Descifrado: la composición y el principio de funcionamiento de las baterías de plomo-ácido

(1) Descripción general del desarrollo de la industria

1. Descripción general del desarrollo de la industria de las baterías

La fabricación de baterías es una parte importante de la industria tradicional y la nueva industria energética en China. Está estrechamente relacionado con muchas industrias emergentes estratégicas, como los vehículos de nueva energía, las energías renovables, la información electrónica moderna, la fabricación de nuevos materiales y equipos. También es la industria básica más importante en la construcción económica nacional de China. Es la base de la economía nacional y el sustento de las personas y la construcción de una sociedad acomodada. Los productos de batería se están adaptando al desarrollo económico nacional bajo la nueva situación en China, asegurando las necesidades de la estrategia de defensa nacional, satisfaciendo las necesidades de las masas, diversificando las necesidades de la vida, etc. En cuanto a aspectos, tiene un amplio abanico de aplicaciones y juega un papel muy importante. La batería incluye una batería física y una batería química. Una batería física es un dispositivo que convierte directamente la energía solar, la energía térmica o la energía nuclear en energía eléctrica de corriente continua mediante el uso de efectos físicos, como una celda solar, un generador termoeléctrico, una batería nuclear, etc., y una batería química es un dispositivo que convierte directamente la energía química en energía eléctrica de corriente continua, como baterías de plomo-ácido, baterías de iones de litio, baterías de zinc-manganeso, etc. En las baterías, las baterías químicas son las más importantes. Según si la batería química se puede reciclar, se puede dividir en dos categorías principales: batería primaria y batería secundaria. Entre ellas, la batería primaria es una batería que solo se puede usar una vez para sustancias activas, también conocida como batería primaria, como batería de zinc-manganeso, batería alcalina de manganeso, etc. La batería secundaria se puede cargar y reciclar, también conocida como una batería. La batería utiliza el material activo en la batería para generar una corriente de salida de reacción química en un estado descargado, y se produce una reacción química inversa en el estado cargado para almacenar energía eléctrica.

Según el material del electrodo y el principio de funcionamiento, la batería se divide principalmente en cuatro categorías: batería de plomo-ácido, batería de iones de litio, batería de níquel-hidrógeno y batería de níquel-cadmio. Entre ellos, la batería de plomo-ácido tiene un rendimiento de alto costo, gran capacidad, alta potencia y larga vida útil. Es seguro y confiable. Es la batería más grande y versátil del mundo. Las baterías de iones de litio también ocupan una cierta cuota de mercado debido a su alta densidad energética.

2. Descripción general de las baterías de plomo-ácido

(1) Composición y principio de funcionamiento de la batería de plomo-ácido

El voltaje estándar de una celda de batería de plomo-ácido (también conocida como celda) es de 2 v.Para satisfacer las necesidades de alto voltaje de los aparatos eléctricos, las baterías a menudo se combinan en 6 v, 12 vy otros paquetes de baterías en serie. ; Para cumplir con los requisitos de alta capacidad de los aparatos eléctricos, a menudo se logra aumentando el área de las placas o soldando en paralelo las mismas placas en grupos de polos. . La batería que está completamente cargada y descargada de acuerdo con ciertas condiciones de descarga, cuando se descarga al voltaje especificado, se denomina capacidad de la batería. La unidad se utiliza generalmente en amperios hora (denominados " Ah " , " ah " ). La capacidad de una batería para descargar electricidad se llama energía, que es la capacidad de la batería multiplicada por el voltaje de descarga promedio, generalmente expresado en voltios-amperios (voltios-amperios-hora) o kilovoltios-amperios-hora (kVAh).

(2) Invención de la batería de plomo-ácido

En comparación con otras baterías secundarias, las baterías de plomo-ácido tienen principalmente las siguientes ventajas de rendimiento: A, el tiempo más largo para lograr la producción industrial, la tecnología más madura, rendimiento estable, confiabilidad, buena aplicabilidad; B, usando ácido sulfúrico diluido para electrólisis Líquido, sin inflamabilidad, batería con diseño de presión normal o bajo voltaje, buena seguridad; C, alto voltaje de trabajo, amplio rango de temperatura de funcionamiento, adecuado para aplicaciones de descarga de alta velocidad como vehículos eléctricos híbridos (HEV), D, carga flotante Tiene un excelente rendimiento en carga superficial y descarga superficial. Es adecuado para suministro de energía ininterrumpida (UPS), almacenamiento de nueva energía, corte de la red eléctrica y llenado de valles, etc. E, la tecnología de batería de gran capacidad está madura, puede fabricar miles de baterías de amperios-hora, el almacenamiento de energía a gran escala brinda conveniencia .

2 ventaja de la comparación de costos

Las baterías de plomo-ácido son las baterías secundarias más baratas, y el precio por unidad de energía es aproximadamente 1/3 del de las baterías de iones de litio o de las baterías de hidrógeno-níquel. Además, los componentes principales de las baterías de plomo-ácido son plomo y compuestos de plomo, el contenido de plomo es de hasta el 60% de la masa total de la batería, el valor residual de la batería usada es mayor y el precio de recuperación supera el 30%. De la batería nueva, por lo que el costo integral de la batería de plomo-ácido es más bajo.

3 regeneración y aprovechamiento de ventajas comparativas

La batería de plomo-ácido tiene una composición simple, tecnología de regeneración madura y alto valor de recuperación, lo que la convierte en la batería más fácil de reciclar y reciclar. La producción mundial de plomo reciclado ha superado la producción de plomo primario. La tasa de reciclaje de plomo en baterías de plomo-ácido en los Estados Unidos ha superado el 98,5%, y la tasa de reciclaje de baterías de plomo-ácido de desecho en China ha alcanzado más del 90%. Las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno y las baterías de iones de litio son en su mayoría baterías pequeñas, y la composición es complicada, el costo de reciclaje es alto, la recuperación es difícil y la industria del reciclaje es difícil de lograr una operación de mercado. En la actualidad, la tasa de reciclaje promedio de las baterías mencionadas es inferior al 20%, especialmente para las baterías de iones de litio, y la mayoría de los países aún no han logrado una recuperación y regeneración efectivas.

(2) Batería de plomo-ácido insuficiente

1 baja densidad de energía

La calidad y la densidad de energía volumétrica de las baterías tradicionales de plomo-ácido son bajas, la densidad de energía es solo aproximadamente 1/3 de la de las baterías de iones de litio, aproximadamente la mitad de la de las baterías de níquel-hidrógeno, y el volumen es grande. que no es adecuado para ocasiones con poco peso y volumen pequeño. usar. En el futuro, todavía hay mucho margen de mejora en la densidad energética de las baterías de plomo-ácido, especialmente las baterías de plomo-ácido que utilizan nuevos materiales y nuevas tecnologías como la espuma de carbono.

La vida de 2 ciclos es corta

La batería de plomo-ácido tradicional tiene un ciclo de vida corto y el número de ciclo teórico es aproximadamente 1/3 del de una batería de iones de litio. El espacio para mejorar el ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido es todavía relativamente grande, especialmente los nuevos materiales, las nuevas estructuras y las nuevas tecnologías de las baterías de plomo-ácido, como las baterías bipolares de plomo-ácido, las baterías de plomo-carbono.

3 la cadena industrial tiene riesgo de contaminación por plomo

El plomo es la principal materia prima de las baterías de plomo-ácido. El plomo representa más del 60% de la calidad de la batería. El plomo utilizado en las baterías de plomo-ácido mundiales representa más del 80% del plomo total. El plomo es un metal pesado. La cadena de la industria de fabricación de baterías de plomo-ácido (incluida la fundición primaria de plomo, la fabricación de baterías, el reciclaje de baterías y la fundición de plomo reciclado) tiene un alto riesgo de contaminación por plomo. Una mala gestión puede causar contaminación ambiental y daños a la salud humana.

4 batería de plomo-ácido y protección del medio ambiente

La fabricación de baterías de plomo-ácido es la principal industria del plomo. Su cadena industrial se encuentra en la fundición de plomo, la producción de baterías, el reciclaje de baterías de desecho y la fundición de plomo. Existe el riesgo de contaminación por plomo, pero la contaminación por plomo en todo el proceso de la cadena de la industria puede controlarse eficazmente. La tecnología para la prevención y el control de la contaminación por plomo está relativamente madura. Los países extranjeros ya han proporcionado conjuntos completos de tecnologías y equipos para la fundición de plomo primario y plomo reciclado. La tecnología de fundición de plomo doméstica es básicamente madura, incluida la fabricación de baterías de plomo-ácido, siempre que el equipo avanzado de protección ambiental esté configurado de acuerdo con las especificaciones. El equipo de protección ambiental está en funcionamiento normal y básicamente no causa incidentes de contaminación por plomo. En el campo de la fabricación de baterías de plomo-ácido, la limpieza avanzada, la automatización, el equipo de producción mecanizado y la tecnología y el equipo avanzados de protección ambiental se han utilizado ampliamente, de modo que el polvo de plomo-plomo y los compuestos de plomo en el agua se tratan de manera efectiva y la contaminación por plomo se controla eficazmente. Los procesos de producción avanzados incluyen: proceso de fundición de rejilla de múltiples máquinas en un horno, tecnología de corte en frío de lingotes de plomo, empaque y cepillo automáticos, proceso de internalización. Los procesos avanzados de protección ambiental incluyen: procesador de polvo de plomo pulsado de alta eficiencia, procesador de humo de plomo húmedo de múltiples etapas, procesador de niebla ácida de pulverización alcalina y sistema de reutilización de aguas residuales. En el pasado, los frecuentes incidentes de contaminación por plomo en China fueron causados principalmente por regulaciones relevantes, políticas inadecuadas y una gestión inadecuada de todo el proceso. Principalmente en cinco aspectos: Primero, la competencia desordenada entre fundiciones, especialmente pequeñas fundiciones, fundiciones ilegales con el fin de competir por el mercado a precios bajos, utilizando el método de fundición de suelos, no hay instalaciones de protección ambiental o las instalaciones no funcionan correctamente, incluso allí. También hay algunas grandes fundiciones con el fin de reducir costos, existe un fenómeno de irregularidades en la protección ambiental, lo que resulta en la ocurrencia de incidentes de contaminación de las empresas principales de plomo. En segundo lugar, hay una gran cantidad de pequeñas fábricas en la industria de fabricación de baterías de plomo-ácido. Su equipo de producción está atrasado y es imposible asignar equipos de protección ambiental e instalaciones de protección sanitaria completos y avanzados, lo que no es propicio para la protección ambiental y la utilización de recursos. En tercer lugar, la recuperación de baterías de plomo-ácido se encuentra completamente en un estado de recuperación desorganizado, que es un vínculo importante que conduce a la contaminación por plomo y ácido. En cuarto lugar, una gran cantidad de baterías usadas fluyeron a plantas de plomo regenerativas a pequeña escala, lo que provocó frecuentes incidentes de contaminación ambiental debido a una gestión fuera de control. En quinto lugar, existe el riesgo de contaminación por cadmio en las baterías de plomo-ácido.

(II) Competencia industrial

1, situación de la oferta y la demanda de la industria y motivos del cambio

(1) Situación de oferta y demanda del mercado global de baterías de plomo-ácido

Desde la perspectiva del suministro mundial de baterías de plomo-ácido, los envíos de baterías de plomo-ácido aumentaron un 2,75% en 2015 en comparación con el año anterior, y los envíos alcanzaron los 468-100 millones de kVAh. Se espera que los envíos se mantengan entre el 2% y el -3% en los próximos cinco años. La tasa de crecimiento.

(2) Estado de la oferta y la demanda de baterías de plomo-ácido en China

Durante el período del “ 13º Plan Quinquenal ” , se espera que la producción de baterías de plomo-ácido crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 10,76%. Para 2020, la producción de baterías de plomo-ácido alcanzará los 35.000 a 10.000 kVAh. En los últimos años, a través de la continua introducción de tecnología, digestión, absorción e inversión de la industria en Europa, Estados Unidos, Japón, Corea del Sur y otros países de China, la tecnología de fabricación de los productos de baterías de plomo-ácido de China está cerca del nivel avanzado internacional. . En la actualidad, China se ha convertido en un líder mundial en la producción, consumo y exportación de baterías de plomo-ácido. En los últimos años, la producción de baterías de plomo-ácido de exportación de China ha mantenido un crecimiento relativamente rápido. En 2015, la producción de exportación fue de 3078, con una correlación de 10,000 kVAh, un aumento interanual del 9,44%. En 2016, la producción de exportación se redujo en 28,04 millones de kVAh, un 8,90% menos interanual.

(3) Resumen de la demanda del mercado de baterías de plomo-ácido

Como la fuente de energía química más antigua, las baterías de plomo-ácido se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, sistemas de energía, sistemas informáticos y sistemas de control de automatización, iluminación de emergencia y otras baterías de respaldo, energía nueva y baterías de almacenamiento de energía, automóviles y barcos. , motocicletas, tanques, tractores, motores diesel y otras baterías de arranque, bicicletas eléctricas, vehículos eléctricos, triciclos eléctricos, carretillas elevadoras eléctricas y carros de golf y otras baterías de energía.

1 demanda de batería de energía en espera

Primero, los requisitos de la batería del UPS

La fuente de alimentación UPS es la abreviatura de UninterruptablePowerSupply, que es una fuente de alimentación ininterrumpida. Como sistema electrónico de conversión de CA con dispositivo de almacenamiento de energía, su función básica es proporcionar un suministro de energía ininterrumpido cuando se interrumpe el suministro de energía y siempre proporcionar energía de CA de alta calidad a la carga. Logra regulación de voltaje, estabilización de frecuencia, supresión de sobretensiones, picos, ruido eléctrico, subsidencia de voltaje de compensación, bajo voltaje a largo plazo y otros factores. El sistema de energía UPS se puede dividir en sistema de energía UPS para equipos de información y sistema de energía UPS para energía industrial de acuerdo con sus campos de aplicación. Una carta de categoría grande. El sistema de energía UPS para equipos de información se utiliza principalmente en la industria de la información, la protección de seguridad de computadoras, sistemas de información, centros de redes de datos, etc.en la industria, el transporte, la industria financiera, la industria aeroespacial, etc., como un sistema de información informática. , sistema de comunicación, periféricos importantes, como los centros de red de datos, protegen los datos de la computadora, garantizan la estabilidad del voltaje y la frecuencia de la red, mejoran la calidad de la red eléctrica y evitan que los cortes de energía instantáneos y los cortes de energía por accidente causen daños a los usuarios. El sistema de energía de UPS de energía industrial se utiliza principalmente en: energía de la industria de equipos de energía industrial, acero, metales no ferrosos, carbón, petroquímica, construcción, medicina, automotriz, alimentos, militares y otros campos, como equipo de sistema industrial de automatización de energía, sistema de implementación remota equipos, disyuntores de alto voltaje, conmutación, protección de relés, dispositivos automáticos, dispositivos de señal, etc. Equipos de suministro de energía ininterrumpida de CA y CC, la calidad está directamente relacionada con el funcionamiento seguro de la red eléctrica, es el "corazón" de la generación de energía equipos y equipos de transmisión y transformación de energía. En 2016, se espera que la escala del mercado de UPS de China sea de 5.519 millones de yuanes, y el mercado mantendrá una tasa de crecimiento relativamente rápida en el futuro.

B, demanda de batería para poder de comunicación

Las baterías de plomo-ácido se utilizan principalmente en la industria de las comunicaciones para el suministro de energía de respaldo de las estaciones base móviles. Se utilizan principalmente en la industria de la energía, control y protección de subestaciones y suministro de energía de respaldo y almacenamiento de energía para sistemas de suministro de energía de CC. La categoría de producto está controlada por válvula. Por lo tanto, las baterías de plomo-ácido fijas selladas libres de mantenimiento, la demanda del mercado de baterías de plomo-ácido para energía de comunicación es inseparable de las perspectivas de desarrollo de la industria de energía de comunicación. La industria de las comunicaciones es una de las áreas más innovadoras y de más rápido crecimiento del mundo. Durante el período del "Decimotercer Plan Quinquenal", el estado continuará fortaleciendo la construcción de la "Banda Ancha China" y promoverá la construcción de redes de comunicación básicas. Acelerar la construcción de ciudades con redes de fibra y redes 4 g. En 2015, la inversión en construcción de redes superó los 4300 RMB y la inversión acumulada en 2016-2017 no fue inferior a 7 000 millones de yuanes. Promover el proceso de fibra hasta el hogar, ampliar la cobertura de las comunicaciones móviles y aumentar la velocidad de la banda ancha móvil. La demanda de baterías de plomo-ácido selladas reguladas por válvulas en la industria de las comunicaciones nacionales crecerá de manera constante. Además, el suministro de energía de respaldo de la subestación del sistema de energía, la iluminación recargable, los ventiladores eléctricos recargables y otros productos eléctricos de emergencia tienen una fuerte demanda de baterías de plomo-ácido.

2 demanda del mercado de baterías de almacenamiento de energía

La tecnología de almacenamiento de energía se utiliza ampliamente y tiene un enorme potencial de demanda de mercado. Es un eslabón clave en la Internet energética, reflejado principalmente en los siguientes aspectos:

Primero, la potencia de salida de las fuentes de energía intermitentes, como la energía fotovoltaica y eólica, es inestable. Cuando la proporción de generación de energía alcanza una proporción alta, causará cierto impacto en la red eléctrica. Por lo tanto, es necesario combinar una cierta proporción de almacenamiento de energía para estabilizar la energía fotovoltaica y la producción de la estación de energía eólica. energía.

En segundo lugar, en áreas donde los precios de la electricidad son más altos que aquellos con tarifas de conexión a la red más altas, el almacenamiento distribuido de energía tiende a ser económico en áreas con grandes diferencias en los precios de la electricidad de pico a valle; Las microrredes y la demanda fuera de la red para el almacenamiento de energía también son sencillas.

En tercer lugar, la aplicación del almacenamiento de energía en el sistema de energía cambiará el modo de producción, transmisión y uso de energía simultáneamente, para compensar la función de " almacenamiento y descarga " que falta en el sistema de energía, a fin de optimizar la asignación de recursos de energía. y mejorar la eficiencia energética.

En cuarto lugar, el avance de la tecnología de almacenamiento de energía también ha llevado al rápido desarrollo de los vehículos eléctricos. En quinto lugar, en la Internet de energía emergente, debido al acceso a gran escala de energía renovable y energía distribuida en la gran red eléctrica, combinado con la popularización de micro-redes y vehículos eléctricos, la tecnología de almacenamiento de energía será crucial para coordinar estas aplicaciones. En el primer paso, el enlace de almacenamiento de energía se convertirá en un nodo clave de toda la Internet energética; El auge de la energía de Internet impulsará significativamente la demanda de almacenamiento de energía y ayudará a la industria del almacenamiento de energía a lograr un desarrollo a pasos agigantados. Las baterías de plomo-ácido son actualmente la opción preferida para las baterías de almacenamiento de energía. Desde una perspectiva de costos, las baterías de plomo-ácido tienen una mejor economía que otros métodos de almacenamiento de productos químicos como las baterías de litio. Desde la perspectiva del rendimiento del producto, la tecnología de baterías de plomo-ácido está madura, la seguridad es alta y el rango de temperatura aplicable es amplio; la batería de litio tiene consistencia en la aplicación del paquete de batería grande, y hay problemas de seguridad en la unidad de batería de gran potencia. La batería de plomo-carbono de la nueva batería de plomo-ácido mejora aún más el rendimiento de la batería, el número de ciclos mejora considerablemente y también se reduce el costo por unidad de uso. Los productos de baterías de plomo-ácido tienen perspectivas de aplicación relativamente buenas en el campo del almacenamiento de energía.

3 requisitos de batería de arranque

La batería de arranque suministra principalmente energía al motor de arranque del automóvil o motocicleta equipado con el motor de combustión interna, impulsando así el volante del motor para realizar el arranque del motor y también proporcionando la fuente de energía de iluminación. El arranque de la batería requiere que se suministre una gran corriente en un corto período de tiempo. Puede funcionar normalmente incluso a una temperatura baja por debajo de menos 20 grados, y tiene una buena capacidad anti-sobrecarga cuando la batería se carga continuamente después de arrancar el motor de combustión interna. La batería de plomo-ácido satisface las necesidades de este campo solo por su amplio rango de temperatura, alto rendimiento de descarga de corriente, seguridad y estabilidad, y alto rendimiento de costo. Otras baterías tienen una cierta brecha en comparación con las baterías de plomo-ácido en términos de capacidad, precio, seguridad y aplicabilidad ambiental. En el campo de las baterías de arranque, no pueden formar una competencia sustancial con las baterías de plomo-ácido. El mercado de baterías de arranque incluye principalmente el mercado de arranque de automóviles y el mercado de arranque de motocicletas.

Primero, el mercado de arranque de automóviles

El mercado descendente de baterías de arranque de automóviles se divide en mercado primario (mercado de apoyo) y mercado secundario (mercado de mantenimiento). En el contexto del crecimiento continuo de la producción, las ventas y la posesión de automóviles, el tamaño del mercado de baterías de arranque de automóviles muestra una tendencia de rápido crecimiento. El mercado principal es proporcionar productos adecuados para los fabricantes de automóviles. Cada automóvil nuevo suele estar equipado con una batería. El mercado secundario se refiere a los clientes de vehículos de almacenamiento que compran baterías a través de concesionarios de autopartes, tiendas de autos 4 s, departamentos de operación de baterías y talleres de reparación de automóviles durante el proceso de mantenimiento y reparación de vehículos. La batería de arranque del automóvil es un elemento consumible en las autopartes y la esperanza de vida promedio es de aproximadamente 2 años. Por lo tanto, la cantidad de demanda del mercado de baterías de arranque de automóviles es la suma del volumen de ventas de automóviles nuevos y la propiedad del automóvil. Las ventas de automóviles en China aumentaron de 18,62 millones en 2010 a 2.802.800 en 2016, con una tasa de crecimiento anual promedio del 7.60%; La propiedad de automóviles en China aumentó de más de 78,20 millones en 2010 a más de 19.400 en 2016. Diez mil vehículos, con una tasa de crecimiento anual promedio del 16,39%. El continuo crecimiento de las ventas y las existencias de automóviles proporciona un buen entorno de mercado para el desarrollo de baterías de arranque para automóviles.

B, mercado de arrancadores de motocicletas

China es el primer productor y consumidor de motocicletas del mundo, la producción de motocicletas, las ventas representaron más de la mitad de la producción mundial, las ventas, mientras que la propiedad de motocicletas de China también ocupa el primer lugar en el mundo, cerca de un tercio de la posesión mundial de motocicletas. A fines de junio de 2015, el número de motocicletas en el país era de aproximadamente 90 millones. Si se consideraban los vehículos sin licencia, la cantidad de motocicletas en el país era de entre 1,2 y 130 millones. En 2016, la producción y las ventas de motocicletas fueron 1682. El número de motocicletas y 16,8 millones de vehículos sigue siendo relativamente grande.

3 demanda de batería de potencia

Las baterías eléctricas requieren un rendimiento de carga y descarga de alta potencia, que se utilizan principalmente en bicicletas eléctricas, triciclos eléctricos y vehículos eléctricos de baja velocidad. La demanda del mercado crece de manera constante. El mercado de las baterías eléctricas se divide en un mercado primario y un mercado secundario. El mercado primario es el mercado de automóviles nuevos y el mercado secundario es el mercado de mantenimiento. Actualmente, el ciclo de reemplazo de la batería de plomo-ácido es de aproximadamente 2 años. El volumen de ventas de baterías de plomo-ácido para bicicletas eléctricas en el mercado chino crecerá de manera constante con una tasa de crecimiento anual compuesta del 5,4% de 2016 a 2021. El triciclo eléctrico tiene las funciones duales de transporte y carga. Es popular en áreas rurales y ciudades de segundo y tercer nivel. La última milla de la floreciente industria de los envíos urgentes se completa básicamente con triciclos eléctricos. El 26 de octubre de 2015 el Consejo de Estado emitió la emisión. Varias opiniones sobre la promoción del desarrollo de la industria express. Según esta opinión, en 2020, China básicamente realizará los puntos de venta de la red en áreas rurales, pueblos y aldeas de entrega urgente, el volumen de negocio anual de entrega urgente alcanzará los 500 millones de piezas y los estándares nacionales para los triciclos eléctricos especiales para entrega urgente. y se introducirán las regulaciones sobre producción, uso y manejo. El rápido desarrollo de la industria de entrega urgente de China y la aceleración de la construcción de la urbanización están destinados a promover el crecimiento explosivo del mercado de los triciclos eléctricos. En 2015, China vendió más de 15 millones de triciclos eléctricos, un aumento de aproximadamente un 30% interanual. Se estima que para 2020 se mantendrá la cantidad de triciclos eléctricos en China. Casi 100 millones de vehículos. Con la estandarización de la industria introducida en un desarrollo saludable, las baterías de plomo-ácido para vehículos eléctricos de baja velocidad se han convertido en un nuevo punto de crecimiento. En la actualidad, los vehículos eléctricos de baja velocidad que utilizan baterías de plomo-ácido se concentran principalmente en Shandong, Henan y otras provincias. Desde 2014, las regulaciones de la industria local se han introducido una tras otra y las normas de la industria han mejorado. Por ejemplo, el 12 de junio de 2014, la provincia de Shandong emitió el " Automóvil de la provincia de Shandong " . Normas de la industria (pequeños vehículos eléctricos puros) y " Condiciones de acceso para pequeños fabricantes de vehículos eléctricos en la provincia de Shandong " , marzo de 2014, la ciudad de Luoyang, provincia de Henan emitió " Medidas provisionales para la producción y gestión de Vehículos eléctricos de cuatro ruedas en la ciudad de Luoyang ” . 2015 La provincia de Shandong produjo 347.000 vehículos eléctricos pequeños, un aumento de aproximadamente el 53,7% interanual. La producción ha aumentado en más del 50% durante tres años consecutivos. La provincia de Shandong se ha fijado el objetivo de producir 100 millones de vehículos microeléctricos por año para 2020.

2. Patrón de competencia de la industria y grado de comercialización

En los últimos diez años, el crecimiento de la demanda de automóviles, comunicaciones, bicicletas eléctricas y almacenamiento de nueva energía ha promovido el crecimiento constante de la industria de baterías de plomo-ácido de China. Con la aceleración del proceso de economía de mercado de China, las empresas de baterías de plomo-ácido de China han formado un patrón de desarrollo privado, inversión extranjera, empresas conjuntas chino-extranjeras, componentes económicos estatales y de otro tipo y propiedad diversificada en la competencia. Con Johnson Controls, Jieshi Tangshao, Ainos y otras compañías de baterías de plomo-ácido de renombre internacional han trasladado la producción a China, el mercado de baterías de plomo-ácido se ha vuelto cada vez más internacional y la tendencia de supervivencia de los más aptos. Además, se han formado y ampliado gradualmente empresas especializadas de escala regional, y la cuota de mercado ha aumentado año tras año. En el futuro, con la implementación estricta de las políticas de protección ambiental de China, la implementación de condiciones estándar de la industria y otras políticas relacionadas, la inversión en protección ambiental en la industria de baterías de plomo-ácido aumentará aún más, la tecnología de producción limpia madura, avanzada y aplicable. , se promoverán nuevas tecnologías. En el futuro, se espera que solo aquellas empresas con una gran fortaleza, una fuerte capacidad de I + D, una calidad de producto estable y una buena capacidad de protección ambiental ganen una mayor participación de mercado en el mercado. Por lo tanto, frente a la feroz competencia del mercado y la presión de la política de protección ambiental, la integración de la industria de baterías de plomo-ácido, el proceso de fusiones y adquisiciones se acelerará, la escala de empresas con ventajas de la industria continuará expandiéndose y las pequeñas empresas serán incapaz de emprender una alta inversión en protección ambiental y procesos de producción avanzados. El equipo se invirtió y gradualmente se fusionó y se eliminó. En el campo de la batería de respaldo y la batería de almacenamiento de energía, el mercado se distribuye en los campos de las telecomunicaciones, las finanzas, el gobierno, las nuevas energías y la fabricación industrial. La concentración del subsector es baja. Las empresas dominantes incluyen principalmente Nandu Power, Xiongyi, Shengyang. Acciones, Shuangdeng Group, Leoch International. En el campo del uso de baterías de arranque, el mercado de baterías de arranque se encuentra principalmente en el mercado de automóviles nuevos y el mercado de mantenimiento, y la concentración de la industria es relativamente alta. Las empresas dominantes incluyen principalmente China Power, acciones de Camel, Johnson Controls y Jieshi Tangshao. En el campo de las aplicaciones de baterías eléctricas, el mercado de baterías eléctricas se encuentra principalmente en bicicletas eléctricas y vehículos eléctricos de baja velocidad. La concentración de la industria es relativamente alta. Las empresas dominantes incluyen principalmente Tianneng Power y Chaowei Battery.

3. Los principales obstáculos para ingresar a la industria

(1) Barreras políticas

De conformidad con el "Reglamento sobre la administración de licencias de producción de productos industriales de la República Popular de China", las "Medidas de aplicación para la administración de licencias de producción de productos industriales de la República Popular de China" y las "Normas de aplicación para la licencia de producción de Productos de baterías de plomo-ácido ", los fabricantes de baterías deben obtener el estado. La Licencia Nacional de Producto Industrial emitida por la Administración General de Supervisión de Calidad, Inspección y Cuarentena solo puede realizar producción. Además, de acuerdo con las "Condiciones estándar para la industria de baterías de almacenamiento de plomo" del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (2015), las empresas de la industria de baterías de plomo-ácido deben estar en la oficina de producción, capacidad de producción, proyectos de construcción que no cumplen las condiciones estándar, la tecnología y el equipo, la protección del medio ambiente, la producción de seguridad y salud ocupacional, la conservación y el reciclaje de energía cumplen las condiciones estándar, y las licencias de producción y el financiamiento crediticio de los proyectos de producción de baterías de plomo-ácido se gestionan sobre la base de condiciones estandarizadas.

(2) Barreras técnicas

Las baterías de plomo-ácido ordinarias de tipo abierto se enumeran como productos eliminados de servicio ligero. En la actualidad, el desarrollo de baterías de plomo-ácido se centra en baterías de plomo-ácido reguladas por válvula y sin mantenimiento. Para garantizar la calidad y la consistencia de los productos de baterías de plomo-ácido, muchas tecnologías de procesos de producción, como la fundición de rejillas, la pasta, el revestimiento, la soldadura a través de paredes y la soldadura de puentes cruzados de la producción de baterías empresariales, requieren exploración y acumulación a largo plazo. Forma paulatinamente su propio recorrido técnico y características. Los contenidos importantes del proceso, como la fórmula de pasta de plomo, generalmente están protegidos como secretos comerciales de las empresas industriales. Las empresas de la industria, especialmente las empresas de producción a gran escala, siempre se han centrado en la inversión en I + D, mejorando constantemente la consistencia de la calidad y la calidad del producto y reduciendo la tasa de productos defectuosos y los costes de producción. En el futuro, la dirección de desarrollo de las nuevas baterías de plomo-ácido es reducir el consumo de plomo, mejorar la densidad de energía de la calidad de la batería, la densidad de energía de calidad, la vida útil del ciclo y la capacidad de carga rápida. En la actualidad, las nuevas baterías de plomo-ácido investigadas y desarrolladas en la industria incluyen una nueva estructura de baterías bipolares de plomo-ácido y baterías bipolares para orejas, baterías de diafragma cerámico y baterías de plomo-ácido de grafito espumado y baterías de plomo-carbono. La investigación y el desarrollo de nuevas baterías de plomo-ácido requieren una inversión continua en I + D y la acumulación de tecnología relacionada. Solo las empresas con una sólida capacidad técnica tienen la ventaja de desarrollar tecnologías relevantes y entrar en campos relevantes.

(3) Protección ambiental y barreras financieras

De acuerdo con las regulaciones y requisitos de las " Condiciones estándar de la industria de baterías de plomo " (2015), la capacidad de producción de la misma fábrica en las empresas industriales debe cumplir con los requisitos mínimos, y la tecnología más avanzada y el equipo de producción automatizado en la industria debe ser adoptado para mejorar la eficiencia y reducir el medio ambiente. Contaminación, pero también cumplen con los requisitos de protección del medio ambiente, salud ocupacional y producción segura. Los requisitos de las condiciones reglamentarias antes mencionadas aumentarán en gran medida la inversión en activos fijos y los costos operativos de las empresas industriales. Las empresas con menor fortaleza financiera tienen dificultades para cumplir con los requisitos reglamentarios y enfrentan la renovación de licencias de producción, financiamiento crediticio, verificación ambiental, gestión, etc.

(4) Barreras de mercado

La consideración de la calidad y la consistencia de los productos de baterías de plomo-ácido por parte de los clientes de gama media y alta hace que la reputación, los resultados de las pruebas y el rendimiento de calidad de los productos de las empresas de producción sean más importantes. Por lo tanto, la reputación del mercado y el desempeño de la calidad tienen un mayor impacto en las ventas de las empresas de producción. Aunque los productos de batería son consumibles, la vida útil de algunas baterías puede ser de hasta 20 años. Por lo tanto, el establecimiento de una reputación en el mercado lleva mucho tiempo. Es difícil que los nuevos participantes de la industria alcancen el nivel de fabricantes maduros en el corto plazo en términos de reputación y reputación.

4. Tendencia y nivel de beneficios de la industria

Los principales factores que afectan el nivel de ganancias de la industria incluyen cambios en los precios de las principales materias primas : cambios en los precios del plomo y cambios en la demanda del mercado. Gracias al mecanismo de vinculación entre el precio de venta de los productos y el precio de plomo que han formado las principales empresas de la industria y el aumento constante de la demanda del mercado, la rentabilidad de las principales empresas de la industria se ha mantenido relativamente estable. Los márgenes de utilidad bruta de las empresas que cotizan en bolsa en la misma industria durante los últimos tres años se muestran en la siguiente tabla:

(3) Factores favorables y factores desfavorables que afectan el desarrollo de la industria

1, factores favorables

(1) La industria de las baterías tiene buenas perspectivas de desarrollo

Las baterías de plomo-ácido se han convertido en un producto básico indispensable en la economía nacional debido a su desempeño de seguridad, desempeño de alto costo, calidad estable y confiable, y la singularidad del reciclaje renovable. Con el avance del nivel técnico propio de la industria y el desarrollo de la economía externa y la mejora del nivel de ciencia y tecnología, la industria tiene buenas perspectivas de desarrollo. Las baterías de plomo-ácido tienen una amplia gama de aplicaciones, y actualmente se utilizan principalmente en: comunicación, energía eléctrica, control automático, baterías de respaldo para equipos de emergencia, baterías de almacenamiento de energía para nuevas energías como energía eólica y solar, arranque, iluminación. para automóviles, motocicletas y motores de combustible. Baterías de energía para bicicletas eléctricas, vehículos eléctricos de baja velocidad y vehículos eléctricos especiales. Las baterías de plomo-ácido con una historia de más de 100 años han jugado un papel importante en el mercado de baterías debido a su bajo costo, proceso simple, tecnología madura, baja autodescarga y requisitos libres de mantenimiento. Las industrias mencionadas anteriormente continuarán desarrollándose en el futuro. La demanda de baterías de plomo-ácido sigue creciendo. Al mismo tiempo, con el avance del nivel técnico de las baterías de plomo-ácido, la gama de aplicaciones de las baterías de plomo-ácido se hará cada vez más amplia y seguirán surgiendo nuevas demandas de la industria.

(2) Apoyo a las políticas industriales nacionales

El "Catálogo de orientación para el ajuste de estructuras industriales (2011)" de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma (revisado en 2013) enumera claramente los nuevos tipos de estructuras (devanados, tubulares, etc.), baterías de plomo-ácido selladas y otras baterías eléctricas, nuevas de gran capacidad Las baterías de plomo ácido selladas, superbaterías y supercondensadores son la primera categoría de industrias alentadas. El "Plan nacional de desarrollo científico y tecnológico a mediano y largo plazo 2006-2020" propone centrarse en materiales y tecnologías clave relacionados con las células solares, tecnología de materiales clave de células de combustible, tecnología de materiales de almacenamiento de hidrógeno de alta capacidad, materiales de baterías secundarias de alta eficiencia y tecnologías clave, supercondensadores Materiales clave y técnicas de preparación para desarrollar sistemas eficientes de conversión de energía y almacenamiento de energía. El "Plan de desarrollo de la industria ligera (2016 - 2020)" señaló claramente que es necesario promover el desarrollo de la industria de las baterías verde, segura, de alto rendimiento y de larga duración, acelerar las nuevas baterías de plomo-ácido como las de tipo enrollado y baterías de plomo-carbono; Apoyar a la industria de las baterías para la colada continua. Transformación técnica de la producción continua de placas, como laminación y revestimiento continuo, e integración automática de la línea de montaje de baterías de plomo de tipo de potencia. El "Decimotercer Plan Quinquenal para el Desarrollo de la Industria de las Baterías" es hacer que la realización inicial de la industria de las baterías de China pase de grande a fuerte, mejorar aún más el umbral de entrada, eliminar la capacidad de producción atrasada y básicamente realizar la fabricación mecanizada. Las "Condiciones estándar de la industria de baterías de plomo" (2015) no limitan las baterías de almacenamiento de plomo nuevas, como las baterías enrolladas, bipolares, de plomo-carbono (superbaterías) o continuas (malla expandida, malla perforada, colada continua y laminación), etc.). capacidad del proceso de producción del proceso de fabricación de placas.

(3) La implementación estricta de políticas como las regulaciones de la industria conduce a la concentración y mejora industrial de la industria de baterías de plomo-ácido.

Desde la implementación del sistema de licencias de producción de productos industriales en la industria de baterías de plomo-ácido desde 2003, China ha emitido una serie de políticas y estándares de protección ambiental para la fabricación y reciclaje de la industria de baterías de plomo-ácido. Por ejemplo, en 2011, realizaremos una rectificación en profundidad de las empresas de alcantarillado ilegales para proteger a las masas. Aviso de acciones especiales para la protección de la salud y el medio ambiente (Huanfa [2011] No. 4), Aviso sobre el fortalecimiento de la prevención y el control de la contaminación de las baterías de plomo-ácido y la industria del plomo reciclado (Huanfa [2011] No. 56), "Acceso a la industria de baterías de plomo Condiciones (Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y Ministerio de Protección del Medio Ambiente [Nº 18, 2012]) y otras industrias han eliminado una serie de capacidad de producción atrasada de la industria de baterías de plomo-ácido. En 2015, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió la implementación de las "condiciones estándar de la industria de baterías de plomo", que es el "estándar de la industria de baterías de plomo Sustitución y actualización de las condiciones". La implementación de esta política ayudará a mejorar el nivel tecnológico y el nivel de gestión ambiental de las empresas, reducirá la contaminación ambiental, mejorará la concentración de la industria de producción de baterías de plomo-ácido en China, promoverá el desarrollo sostenible y saludable de la industria de baterías de plomo-ácido de China, y promover la reorganización de la industria. Propicio para el desarrollo sostenido y rápido de empresas de alta calidad en la industria. Además, con la transformación del modo de crecimiento económico de China, los requisitos de protección ambiental del país para la industria de baterías de plomo-ácido se mejorarán cada vez más, y se promoverán gradualmente las tecnologías, procesos y equipos de producción limpia relacionados, lo que conduce a la concentración de la industria y modernización industrial, y promover la industria para lograr saltos. desarrollo de.

(4) Reciclaje de materias primas para baterías de plomo-ácido usadas

Las baterías de plomo-ácido de desecho incluyen principalmente rejillas de aleación de plomo-calcio, pasta de plomo, carcasas de baterías y ácido sulfúrico. Estos ingredientes se pueden reciclar y reutilizar mediante tecnologías apropiadas. La tasa de reciclaje es más del 90%, que puede alcanzar un ciclo virtuoso de la industria de plomo-ácido de la batería y de sus “recursos, productos - recursos renovables” aguas arriba y aguas abajo. En noviembre de 2009, el Ministerio de Protección Ambiental promulgó la “ Norma de producción limpia para la industria de reciclaje de plomo de baterías de plomo-ácido de desecho ” y se establecieron requisitos claros y específicos para la recolección, transporte, reproducción y utilización integral de materiales usados. baterías de plomo ácido. Al mismo tiempo, el estado también introducirá políticas de incentivos en los siguientes dos aspectos para orientar el desarrollo benigno de la industria: la formulación de políticas económicas preferenciales alienta a los fabricantes a adoptar tecnología avanzada de plomo reciclado libre de contaminación, que promoverá el reciclaje continuo. de la industria de baterías de plomo y ácido renovable de China. El desarrollo y el reciclaje llevan a las empresas a mejorar los niveles de los equipos, al tiempo que fortalecen la cooperación entre la industria del reciclaje de plomo y la industria de las baterías. En 2010, el Ministerio de Protección Ambiental emitió la "Especificación técnica para el control de la contaminación del tratamiento y recolección de baterías de plomo-ácido de desecho" para el reciclaje de baterías de plomo-ácido usadas (hj519 - 2009), "Normas de producción limpia: plomo de batería de plomo-ácido de desecho Industria del reciclaje (hj510 - 2009) "dos normas nacionales. En 2015, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, el Ministerio de Comercio, el Ministerio de Ciencia y Tecnología formularon la "Responsabilidad para el desarrollo de productores de productos eléctricos y electrónicos" Ampliando el Aviso de Trabajo Piloto, poniendo a prueba el sistema de extensión de responsabilidad del productor, guiar a los productores de productos para que asuman la responsabilidad del reciclaje y la utilización de los recursos después del abandono del producto, motivar a los productores a implementar el control de la fuente del producto, la producción ecológica y, por lo tanto, la mayor en el ciclo de vida del producto Limitar el uso de recursos para reducir la generación y emisión de contaminantes. Además, las políticas de la industria, como las " Regulaciones ", alientan a las empresas de producción a utilizar los canales de venta para establecer un mecanismo de reciclaje para las baterías de plomo-ácido usadas y para establecer un sistema de reciclaje para las baterías usadas junto con las empresas de plomo regenerativas que cumplan con la política industrial pertinente. requisitos. La introducción de políticas y medidas pertinentes regulará y promoverá inevitablemente el desarrollo de la industria del reciclaje de baterías de plomo-ácido de desecho y guiará el desarrollo saludable de la industria.

2, factores desfavorables

(1) Falta de capacidades y entorno de innovación tecnológica

Aunque las baterías de plomo-ácido todavía ocupan una participación importante en el mercado de baterías secundarias, en los últimos años, debido al argumento de que otras baterías de material nuevo están a punto de reemplazar las baterías de plomo-ácido, algunos de los fondos ventajosos y las fortalezas de la investigación científica en el la industria se ha transferido, en cierta medida. El desarrollo de la innovación científica y tecnológica de baterías de plomo-ácido. Además, la introducción de un impuesto al consumo del 4% en la industria de las baterías de plomo-ácido en 2016 redujo aún más la voluntad y la capacidad de inversión de las empresas industriales para invertir en innovación tecnológica.

(2) Presión competitiva de las grandes empresas internacionales

Con la mejora de la industria manufacturera en China, la escala y la fuerza de las empresas de la industria de baterías de plomo-ácido de China también se han ampliado y mejorado continuamente, y la concentración de la industria también se ha mejorado continuamente. Sin embargo, en comparación con las empresas internacionales de producción industrial a gran escala, la escala de la industria de baterías de plomo-ácido de China sigue siendo pequeña, y la tecnología de investigación y desarrollo, la solidez financiera y la influencia de la marca siguen siendo débiles. Con la tecnología, el capital y las ventajas de escala de las industrias líderes, las empresas internacionales a gran escala han creado una mayor presión competitiva sobre las empresas de baterías de plomo-ácido en China.

(3) El desarrollo de la industria se enfrenta a una mayor presión de la opinión pública

El proceso de producción de baterías de plomo-ácido utiliza una gran cantidad de plomo de metal pesado. Si la emisión de contaminantes no se puede controlar de manera efectiva, tendrá efectos adversos sobre el medio ambiente. El desarrollo de baterías de plomo-ácido enfrenta una mayor presión por parte de la opinión pública. De hecho, las baterías de plomo-ácido son las baterías de mayor reciclaje y mayor recuperación. Siempre que la industria de las baterías de plomo-ácido esté bien gestionada, su contaminación puede controlarse de forma eficaz. El consumo de plomo de las baterías de plomo-ácido en los Estados Unidos representa más del 95% del plomo total en el país. Debido a regulaciones sólidas y una gestión eficaz, las emisiones de plomo de la producción de baterías de plomo-ácido representan solo el 1,5% de las emisiones totales. El gobierno de EE. UU. Ha excluido la producción de baterías de plomo-ácido de las principales fuentes de plomo. En China, con la promulgación e implementación gradual de las leyes y regulaciones nacionales pertinentes y las políticas de la industria, la conciencia ambiental de las empresas de baterías de plomo-ácido ha aumentado gradualmente, la tecnología de control de la contaminación se ha mejorado continuamente y la contaminación por plomo de las principales empresas de la industria. se ha prevenido eficazmente. En particular, después de que el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y el Ministerio de Protección Ambiental organizaron la verificación del acceso a la industria, la verificación de las condiciones estándar de la industria, la verificación de la protección ambiental, el estado de protección ambiental de las empresas industriales se ha mejorado significativamente.

(4) Principales características de la industria

1, nivel técnico de la industria y características técnicas

En el futuro, el aumento de la capacidad específica y la potencia específica, el aumento del ciclo de vida y la capacidad de carga rápida continuarán siendo la tendencia de desarrollo de las baterías de plomo-ácido selladas reguladas por válvula. En la actualidad, la industria de las baterías de plomo-ácido se está desarrollando principalmente en la dirección de nuevos materiales, nuevas estructuras y tecnologías integrales. La nueva batería de material incluye una batería separadora de cerámica y una batería de plomo-ácido de grafito de espuma. Entre ellos, la batería del separador de cerámica tiene un nuevo avance en el material del diafragma, un ciclo de vida prolongado y una alta eficiencia de carga y descarga. La batería de plomo-ácido de grafito espumado utiliza grafito de espuma en lugar de una rejilla de plomo. Hay un nuevo avance en los materiales de la rejilla, que reduce el plomo en un 70% en comparación con la rejilla original. La batería de nueva estructura incluye una batería bipolar de plomo-ácido y una batería bipolar enrollada, en la que la batería bipolar de plomo-ácido puede reducir la cantidad de plomo en un 50%, la vida útil se prolonga y la capacidad aumenta; la batería bipolar con herida en la oreja tiene una alta densidad de energía. , rendimiento de alta y baja temperatura, descarga de velocidad ultra alta. La batería con tecnología integrada incluye superbatería y batería de plomo-carbono. La superbatería se refiere a la batería y al supercondensador en línea, teniendo en cuenta la capacidad y las características de potencia; la batería de plomo-carbono utiliza carbono en lugar de plomo en el electrodo negativo y tiene un nuevo avance en el material del electrodo negativo. Ciclo de vida extendido, carga rápida, peso ligero, sin sulfatación.

2. Modelo comercial específico de la industria

(1) Modo de adquisiciones

Las compañías de baterías de plomo-ácido generalmente compran a pedido junto con pedidos. Dado que el plomo representa una gran cantidad de capital en la adquisición de materias primas, las empresas industriales generalmente establecen una estrecha cooperación con empresas de fundición de plomo a gran escala y también compran a través de agentes de productos básicos a granel.

(2) Modo de producción

Las empresas de la industria generalmente adoptan un modo de producción que se fija por las ventas, y algunos productos de especificaciones comunes establecen un cierto stock de seguridad.

(3) Modelo de venta

Los productos de placas se venden principalmente a fabricantes nacionales de baterías de plomo-ácido. Los productos de la industria de baterías de plomo-ácido se venden generalmente a países nacionales y extranjeros. Las ventas nacionales se venden principalmente directamente a operadores de comunicaciones, fabricantes de UPS, fabricantes de aparatos eléctricos de emergencia, etc., en el mercado de mantenimiento de puesta en marcha de automóviles, y el mercado de mantenimiento de bicicletas eléctricas generalmente adopta un modelo de distribución. Las ventas al exterior se venden principalmente a comerciantes extranjeros o directamente a operadores de comunicaciones, fabricantes de UPS, etc. mediante la creación de oficinas locales.

3. Características periódicas, regionales y estacionales de la industria

Las características periódicas de la industria de las baterías de plomo-ácido no son obvias. Por un lado, las baterías de plomo-ácido se utilizan ampliamente