鋁離子電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)潛力分析

• 吳澳燕 2023年5月19日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1474 98
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鋁離子電池是一類可充電電池，包含一個(gè)由鋁制成的帶負(fù)電陽(yáng)極和一個(gè)帶正電石墨陰極，由于三維石墨優(yōu)良的導(dǎo)電性能和巨大的比表面積，能夠極大的縮短電池的充電時(shí)間。

鋁離子電池是一類可充電電池，包含一個(gè)由鋁制成的帶負(fù)電陽(yáng)極和一個(gè)帶正電石墨陰極，由于三維石墨優(yōu)良的導(dǎo)電性能和巨大的比表面積，能夠極大的縮短電池的充電時(shí)間。

目前，支持電動(dòng)汽車正常運(yùn)行的動(dòng)力電池有鉛酸電池與鋰電池，鉛酸電池在電池行業(yè)應(yīng)用第一，技術(shù)成熟，成本低，不過跟鋰電池比較，前者的使用壽命短，而鋰電池的冷卻與電池壽命比鉛酸電池，使用年限是有一定的增長(zhǎng)。

2022年，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到705.8萬輛和688.7萬輛，同比增長(zhǎng)96.9%和93.4%，市場(chǎng)占有率達(dá)25.6%，新能源汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)8年位居全球第一。其中，純電動(dòng)汽車銷量536.5萬輛，同比增長(zhǎng)81.6%。2022年，歐洲純電動(dòng)汽車銷量同比上漲29%，至158萬輛。德國(guó)、英國(guó)和法國(guó)的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)滲透率分別達(dá)到18%、17%和14%。在歐洲最大的汽車市場(chǎng)德國(guó)，2022年電動(dòng)汽車產(chǎn)量占新車產(chǎn)量的比例達(dá)到25%，新注冊(cè)登記汽車超過30%為電動(dòng)汽車。

2023年全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。彭博新能源財(cái)經(jīng)預(yù)測(cè)，今年全球新能源乘用車銷量將達(dá)1360萬輛，其中約75%為純電動(dòng)汽車。到今年年底，全球電動(dòng)汽車保有量有望達(dá)到4000萬輛，占全球汽車總保有量的3%左右，較2020年的1%有明顯提高。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)鋁離子電池行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》顯示：

鋁是地殼中含量最豐富的金屬，鋁材料輕而有韌性，能源工業(yè)將從鋰材料轉(zhuǎn)向鋁，在生產(chǎn)可充電電池等存儲(chǔ)系統(tǒng)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。除了在建造輕型結(jié)構(gòu)方面的重要作用外，未來鋁還可用于開發(fā)新的、更高效的光伏電池或熱系統(tǒng)。

鋁離子電池已有上百年研究歷史，目前較常見的是基于離子液體電解液而設(shè)計(jì)的室溫電池。但在其發(fā)展過程中仍存在一些亟待解決的科學(xué)問題：首先，難以尋找合適的電解液實(shí)現(xiàn)金屬鋁在室溫下的溶解沉積過程;第二，正極材料種類少，限制電池容量進(jìn)一步提升;第三，離子液體電解液對(duì)不銹鋼電池殼等金屬器皿存在較強(qiáng)的腐蝕作用，引發(fā)副反應(yīng)。

鋁離子電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)潛力分析

鋁金屬作為負(fù)極，除了容量、電壓、元素豐度優(yōu)點(diǎn)外，相比于嵌鋰態(tài)石墨負(fù)極和鋰金屬，鋁金屬幾乎可以稱為“絕對(duì)安全負(fù)極”。鋁電池是鋰離子電池的替代品競(jìng)爭(zhēng)中的強(qiáng)力候選者，在了解鋁與各種化合物相互作用的電化學(xué)性質(zhì)方面將會(huì)繼續(xù)取得科學(xué)進(jìn)展。

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，印尼鋁土礦儲(chǔ)量位列全球前五，主要以三水鋁石型鋁土礦為主，具有高鋁、低硅、高鐵的特點(diǎn)，礦石質(zhì)量好，適合耗能低的拜耳法處理;而我國(guó)的一水硬鋁石型鋁土礦，總體特征是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比，礦石質(zhì)量差，加工難度大。

截至2021年12月30日，國(guó)內(nèi)主要地區(qū)鋁錠社會(huì)庫(kù)存總量約81萬噸，較前一周下降5.8萬噸。2021年11月，國(guó)內(nèi)電解鋁運(yùn)行產(chǎn)能3757.1萬噸，同比下降4.52%，環(huán)比下降0.91%;截至2021年11月底，建成產(chǎn)能4283.1萬噸。

隨著新能源時(shí)代到來，新能源電動(dòng)汽車開始規(guī)?；茝V使用。近幾年，私家車、小型貨運(yùn)車、公交車等都開始使用電動(dòng)汽車，對(duì)電池需求持續(xù)增加。目前，電動(dòng)汽車使用較多的是鋰電池，鋰離子電池主要是借助液體電解液為介質(zhì)，將離子從一個(gè)電極傳輸至另一個(gè)電極從而實(shí)現(xiàn)充電和放電。

2022年全球鋰電池總體出貨量957.7GWh，同比增長(zhǎng)70.3%。2022年，中國(guó)鋰離子電池出貨量達(dá)到660.8GWh，同比增長(zhǎng)97.7%，在全球鋰離子電池總體出貨量的占比達(dá)到69.0%，2021年中國(guó)鋰離子電池出貨量在全球的占比為59.4%。

未來十年，鋰離子電池仍然是新能源汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域的主要電池技術(shù)路線。到2030年，全球新能源汽車的銷量將達(dá)到5212.0萬輛;儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展也將極大的拉動(dòng)對(duì)鋰離子電池的需求。EVTank預(yù)計(jì)，到2025年和2030年，全球鋰離子電池的出貨量將分別達(dá)到2211.8GWh和6080.4GWh，其復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到22.8%。

鋁離子固態(tài)電池是一種以活性鋁為陽(yáng)極、碳材料為陰極，聚合物為電解質(zhì)的固態(tài)離子電池。首先，鋁具有3個(gè)離子，攜帶的電荷是鋰離子電池的3倍，能量密度的潛力很大。由鋁制成的電池具有最高電壓，可提供較高的電流，采用的聚合物電解質(zhì)能夠有效防止電池自燃。鋁離子電池在安全性能、高能量密度和充放電循環(huán)壽命等方面均優(yōu)于鋰離子電池。

目前鋁離子固態(tài)電池技術(shù)開始逐步成熟。根據(jù)相關(guān)報(bào)道，電池企業(yè)Saturnose 正準(zhǔn)備推出固態(tài)鋁離子電池，采用15kW的固態(tài)鋁離子電池重565公斤，可以支持1200公里的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程，并能持續(xù)20000次充放電循環(huán)，在汽車使用中可提供長(zhǎng)達(dá)15年的穩(wěn)定壽命。

隨著新能源汽車的持續(xù)發(fā)展，預(yù)計(jì)到2024年，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到1600億元。由于鋰資源為稀缺資源，難以滿足龐大的動(dòng)力電池市場(chǎng)需求。而鋁資源儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低。目前金屬鋰的價(jià)格約為120萬元/噸，而金屬鋁價(jià)格只有1.8萬元/噸。未來10年，是我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的黃金期，鋁離子固態(tài)電池將迎來重大發(fā)展利好。

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