镍氢电池的市场空间也不容乐观,日本富士经济数据显示,2019年全球小型镍氢电池生产规模为10.2亿只,预计2024年全球生产规模为9.5亿只。同时,未来三年间,全球民用零售镍氢电池也将保持2.7亿只的市场规模,市场趋于饱和。
另外随着懒人经济和悦己经济的兴起,装配镍氢电池的家电如吸尘器,个护仪器如剃须刀、电动牙刷等产品需求增加。其本身市场空间大规模增加,使得镍氢电池市场空间依然在持续上升。
替代一次电池和镍镉电池:随着《欧洲绿色协议》发布,2020年12月10日欧盟在《Regulation(EU)No2019/1020电池和废旧电池修订提案》提出,欧委会应将在2030年12月31日前评估逐步停止使用一般用途的一次电池。此外,该提案还将限制电池中重金属汞和镉的含量,无论是否配置在设备上,便携式电池所含镉金属不得超过其重量0.002%,限制电池汞、镉等金属含量的要求将为镍氢电池的发展提供良好的政策环境。宜家发布消息称,将于2021年10月之前在全球宜家家居产品系列中停止销售一次性碱性电池,鼓励消费者使用充电电池。镍氢电池能量密度高,不含有害物质,可实现对一次电池和镍镉电池的替代。
其他领域:目前,在零售市场、商用对讲机、应急灯以及太阳能路灯等领域,镍氢电池凭借其性能稳定、工艺成熟、宽温性佳、安全性能优良等特点,得到广泛应用。尤其是太阳能路灯、矿灯等储能设施领域对镍氢电池的需求保持快速增长趋势。
3.大型镍氢电池
镍氢电池由于其成本较低且研究起步时间较早占据了该方面90%左右的市场,商业化的代表是丰田的普锐斯。用于混合动力汽车的动力电池将随着新能源汽车发展而发展,从16年~20年产能增减来看,我国产能与市场差距较小,趋势相同,基本可以做到自给自足,国内市场空间扩大有助于国内电池厂商的发展重心向动力电池倾斜,专家预测,至2025年我国混动汽车的市场能够达到228万辆/年,平均每年的增速达30%,至2035年混合动力汽车销量可能超过2000万辆/年,假设每混动镍氢电池能够达到1万元/辆,那么根据预测从2022年起,每年的市场空间能够超过100亿、至2025年达到200亿、至2030年能够达到2千亿。
4.T-Box/E-Call设备
车载tbox是Telematics BOX的简称,是车联网系统的基础硬件之一。需要在汽车电源切断后,能独立上传10分钟的数据,故而需要有独立供电电池,另外近期发布的《智能网联车载终端用金属氢化物镍蓄电池要求》中规定T-box备电,最基本的应用是紧急呼叫功能,关乎生命安全,必须可在-30~85度宽温域内满足15分钟以上的通话功能,在极限车温下长期存储(3-10年)仍能支持15分钟通话功能,如此苛刻的条件使得镍氢电池成为首选。目前的其使用的电池是宽温镍氢电池,根据2018年数据,FDK的镍氢电池为该产品方案的首选,当年全球市占率达到60%,产品中大部分产品为中国厂商代工生产后贴牌。
全球智能网联车的快速发展有效的推动了车载T-Box/E-Call设备的应用,镍氢电池凭借其良好的可靠性、宽温特性以及长循环寿命等特点,被T-Box/E-Call制造商和车企所青睐。目前,欧盟、俄罗斯、中国等国家已在车辆紧急呼叫方面制定了相关政策法规,要求在车辆上加装T-Box/E-Call设备。随着T-Box/E-Call的逐渐普及,作为其首选电源之一的镍氢电池亦将得到进一步发展。
我国T-Box装配数量已达940万套,装机量增速达到27%,整个汽车市场渗透率已经达到20%,据专家预测,未来五年增速将维持在20%左右,至2025年年装配量有望达到2020万套其中每套T-Box设备价格在1000-500元左右,电池价格约在20元左右,22年市场空间约合2.4亿元,至25年能达到约4亿元。
镍氢电池产业链成熟且完整,其行业覆盖群体较大,市场空间与产值足够大,从传统的零售和消费电子市场来看增长较为平缓,而进军动力电池和T-BOX供电电池的公司未来十年内将随着新能源汽车的发展可以获得充分的发展空间。
5. 军用市场
下期补充
第二节:政策方面 NO.1 2016年10月发布的《节能与新能源汽车技术路线图》指出了“以混合动力为重点,以动力总成优化升级、降摩擦和先进电气技术为支撑,全面提升传统燃油汽车节能技术和燃油经济性水平”的总体思路,还首次对混合动力汽车提出了“硬指标”,规划到2020年、2025年、2030年混合动力汽车销量占比要分别达到8%、20%、25%;2020年12月,中国汽车工程学会2021年发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中,又指出2025/2030/2035年混合动力占比分别达到40%/45%/50%,到2035年后燃油车要全面实现混动化,混动化以后的燃油车和新能源汽车的市场份额将各占一半。以此占比硬指标基础,可预测得知,至2025年我国混动汽车的市场能够达到228万辆/年,平均每年的增速达30%,至2035年混合动力汽车销量可能超过2000万辆/年。国内市场空间扩大有助于国内电池厂商的发展重心向动力电池倾斜
NO.2 《全球及中国镍氢电池行业专项深度调研及投资规划指导可行性预测报告(2021版)》指出,智能网联车的快速发展有效推动了车载T-BOX/E-Call设备的应用,镍氢电池凭借其良好的可靠性、宽温特性以及长循环寿命等特点,被T-Box/E-Call制造商和车企所青睐。随着T-Box/E-Call的逐渐普及,作为其首选电源的镍氢电池亦将得到进一步发展。
*下期增加
第三节:镍氢电池生产厂商
镍氢电池于1988年进入实用化阶段,并于上世纪90年代初期实现规模化生产。全球镍氢电池(Ni-MH Battery)主要厂商有Primearth EV Energy、FDK、GP Batteries International和Corun等,全球前四大厂商共占有超过45%的市场份额。日本和中国是全球镍氢电池行业的主要生产基地,其中我国以生产小型镍氢电池为主,日本则以生产大型镍氢电池为主。全球大型镍氢电池2013年出货量为2.11亿只,日本PEVE产出占比为93.1%,其他公司6.9%。
由于我国市场需求和政策对适合镍氢电池的混合动力汽车支持力度较低的等问题,绝大多数厂商生产的都是小型镍氢电池,具有镍氢动力电池生产能力或计划进入该领域的公司不多,根据2020年调查数据显示全球85%的镍氢动力电池为日本生产,但是我国相关龙头企业已实现镍氢电池和泡沫镍原材料的全产业链布局,形成了完整的产业链,更有甚者已成为丰田混动汽车动力电池国内供应商。从专利技术来看,日本的技术也领先于中国,世界动力镍氢电池的专利竞争格局为日、中和美在镍氢电池产业的专利申请中三分天下,分别占比32.68%、28.45%、16.05%。但是从日本镍氢电池的简单法律状态中可以看出,虽然日本企业在镍氢电池的研发、生产技术以及专利申请量上都领先于中国,但是由于大量专利申请时间早,近86.6%的专利都已经处于失效状态。从中国企业的专利申请趋势可以看出,中国企业正在快速、大量的抢占日本企业原先形成的技术壁垒,重新打造属于自己的技术壁垒,进而促进国内自主品牌的混合动力汽车的发展。
全球小型镍氢电池主要生产地区为中国、日本及欧洲,根据日本富士经济数据,2019年小型镍氢电池实际产量为10.2亿只。2019年小型镍氢电池主要产地国占比依次是中国67%、日本19%、欧洲12%。从2013年的统计数据看,日本的FDK和香港GPI公司依然占据前两位的位置,深圳豪鹏公司紧随其后。全球的生产厂商里,前10大生产商占据了67%的市场份额,市场占有率超过1%的生产厂商不超过20家。整个行业处于激烈的竞争状态,产品同质化以及供大于求的局面造成大部分生产厂家生存非常艰难,随时面临市场重新洗牌,进行重组整合。
主要生产厂商:
Primearth EV Energy,FDK,超霸电池,豪鹏国际,科力远,Panasonic,环宇电源,GS Yuasa,Spectrum Brands (Rayovac),立可兴,量能科技,Energizer Holdings,鹏辉能源,联合石油能源
*豪鹏科技致力于锂离子电池、镍氢电池的研发、设计、制造和销售,为客户提供一站式电源解决方案。现有产品包括聚合物软包锂离子电池、圆柱锂离子电池及镍氢电池。2022年深圳市豪鹏科技股份有限公司(简称“豪鹏科技”)开启了IPO之路,拟奔赴深交所主板上市。豪鹏科技业绩持续增长背后,为其贡献近两成营收的镍氢电池前景却不乐观,趋于饱和的市场不仅令该业务营收未来增长受限,更是严重拖累了其毛利率水平。
*科力远是中国唯一生产镍氢动力电池正负极片和镍氢动力电池的厂商,也是中国生产动力电池原材料泡沫镍的唯一厂商,国内市场份额100%。
价格方面:经过数十年发展,镍氢电池行业市场化竞争较为充分,行业头部企业拥有优质客户资源,可凭借其产品技术、规模化制造等优势保持长期较为稳定的利润水平。短期内,影响行业利润的主要因素为原材料价格及汇率波动等。
由于近年来行业内部竞争激烈,可以选择关注行业中市占率较大的企业
2017年5月,中国中车击败全球著名轨道交通巨头庞巴迪,取得加拿大蒙特利尔大都会交通局24辆通勤列车的制造订单,这是中国轨道交通首次打开加拿大市场的大门。今年,蒙特利尔大都会交通局再次向中国中车追加20辆通勤列车的订单,其中部分列车照明系统搭载了由科力远研发生产的镍氢蓄电池。用镍氢的原因是,蒙特利尔市位于加拿大中部,纬度较高,地形复杂,冬季漫长且寒冷,气温长期保持在-30℃以下,对车辆蓄电池的性能和质量有着严苛的要求,科力远所生产的轨道交通镍氢电池具有品质可靠、宽温性能强、应用范围广等特点,成功进入列车制造供应链,随“中国中车”这张中国制造的名片一起走出国门,成为镍氢电池领域中国制造的代表,这也是科力远在镍氢电池开辟出的新市场。
第四节:镍氢电池技术指标和现状
1. 镍氢电池技术指标分析
与镍氢电池的参数相关,或许大家最为熟悉的是就是容量了。但在目前主流产品,以及考虑到自身的使用电池的条件,往往电池容量(足够的条件下)不是最关键。更重要的是低自放电、内阻、耐衰减性,和一致性。前三者,和容量,在一定的技术条件下(一般情况下),是此消彼长的;往往要做好其中一方面,其他方面的性能就会有明显的降低。更多的技术指标不在此详述,如需了解可以登陆我们公众号查看。
2.镍氢电池技术现状
镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池,具有高能量、长寿命、无污染等特点,因而成为世界各国竞相发展的高科技产品之一。镍氢电池是在镍镉电池的基础上发展而来的新产品,环境友好,拥有极高的回收价值,是目前市场上最环保的电池。总体而言,镍氢电池具有具有良好的安全性、良好的一致性、优良的高低温性能、良好的环境友好性、高的可回收价值等优点,相较于新兴的锂离子电池,镍氢电池具有相对的优势,如锂电池无法极端环境中的持续工作而镍氢电池可以、使用接近寿命和长期过饱充时锂电池会膨胀漏液而镍氢电池不会,所以在航空航天、精密仪器以及等考虑领域电池耐受和稳定的领域,所以在锂电池取得特别重大在突破之前,短期镍氢电池依然不会被完全取代。
混动汽车的大部分工作模式为电池放电产生动力,而发动机更多负责给电池充电,使得电池耗电始终维持在40%左右。汽车用电池中,镍氢电池有着较为成熟稳定的技术,相比锂电池,即使镍氢电池在电池容量上稍显不足,其稳定的安全性是如今技术尚未成熟的锂电池无法比拟的,因其平稳的放电特性,高比热容,出色的快速充放电能力,镍氢电池的性能在需要不停快速充放电的混合动力汽车上得到完全的发挥,对于混动的动力组这种浅放浅充的工作模式,镍氢电池由于其耐饱充的特性和更高的充放电承受次数而难以被锂电池替换。
经过近三十年的发展,镍氢电池的产品技术及制造技术已经趋于成熟。高容量、低自放电、长寿命等技术已被部分优秀厂商所掌握。整体而言,国内优秀制造企业的技术水平及产品质量与日系企业的差距越来越小,在绝大多数应用领域已获得国际品牌商的认可并取代日系企业。
* 近期丰田的“双极性镍氢电池”已在日本全新一代 AQUA 混合动力汽车实现商用。与上一代镍氢电池相比,双极性镍氢电池中每个电芯的输出提高了1.5 倍,相同空间内容纳的电芯数量是原来的 1.4 倍多,总输出提高约两倍。
* 科力远为轨道交通自主研发设计的圆柱形密封式镍氢电池,不仅可以免维护,且能量密度大,设计寿命高,可在-40℃—60℃范围内正常充放。
声明: 本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请联系删除。
上一篇:电池应用篇(20240902)
下一篇:一文了解镍氢电池的优缺点




能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。