氫能源開發(fā)利用日益受到重視 鎳氫電池行業(yè)深度分析2023

• 黃文玉 2023年9月7日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 725 43
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鎳氫蓄電池，正極活性物質(zhì)主要由鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)主要由貯氫合金制成的一種堿性蓄電池。鎳氫電池具有高比能量、高功率、適合大電流放電、可循環(huán)充放電、無污染，被譽(yù)為“綠色電源穩(wěn)壓器”。鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。

一、鎳氫電池的概念及分類

鎳氫電池是早期的鎳鎘電池的替代產(chǎn)品，在電化學(xué)特性方面與鎳鎘電池基本相似，且釋放能量強(qiáng)，不含有毒物質(zhì)，可實現(xiàn)對鎳鎘電池的替代。盡管鋰離子電池對鎳氫電池又產(chǎn)生了比較大的替代效應(yīng)，但鎳氫電池憑借性能穩(wěn)定、工藝成熟的優(yōu)勢，客戶在某些領(lǐng)域如安防和醫(yī)療等行業(yè)依然喜歡應(yīng)用鎳氫電池。

鎳氫蓄電池，正極活性物質(zhì)主要由鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)主要由貯氫合金制成的一種堿性蓄電池。鎳氫電池具有高比能量、高功率、適合大電流放電、可循環(huán)充放電、無污染，被譽(yù)為“綠色電源穩(wěn)壓器”。鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni(OH)2(稱NiO電極)，負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極)，電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。

由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少，近年來，氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實是一種性能良好的蓄電池，但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池，這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸，而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑，使它的成本變得很貴，這就很難為民用所接受，因此，國外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢已經(jīng)形成。

鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。低壓鎳氫電池具有以下特點(diǎn)：(1)電池電壓為1.2~1.3V，與鎘鎳電池相當(dāng);(2)能量密度高，是鎘鎳電池的1.5倍以上;(3)可快速充放電，低溫性能良好;(4)可密封，耐過充放電能力強(qiáng);(5)無樹枝狀晶體生成，可防止電池內(nèi)短路;(6)安全可靠對環(huán)境無污染，無記憶效應(yīng)等。

高壓鎳氫電池具有如下特點(diǎn)：(1)可靠性強(qiáng)。具有較好的過放電、過充電保護(hù)，可耐較高的充放電率并且無枝晶形成。具有良好的比特性。其質(zhì)量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。(2)循環(huán)壽命長，可達(dá)數(shù)千次之多。(3)與鎳鎘電池相比，全密封，維護(hù)少。(4)低溫性能優(yōu)良，在-10℃時，容量沒有明顯改變。

二、鎳氫電池行業(yè)市場現(xiàn)狀分析

資料顯示，鎳氫電池的正極活性物質(zhì)主要由球鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)則由儲氫合金支撐，屬于相對穩(wěn)定的材料，水系電解液有良好的阻燃性能。電池單體能量密度最高可達(dá)140wh/kg;循環(huán)壽命可達(dá)3000次，淺充淺放狀態(tài)下循可達(dá)10000次以上;在-40°C~60°C環(huán)境下保持高倍率充放電。鎳氫電池已在混合動力汽車、軌道交通、航空航天等場景廣泛實現(xiàn)了量產(chǎn)應(yīng)用。

現(xiàn)有混合動力電池99%的市場份額為鎳氫動力電池，商業(yè)化的代表是豐田的普銳斯。目前全球主要的汽車動力電池廠商主要有日本的PEVE和Sanyo，PEVE占據(jù)全球Hybrid動力車用鎳氫電池85%的市場份額，目前主要的商業(yè)化的混合動力汽車如豐田的Prius、Alphard和Estima，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的鎳氫動力電池組。

鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品，我國制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富，已經(jīng)探明儲量占世界已經(jīng)探明總儲量的80%以上。國內(nèi)研制開發(fā)的鎳氫電池原材料加工技術(shù)也日趨成熟。鎳氫電池可以和鋅錳電池、鎘鎳電池互換使用，今后圓形電池主要朝著產(chǎn)品規(guī)格的多樣性和商業(yè)化方面發(fā)展，而方形電池的發(fā)展重點(diǎn)是作為動力車的動力源。但是鎳氫電池行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了成熟期，市場飽和度極高，加上鋰電池對行業(yè)的擠壓，行業(yè)的生存環(huán)境比較惡劣，產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)走低。

我國制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富，已經(jīng)探明儲量占世界已經(jīng)探明總儲量的80%以上。國內(nèi)研制開發(fā)的鎳氫電池原材料加工技術(shù)也日趨成熟。鎳氫電池可以和鋅錳電池、鎘鎳電池互換使用，今后圓形電池主要朝著產(chǎn)品規(guī)格的多樣性和商業(yè)化方面發(fā)展，而方形電池的發(fā)展重點(diǎn)是作為動力車的動力源。

三、鎳氫電池行業(yè)未來發(fā)展趨勢預(yù)測

從全球鎳氫電池市場發(fā)展現(xiàn)狀來看，小型鎳氫電池市場需求基本平穩(wěn)。鎳氫電池憑借其安全性、適用溫度范圍廣等特點(diǎn)，在民用零售、車載 T-Box 等細(xì)分領(lǐng)域具備獨(dú)特優(yōu)勢，預(yù)計在未來較長時間內(nèi)市場空間相對穩(wěn)定。

鎳氫電池企業(yè)未來由傳統(tǒng)"制造型"向"制造+服務(wù)"模式轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的重要組成部分，要積極順應(yīng)"互聯(lián)網(wǎng)+"新零售的發(fā)展趨勢，在全國(除港澳臺外)建立了覆蓋全國多個省、自治區(qū)、直轄市的一級經(jīng)銷商，同時通過天貓、京東、蘇寧、途虎、拼多多等電商平臺及商城開拓線上業(yè)務(wù)，利用一系列技術(shù)變革,改善用戶體驗，加速資源整合，實現(xiàn)線上互聯(lián)網(wǎng)渠道與線下全國多家終端門店、修理廠的無縫對接，促進(jìn)品牌與銷量的再升級。

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