2024年中國鋰電池?zé)岚踩芾硇袠I(yè)現(xiàn)狀、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局、上下游運(yùn)行現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析預(yù)測(cè)
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報(bào)告發(fā)布方:中金企信國際咨詢《2024-2029年鋰電池?zé)岚踩芾硇袠I(yè)全產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深度分析及投資戰(zhàn)略可行性評(píng)估預(yù)測(cè)報(bào)告》
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(1)鋰電池?zé)岚踩芾硇袠I(yè)現(xiàn)狀:自鋰電池1991年首次商用,隨著鋰電池技術(shù)的不斷發(fā)展,開啟了鋰電池的普及時(shí)代。鋰電池憑借高能量密度、自放電低、可循環(huán)使用次數(shù)多等眾多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、新能源汽車、儲(chǔ)能領(lǐng)域等。
隨著鋰電池的普及,其工作過程中過熱導(dǎo)致的熱安全問題愈加受到重視,鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測(cè)與防護(hù)專用裝置由此產(chǎn)生。鋰電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象的技術(shù)問題和防護(hù)設(shè)備與傳統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)方式有所不同。由于鋰電池?zé)崾Э厍闆r復(fù)雜,一旦發(fā)生熱失控會(huì)產(chǎn)生大量熱量進(jìn)而引發(fā)火災(zāi),并且在密閉的環(huán)境內(nèi)隨著熱量的傳遞會(huì)形成“多米諾效應(yīng)”,擴(kuò)散到其他電池引發(fā)更劇烈的火災(zāi)和爆炸。傳統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)方式一般采用溫度、煙霧或氣體單一探測(cè)源方式,易發(fā)生漏報(bào)、誤報(bào)或者報(bào)警滯后現(xiàn)象。所以針對(duì)鋰電池?zé)崾Э匦璨捎酶茖W(xué)、更合理的監(jiān)測(cè)方式達(dá)到早期預(yù)警、防止誤報(bào)的目的,
從而實(shí)現(xiàn)鋰電池?zé)崾Э氐脑缙陬A(yù)警和智能控制。我國鋰電池?zé)岚踩芾韺S迷O(shè)備行業(yè)是隨著鋰電池的發(fā)展而興起的,隨著下游市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大,行業(yè)將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。目前鋰電池安全防護(hù)產(chǎn)品應(yīng)用于電化學(xué)儲(chǔ)能電站、新能源客車等鋰電池主要應(yīng)用領(lǐng)域。
①電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域:電化學(xué)儲(chǔ)能是未來能源體系的重要組成部分,是智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的必要環(huán)節(jié),也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要技術(shù)手段。國內(nèi)外的研究和工程實(shí)踐普遍認(rèn)同,電化學(xué)儲(chǔ)能作為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供需平衡、靈活調(diào)節(jié)的有效手段,是智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)得以實(shí)際應(yīng)用的重要基礎(chǔ)條件。我國已將儲(chǔ)能作為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)予以引導(dǎo)和扶持,未來對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)需求將明顯提升。
鋰電池因其性能穩(wěn)定性及成本可控性成為電化學(xué)儲(chǔ)能中儲(chǔ)能介質(zhì)的主要應(yīng)用。作為含能物質(zhì),鋰電池具有發(fā)生火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)本質(zhì),特別是在密閉封閉空間,一旦某一儲(chǔ)能單元發(fā)生火災(zāi),將會(huì)引起相鄰多臺(tái)儲(chǔ)能單元的連鎖火災(zāi)反應(yīng)甚至箱體爆炸,火災(zāi)荷載大、易復(fù)燃、危險(xiǎn)性高且難于撲救。2021年北京豐臺(tái)4.16儲(chǔ)能電站發(fā)生爆燃事故,國家相關(guān)部門加快出臺(tái)了鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全防護(hù)相關(guān)政策法規(guī)。
2021年以來,國家發(fā)改委、國家能源局、全國電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織起草的《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理暫行辦法》《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》相繼完成征求意見并陸續(xù)發(fā)布實(shí)施,要求建設(shè)單位應(yīng)制定應(yīng)急處置預(yù)案,配備專業(yè)應(yīng)急處置人員和滿足電站事故處置需求的應(yīng)急救援裝備;同時(shí)要求儲(chǔ)能電站實(shí)現(xiàn)PACK級(jí)別安全監(jiān)測(cè),儲(chǔ)能電站每個(gè)電池模塊宜單獨(dú)配置探測(cè)器……能撲滅電池火災(zāi)和電氣設(shè)備火災(zāi),且防止復(fù)燃。
②新能源商用車領(lǐng)域:自2015年起國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、交通運(yùn)輸部及全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)客車分技術(shù)委員會(huì)等相關(guān)部門及社會(huì)團(tuán)體先后發(fā)布了多項(xiàng)電動(dòng)汽車消防安全系列標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)火災(zāi)防控裝置性能檢驗(yàn)、火災(zāi)報(bào)警、疏散、應(yīng)急救援和滅火等領(lǐng)域,加快了鋰電池?zé)崾Э胤雷o(hù)產(chǎn)品的落地。
2019年3月實(shí)施的《城市公共汽電車車輛專用安全設(shè)施技術(shù)要求》,明確城市公共汽電車要求配備電池箱火災(zāi)防控裝置。2022年3月,工信部發(fā)布《2022年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》,進(jìn)一步提升動(dòng)力蓄電池?zé)崾Э貓?bào)警和安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)涵蓋商用車(如新能源客車)和乘用車。隨著上述相關(guān)新能源汽車電池安全防護(hù)政策的逐步落實(shí),城市公共新能源客車(公交系統(tǒng))市場(chǎng)作為受該政策影響最為敏感的應(yīng)用領(lǐng)域,率先普及并發(fā)展壯大。
(2)鋰電池?zé)岚踩芾硇袠I(yè)發(fā)展趨勢(shì):鋰電池安全防控裝置包含鋰電池?zé)崾Э胤雷o(hù)及鋰電池?zé)峁芾硌b置,其中熱失控防護(hù)裝置主要由熱失控監(jiān)測(cè)模塊和熱失控抑制模塊組成。監(jiān)測(cè)模塊通過復(fù)合探測(cè)手段監(jiān)測(cè)電池?zé)崾Э厍半姵貍}內(nèi)溫度、氣體等變化的特性,根據(jù)算法及時(shí)發(fā)出預(yù)警,激活抑制模塊進(jìn)行滅火。誤報(bào)、漏報(bào)率是衡量模型優(yōu)劣的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。
隨著國家產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)的推出、實(shí)施,更多的生產(chǎn)制造企業(yè)進(jìn)入行業(yè),鋰電池?zé)崾Э胤雷o(hù)裝置火災(zāi)探測(cè)的準(zhǔn)確性持續(xù)提升成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
由于鋰電池火災(zāi)特殊機(jī)理,滅火時(shí)除了需要撲滅明火,還需要將電池降溫防止復(fù)燃,同時(shí)滅火劑的生產(chǎn)、使用還需要考慮到對(duì)周圍環(huán)境的影響,因此清潔高效滅火劑和特定場(chǎng)景、滅火技術(shù)的有效結(jié)合成為行業(yè)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品工藝創(chuàng)新的主要方向。
隨著新能源電站的加速建設(shè)及電化學(xué)儲(chǔ)能的廣泛配套,以鋰電池為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全問題愈發(fā)受到社會(huì)關(guān)注,國家相關(guān)部門已將鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)提高至PACK級(jí)。一方面,高規(guī)格的安防裝備將增加儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)成本;另一方面,PACK級(jí)監(jiān)測(cè)抑制功能需要與電池電芯的自身參數(shù)融合。由于每家新能源電池廠商所采用的電芯存在差異性,需電池廠商開放部分電芯數(shù)據(jù)進(jìn)行定制化研究開發(fā)。
鋰電池的安全性、性能受環(huán)境溫度影響較大,過度的高低溫都會(huì)對(duì)鋰電池壽命和安全性產(chǎn)生影響,因此需要溫控系統(tǒng)與電池管理系統(tǒng)配合,對(duì)鋰電池進(jìn)行溫度控制,避免電池進(jìn)入熱失控狀態(tài)。未來高容量、高倍率儲(chǔ)能應(yīng)用增加,對(duì)溫控提出更高的要求,效率高散熱速度快的液冷優(yōu)勢(shì)凸顯。
(3)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局:
①電化學(xué)儲(chǔ)能鋰電池安全防控領(lǐng)域:“雙碳”背景下電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量高速增長(zhǎng),國內(nèi)精密溫控節(jié)能設(shè)備提供商、綜合消防企業(yè)等均有所布局。行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)有深圳市英維克科技股份有限公司(002837)、青鳥消防股份有限公司(002960)、國安達(dá)股份有限公司(300902)、煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技股份有限公司(873537)等。
②新能源乘用車鋰電池安全防控領(lǐng)域:消防產(chǎn)品進(jìn)入電動(dòng)汽車市場(chǎng)需取得產(chǎn)品的消防產(chǎn)品技術(shù)鑒定證書及整車廠商的合格供應(yīng)商認(rèn)證,門檻較高;車載安全產(chǎn)品目前的主要應(yīng)用場(chǎng)景集中于新能源商用車領(lǐng)域(乘用車市場(chǎng)仍處于市場(chǎng)培育期),目前市場(chǎng)內(nèi)參與的企業(yè)較少。
行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)有中汽客汽車零部件(廈門)有限公司(國安達(dá)股份有限公司(300902)子公司)、煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技股份有限公司(873537)、哲弗智能系統(tǒng)(上海)有限公司等。
(4)鋰電池?zé)岚踩芾硇袠I(yè)上下游運(yùn)行現(xiàn)狀:鋰電池安全防控裝置采購的主要原材料為鋼制主機(jī)箱體、冷軋鋼板等金屬件,電路板、線束等電子類原材料,六氟丙烷、全氟己酮等滅火劑原料。上游原材料供應(yīng)充足,產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)平穩(wěn)。下游主要為鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)廠商,如儲(chǔ)能電站系統(tǒng)集成商、新能源汽車廠商、電池廠商等;城鎮(zhèn)化水平和交通運(yùn)輸、新能源電站等行業(yè)安全配套投資不斷提高,帶動(dòng)鋰電池安全防控裝置應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和滲透率的增長(zhǎng)。
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