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(1. 機械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟研究所 2. 中國電器工業(yè)協(xié)會鉛酸蓄電池分會)
關(guān)健詞:蓄電池;行業(yè)發(fā)展;趨勢
鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分,與工業(yè)、交通、通信、金融、國防軍工、航海航天、新能源儲能和人民日常生活等方面的發(fā)展與利益密切相關(guān),在經(jīng)濟和國防建設(shè)事業(yè)中發(fā)揮了不可或缺的重要作用。
近二十年來,在世界能源經(jīng)濟發(fā)展的浪潮中,在中國經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略方針的指導(dǎo)下,鉛酸蓄電池行業(yè)正逐漸從一個傳統(tǒng)的低端產(chǎn)業(yè)向新型的中高端產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。從2005年開始我國就已成為全球最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)國、出口國和消費國,行業(yè)總產(chǎn)量平均增長速率達到了12%以上。進入2018年,隨著中國經(jīng)濟減速調(diào)整的新常態(tài)發(fā)展形勢,行業(yè)總產(chǎn)量平均增速降到8%以下,產(chǎn)業(yè)進入一個中低速的穩(wěn)定發(fā)展時期。
2019年鉛酸蓄電池行業(yè)實現(xiàn)總產(chǎn)量2.78億kVAh,總產(chǎn)值1980億,同比上一年度增長6.45%左右,如表1所示。其中天能、超威、理士、南都、風(fēng)帆、駱駝等龍頭骨干企業(yè)的經(jīng)濟規(guī)模增速達到10%以上,行業(yè)整體經(jīng)濟規(guī)模保持了良好的發(fā)展勢頭。
1.2.1 汽車用鉛酸蓄電池
2019年中國的汽車行業(yè)保持了良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài),汽車產(chǎn)銷量分別為2572.1萬輛和2576.9萬輛,市場保有量達到2.6億輛,同比增長8.83%,如表2所示。由于目前汽車用蓄電池100%使用鉛酸蓄電池,因此,2019年汽車用鉛酸蓄電池同比也保持了9%左右的增長率。
表1 2019年與2015年行業(yè)經(jīng)濟規(guī)模同比數(shù)據(jù)
表2 2016~2019年汽車市場保有量及增長率
1.2.2 電動自行車鉛酸蓄電池
2019年中國電動自行車產(chǎn)銷量分別為2708萬輛和3120萬輛,市場保有量達到2.81億輛,同比增長12.4%,如表3所示。2016年之前,電動自行車用鉛酸蓄電池的占比率在92%以上,2016年后,在國家政策導(dǎo)向及扶持下,鋰電池得到了快速的發(fā)展,由此鉛酸動力電池市場受到來自鋰電池的沖擊,特別是2019年4月電動兩輪車新國標(biāo)的實施,使得電動自行車用鉛酸蓄電池市場受到了較大的影響,2019年電動自行車用鉛酸蓄電池的占比率下降到86.8%左右,產(chǎn)量同比增長率保持在10.7%。
1.2.3 通信基站用鉛酸蓄電池
截至2019年底,中國通信基站數(shù)量達到841萬個(2G+3G:284萬、4G:544萬,5G:13萬),其中宏基站252萬個,同比增長29.7%。2019年約有50萬個宏基站需要更換備用電池,需要更換鉛酸蓄電池數(shù)據(jù)量約1200萬只,產(chǎn)量約1440萬kVAh。2016年之前,基站更換的電池100%采用鉛酸蓄電池,2016年中國通信基站的主要運營商中國鐵塔股份有限公司開始采用動力退役鋰電池進行梯次利用,使得鉛酸蓄電池的占比率逐年下降,2019年同比下降32%左右,如表4所示。
表3 2016~2019年電動自行車市場保有量及增長率
中國是全球最大的鉛酸蓄電池對外貿(mào)易國,產(chǎn)品主要出口美國、歐洲、非洲及中東等國家和地區(qū)。產(chǎn)品的直接出口量一直保持在國內(nèi)生產(chǎn)總量的10%左右,并保持穩(wěn)定的增長和良好的貿(mào)易順差形勢。近年來,鉛酸蓄電池進出口貿(mào)易環(huán)境生了一些變化,主要有以下幾個方面,一是從2016年開始,國家對鉛酸蓄電池征收4%的消費稅;二是國內(nèi)鉛價大幅上漲,與國際鉛價差達15%以上;三是企業(yè)用工成本和環(huán)保成本的增大;四是中美貿(mào)易戰(zhàn)影響。受以上因素的影響,目前中國鉛酸蓄電池產(chǎn)品的出口價格優(yōu)勢逐漸下降,出口量出現(xiàn)小幅下降趨勢。2019年鉛酸蓄電池的出口量為1.7億只,同比下降10.4%,如表5所示。
近年來,在我國宏觀經(jīng)濟增速放緩的趨勢下,鉛酸蓄電池行業(yè)總體保持了穩(wěn)中有進的發(fā)展,產(chǎn)品產(chǎn)銷量維持穩(wěn)定增長態(tài)勢,如表6所示。
表4 2016~2019年通信宏基站及鉛酸電池增長率
表5 2016~2019年中國鉛酸電池進出口量及增長率
表6 2016~2019年行業(yè)總產(chǎn)量、總產(chǎn)值及增長率
雖然受主營業(yè)務(wù)收入、征收消費稅、鉛價上漲、出口額下降及用工成本增加等因素的影響,但行業(yè)利稅指標(biāo)仍然有所增加,呈現(xiàn)了稅利雙增的態(tài)勢。2019年37家規(guī)模以上企業(yè)完成利稅98億元,同比增長4%,其中利潤總額19億元,同比增長12%,稅金總額81億元,同比增長4%,如表7所示。
2011年全國共有蓄電池企業(yè)2000余家,大部分是以手工作業(yè)為主的作坊式企業(yè),在國家產(chǎn)業(yè)政策的宏觀調(diào)控下,行業(yè)經(jīng)過十年的技術(shù)進步和優(yōu)勝劣汰,目前行業(yè)企業(yè)的數(shù)量已不足300家,產(chǎn)業(yè)集中度得到提高。骨干重點企業(yè)實力明顯增強,從市場上看,天能、超威、旭派、京九、蘇中五家企業(yè)已占據(jù)動力電池90%以上的市場份額;駱駝、風(fēng)帆、理士、江森、巨江、川西、杰士湯淺七家企業(yè)已占據(jù)起動電池70%以上的市場份額;南都、理士、雙登、圣陽、瑞達、臥龍六家企業(yè)已占據(jù)通信電池70%以上的市場份額?;拘纬闪斯歉芍攸c企業(yè)為主,中小企業(yè)為輔的行業(yè)格局。
表7 2016~2019年規(guī)模以上企業(yè)利稅值及增長率
近年來,鉛酸蓄電池受傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和政策導(dǎo)向的影響,行業(yè)整體一直處于市場價值鏈的低端。而掣肘產(chǎn)業(yè)安全的主要是由于鉛酸蓄電池的能量密度偏低和生產(chǎn)過程產(chǎn)污兩塊短板。雖然鉛酸蓄電池是目前綜合性價比較高的二次電源,市場的需求也非常廣泛,但由于前期發(fā)展過程中的一些鉛污染事件以及社會對鉛酸蓄電池的誤解和偏見,特別是受國家創(chuàng)新意識的驅(qū)動,政府各部門希望有更新更好的二次電源來取代鉛酸蓄電池,致使我國的鉛酸電池產(chǎn)業(yè)難以獲得政策支持和國家資金的扶持,在新能源領(lǐng)域發(fā)展的一系列政策扶持上鉛酸蓄電池始終處于邊緣化狀態(tài)。加之國家取消鉛酸蓄電池的出口退稅、增加消費稅等一系列限制發(fā)展的政策,使行業(yè)發(fā)展環(huán)境壓力增大。
市場環(huán)境上,鉛酸蓄電池受到來自于鋰電池的強大沖擊,由于國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展尚存在一些需要解決的問題,為此,過度投資的鋰電池行業(yè)出現(xiàn)了產(chǎn)能嚴重過剩的現(xiàn)象,部分產(chǎn)能轉(zhuǎn)向鉛酸蓄電池的應(yīng)用市場。雖然近年來鉛酸電池在結(jié)構(gòu)上、工藝上有所改善和提高,比如:卷繞式電池、超級電池、鉛炭電池等,在循環(huán)壽命和能量密度上有了較大的提高,但與鋰電池仍然有較大的差距。因此,鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)彌補短板、突破技術(shù)關(guān)健環(huán)節(jié)已迫在眉睫。
“低端過剩、高端匱乏”是我國鉛酸蓄電池行業(yè)產(chǎn)品現(xiàn)狀寫照。一方面落后的同質(zhì)化產(chǎn)能過多,競爭處于無序狀態(tài);另一方面,缺乏充分滿足新能源汽車及5G通信等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端產(chǎn)品。
1)多數(shù)企業(yè)缺乏長期發(fā)展的戰(zhàn)略眼光,一般著重于當(dāng)前的市場和利益,認為高端產(chǎn)品研發(fā)投入大、風(fēng)險高,收益具有較大的不確定性。
2)產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新平臺運行尚不成熟,研發(fā)項目多重形式、輕實質(zhì),科研項目的重點多在贏得國家資金、論文獲獎和專利申請方面,懸浮式項目比例較大,成果轉(zhuǎn)化率低。
3)資金投入不足,一方面國家資金支持少,另一方面企業(yè)資金短缺,在國際先進工業(yè)國家企業(yè)的研發(fā)營收比一般在20%以上,而行業(yè)平均投入比還不足5%。
4)市場的價格體系對高端產(chǎn)品應(yīng)用價格具有一定的阻礙性,比如鉛布電池、卷繞電池等市場價格接受能力差。
近年來,雖然行業(yè)技術(shù)發(fā)展取得了很大的進步,但行業(yè)整體的研發(fā)力量仍然很薄弱,高端專業(yè)管理人才也十分匱乏,對社會人才的吸引力度也逐漸下滑,分析原因主要有以下幾方面。
1)鉛酸蓄電池作為一個傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè),長期以來得不到國家政策的支持和資金扶持,因此,社會人才的關(guān)注度不高。
2)行業(yè)企業(yè)效益水平偏低,難以吸引技術(shù)人才和高端管理人才,對海歸的高端專業(yè)人才更是可望不可及。
3)人才資源相對匱乏,一方面電化學(xué)專業(yè)高校稀少,全國只有6所高校設(shè)立了電化學(xué)專業(yè),而且這些高校的電化學(xué)專業(yè)都對鉛酸蓄電池的研究、教學(xué)課程普遍進行了壓縮或弱化,每年鉛酸蓄電池專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生寥寥無幾。另一方面,社會專業(yè)研究鉛酸蓄電池的科研院所也較少,計劃經(jīng)濟時期設(shè)立的專業(yè)技術(shù)學(xué)校和技工學(xué)校也都相繼停辦和撤銷,使得涉及鉛酸蓄電池專業(yè)的人才資源嚴重短缺。
以上多種因素的綜合作用,行業(yè)內(nèi)專業(yè)技術(shù)人員總量及科研資源配置,與龐大的產(chǎn)業(yè)隊伍及其產(chǎn)業(yè)地位、發(fā)展需求極不相配,絕大部分企業(yè)無法形成鉛酸蓄電池研發(fā)主體,一些關(guān)鍵性產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難以突破,制約了產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)、高附加值領(lǐng)域延伸。
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國鉛酸鉛酸蓄電池行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量整體水平已經(jīng)達到國際通用標(biāo)準,其中動力蓄電池技術(shù)和質(zhì)量已處于國際領(lǐng)水平。但在產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性方面還存在一些問題,例如產(chǎn)品的容量、壽命及成組一致性等指標(biāo)和性能上波動性較大。分析這些問題的產(chǎn)生主要有三個方面原因,一是行業(yè)產(chǎn)能過剩、市場同質(zhì)化低價竟?fàn)幰鸬漠a(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;二是原(輔)材料、配套件質(zhì)量波動引起的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;三是受原材料價格上漲影響,一部分企業(yè)為了降低成本,維持利潤而盲目地降低原輔材料、零部件的采購標(biāo)準及工藝過程偷工減料、以次充好現(xiàn)象引起的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
鉛酸蓄電池屬于量大面廣的產(chǎn)品,在國民經(jīng)濟建設(shè)的各個領(lǐng)域和人們社會活動中都需要采用。由于鉛酸蓄電池具有獨特的電化學(xué)體系(正負極采用相同的基礎(chǔ)材料有電解質(zhì)具有唯一性),產(chǎn)品具有很高的溫度適用性和使用安全性,可在-40℃~ +100℃的環(huán)境中無需輔助、防護而穩(wěn)定可靠的工作,加之鉛可以實現(xiàn)98%以上的再生利用率,可以有效地保護地球資源。因此,產(chǎn)品的這些性質(zhì)是其他二次電源無法相比的,適用于市場對產(chǎn)品廉價、安全、可靠、維護維修簡便等需求的期望。
鉛酸蓄電池共有十九種產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于市場,按照使用用途可分為四個類別。
(1)起動類蓄電池
起動類蓄電池主要是為汽車、農(nóng)用車、摩托車、內(nèi)燃機車和工程機械等車輛起動點火和照明。在目前市場保有的各類車輛98%以上配置的是鉛酸蓄電池,近年來,除摩托車外,我國汽車、農(nóng)用車、內(nèi)燃機車和工程機械車輛的年增長率都在10%左右,摩托車受大中型城市禁摩的影響,從2017年開始出現(xiàn)了負增長,負增長率大約在5%左右,由于摩托車蓄電池總產(chǎn)量僅占起動類蓄電池總量的8%左右,對起動類蓄電池市場總體需求量不會產(chǎn)生大的影響,因此,預(yù)計起動類蓄電池市場總需求量增長率仍然會保持在9%左右。
(2)動力類蓄電池
動力類蓄電池主要是為電動二輪車、電動三輪車、低速電動四輪車和電動搬動車等電動車輛提供動力電源。在目前市場保有的電動車輛中,鉛酸蓄電池配置率分別為:電動二輪車83%左右;電動三輪車、低速電動車和電動搬動車均在90%左右。從2017年開始,電動二輪車逐漸被鋰電池替代了一部分市場,新車配比率下降速度約為10%左右。由于每年新車的產(chǎn)銷量約為市場保有車輛的12%左右,因此,總體市場需求量鉛酸蓄電池仍然會保持8%左右的增長率。目前,電動三輪車、低速電動車和電動般運車用鉛酸蓄電池市場受鋰電池沖擊影響較小,近年來電動三輪車、低速電動車和電動般運車的年增長率分別25%、20%、10%;相應(yīng)配套的鉛酸蓄電池的增長率也會保持在20%、18%、8%。由于在動力類鉛酸蓄電池中電動二輪車用電池占有總產(chǎn)量的85%左右,因此,預(yù)計動力類蓄電池市場總需求量仍然會保持在8%左右。
(3)浮充類蓄電池
浮充類蓄電池主要是為通信、電力、計算機等UPS系統(tǒng)提供不間斷直流電源,其中通信領(lǐng)域是浮充類蓄電池最大的消費市場。未來市場,形勢是嚴峻的,通信市場鉛酸蓄電池是否會被鋰電池全面替代?分析主要取決于以下兩方面因素。一是新能源汽車產(chǎn)業(yè)是否能夠快速發(fā)展?否則退役的鋰電池不足以供給。而由于鋰電池的安全性、再生價值、價格成本以及充電維護系統(tǒng)等問題目前還未完全解決,在一定程度上制約了新能源汽車的發(fā)展。從2020年上半年新能源汽車的產(chǎn)銷量上看,增長的勢頭有所放緩。二是鉛酸蓄電池是否能夠快速升級?新型的鉛炭電池、純鉛電池是否能夠在能量密度、循環(huán)壽命方面明顯縮小與鋰電池的差距??傮w上分析,浮充類蓄電池的未來市場是風(fēng)險與機遇同在。
(4)儲能類蓄電池
儲能類蓄電池主要是為光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電以及電力消峰填谷等電力提供儲存和進行轉(zhuǎn)換。隨著我國綠色經(jīng)濟的發(fā)展,太陽能、風(fēng)能、潮汐能的應(yīng)用越來越廣泛。鉛酸蓄電池由于其使用的溫度范圍比較廣,在蓄電池串聯(lián)和并聯(lián)使用中容量穩(wěn)定性和一致性比較好,在不穩(wěn)定的充電環(huán)境中,有更強的充電接受能力,且維修和維護成本,系統(tǒng)總體投資較少等優(yōu)點,在電力儲能領(lǐng)域被廣泛使用,一直保持在15%左右的增長需求。近年來,由于鋰電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,一些儲能重大項目和形像工程也逐步轉(zhuǎn)向使用鋰電池,對鉛酸蓄電池儲能市場產(chǎn)生了較大的影響,2019年儲能類鉛酸蓄電池的市場增長率只有5%左右,損失的市場主要是電力消峰填谷和太陽能路燈照明方面。未來市場分析,鉛酸蓄電池的優(yōu)勢在于溫度適應(yīng)性強和波動性充電特性穩(wěn)定,最適合風(fēng)力發(fā)電儲能系統(tǒng)。前些年建立的大量風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于風(fēng)力的不規(guī)則性出現(xiàn)了棄風(fēng)的現(xiàn)象。未來隨著國家對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有效運營的調(diào)整,將給儲能用鉛酸蓄電池帶來一個廣闊的發(fā)展空間。
2019年全球電池(包括一次電池與二次電池)市場結(jié)構(gòu)中,鉛酸蓄電池占比為52%,為第一大類電池,2019年全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模為約620億美元,折人民幣4200億左右。全球鉛酸電池應(yīng)用領(lǐng)域中,起動類蓄電池占比48%;動力類蓄電池其次,占比28%;工業(yè)電池(浮充與儲能蓄電池)占比22%。中國鉛酸蓄電池總產(chǎn)量占全球的35%左右,其次是美國,占比約為32%,日本位居第三,占比為13%,此外還有越南、德國、韓國等。
從國際市場上需求看,鉛酸電池還處于低速增長的狀態(tài)。汽車電池占據(jù)海外鉛酸市場近50%的份額,且因內(nèi)燃汽車增量和存量市場的持續(xù)擴大帶動汽車電池的需求繼續(xù)提升。工業(yè)電池因全球通信、互聯(lián)網(wǎng)與云數(shù)據(jù)中心、清潔能源的發(fā)展,將會高速發(fā)展,但受技術(shù)迭代影響,鉛酸電池發(fā)展空間有限。動力電池占據(jù)海外鉛酸市場的11%,規(guī)模不大,且高端市場受鋰電技術(shù)的滲透。從總體來看,鉛酸電池海外發(fā)展空間會好于國內(nèi)。
我國在國際鉛酸蓄電池市場的占有率大約在10%左右,2019年出口總量約36億美元,其中直接出口量約30億美元,間接出口量約6億美元,出口量同比下降2%左右。出口量下降的主要原因一方面是受中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響,另一方面是在價格上缺乏竟?fàn)巸?yōu)勢。
2020年1~4月,受國際新冠病毒的影響,鉛酸蓄電池的出口貿(mào)易出現(xiàn)了較大的滑坡,5月開始貿(mào)易逐漸回升,到7月份基本恢復(fù)到2019年同期水平。預(yù)測未來一段時間鉛酸蓄電池的出口貿(mào)易總額會小幅下降,同比下降幅度在3%左右。
目前,面對復(fù)雜多變的國際經(jīng)濟環(huán)境以及我國經(jīng)濟下行壓力增大的形勢,特別是面對鋰電池、燃料電池等新型電池的快速發(fā)展對鉛酸蓄電池市場產(chǎn)生沖擊的形勢,分析鉛酸蓄電池行業(yè)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)以下幾方面。
行業(yè)將由分散型制造向集中型制造轉(zhuǎn)變,企業(yè)的兼并重組、資源整合將加速集團型企業(yè)做強做大,企業(yè)的聯(lián)盟聯(lián)合將加速產(chǎn)業(yè)集聚地、產(chǎn)業(yè)集群域的形成,龍頭骨干企業(yè)、前端企業(yè)的行業(yè)引領(lǐng)作用將日趨顯著。
新的生產(chǎn)技術(shù)將逐漸替代舊的生產(chǎn)技術(shù),高科技含量的成套拉網(wǎng)、沖網(wǎng)、連鑄連軋生產(chǎn);智能高效固化室;智能數(shù)字化裝配生產(chǎn)線;脈沖快速化成生產(chǎn)線將廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)周期大幅度縮短,生產(chǎn)效率大幅度提高。智能化工位、智能化車間和智能化工廠逐漸形成。
產(chǎn)、學(xué)、研一體化的科技研發(fā)平臺廣為普及,高新科技、研究專利的產(chǎn)業(yè)化進程加速,產(chǎn)業(yè)的國際競爭力將有重大提升。
適用于太陽能、風(fēng)能、潮汐能儲能轉(zhuǎn)換的和電動汽車的長壽命、高能量密度的雙極電池、純鉛電池、水平電池和鉛碳電池等新型產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化加速,產(chǎn)品市場竟?fàn)幜υ鰪姟?/p>
環(huán)保體系、職業(yè)衛(wèi)生防護體系的完善和有效運行實現(xiàn)常態(tài)化;節(jié)能低耗、清潔化生產(chǎn)成為行業(yè)的主題,產(chǎn)業(yè)的社會公信度將大幅度提升。
蓄電池制造業(yè)在我國既是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),又是能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,在其發(fā)展的160多年來為國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步做出了重要的貢獻。在當(dāng)今新的發(fā)展形勢下,鉛酸蓄電池行業(yè)的主要任務(wù)是瞄準國際鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域的先進技術(shù),結(jié)合國內(nèi)外市場需求、新型工業(yè)化及二次能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,持續(xù)加大科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級,重點推進電池生產(chǎn)智能制造、綠色制造、服務(wù)型制造、精益制造與循環(huán)制造,大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量、比能量與成本控制水平,實現(xiàn)鉛蓄電池產(chǎn)業(yè)新舊動力能轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)快速升級,構(gòu)建我國鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)新的核心競爭優(yōu)勢,推進行業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康地發(fā)展。