根據(jù)行業(yè)研究公司FreedoniaGroup的數(shù)據(jù)，到2019年，全球?qū)Τ跫?jí)和次級(jí)電池的需求預(yù)計(jì)將以每年7.7%的速度上升，達(dá)到1200億美元。根據(jù)Frost&Sullivan的數(shù)據(jù)，真正的上升是二次電池(充電電池)，占全球市場(chǎng)的76.4%，預(yù)計(jì)2015年將上升至82.6%。需求來(lái)自手機(jī)和平板電腦。早些時(shí)候的估計(jì)高估了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的需求，但此后這些數(shù)字被向下修正。原電池在2009年占全球市場(chǎng)的23.6%，預(yù)計(jì)到2015年將下降7.4%。不可充電電池用于手表、電子鑰匙、遙控器、玩具、手電筒、信標(biāo)和特種設(shè)備。

電池類(lèi)型概述

電池按化學(xué)成分分類(lèi)，最常見(jiàn)的是鋰離子電池、鉛電池和鎳電池。圖1顯示了這些化學(xué)品的分布。鋰離子電池占公司收入的37%，是便攜式設(shè)備和電力系統(tǒng)的首選電池。到目前為止，還沒(méi)有其他體系威脅到它的統(tǒng)治地位。

電池市場(chǎng)分析

鉛酸是一種廣泛使用的強(qiáng)大而經(jīng)濟(jì)的能源。雖然鋰離子電池正在進(jìn)入鉛酸電池市場(chǎng)，但對(duì)鉛酸電池的需求正在上升。這些應(yīng)用分為汽車(chē)啟動(dòng)電池，也被稱(chēng)為SLI(20%)，動(dòng)力備用固定電池(8%)和輪式移動(dòng)深循環(huán)電池(5%)，如高爾夫球車(chē)，輪椅，和剪刀升降機(jī)。高比能和長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存使堿度比以前的碳和鋅更受歡迎，而鎳氫(NiMH)在取代以前的鎳鎘電池方面繼續(xù)發(fā)揮著重要的用途。

這種新電池是用于個(gè)人交通的電力傳動(dòng)系統(tǒng)。電池成本、壽命和環(huán)境問(wèn)題決定了汽車(chē)工業(yè)采用新推進(jìn)系統(tǒng)的速度。化石燃料便宜、方便、易得;另一種模式面對(duì)強(qiáng)烈反對(duì)，尤其是在北美。政府的激勵(lì)措施或許是必要的，但這種干預(yù)扭曲了實(shí)際能源成本，保護(hù)了化石燃料的潛在問(wèn)題，并為各種選擇供應(yīng)了短時(shí)間解決方法。

進(jìn)一步推動(dòng)電池上升的是可再生能源電動(dòng)自行車(chē)和存儲(chǔ)系統(tǒng)的新市場(chǎng)，家庭、公司和發(fā)展我國(guó)家都從中受益。大型柵極電池在高活動(dòng)時(shí)收集剩余能量，在輸入量低或用戶(hù)需求高時(shí)填補(bǔ)缺口。

電池的發(fā)展方向

電池以?xún)煞N方式推動(dòng)，反映出更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間和更高的比能量，以滿(mǎn)足高電流負(fù)載的要求。改進(jìn)電池的一個(gè)功能可能不會(huì)自動(dòng)增強(qiáng)另一個(gè)功能，而且經(jīng)常會(huì)有權(quán)衡。圖2說(shuō)明了Wh/kg比能與W/kg比功率之間的關(guān)系。

電池市場(chǎng)分析

在比能和比功率方面表現(xiàn)最好的電池是二次鋰金屬(鋰金屬)。上世紀(jì)80年代，MoliEnergy公司推出了更早的版本，但由于陽(yáng)極鋰的不穩(wěn)定性，該公司于1991年召回了產(chǎn)品。固體鋰容易形成電線(xiàn)或樹(shù)枝狀晶體，導(dǎo)致短路。其他公司為解決這一問(wèn)題所做的進(jìn)一步嘗試最終導(dǎo)致了上升的中斷。

鋰金屬電池的獨(dú)特品質(zhì)促使制造商重新考慮這種強(qiáng)大的化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)將鋰金屬與錫和硅混合，可以馴服樹(shù)突并達(dá)到所需的安全標(biāo)準(zhǔn)。石墨烯也在嘗試作為改進(jìn)的分離器的一部分。石墨烯是一層單原子厚度的薄碳層，由六邊形的細(xì)胞連接在一起。還嘗試了一種防止枝晶穿透的多層隔膜。新型實(shí)驗(yàn)鋰金屬電池達(dá)到300Wh/kg，具有更高的潛力。