来源:商务部
发布时间:2025-02-05 09:50
2024年11月14日,欧盟联合研究中心(JRC)发布《欧盟电池技术发展、趋势、价值链和市场现状报告》,全面分析了欧盟电池技术的发展趋势、市场动态、价值链分析、全球竞争力等现状。
一、技术现状与发展趋势
(一)技术发展
1、总体趋势
现有技术改进频繁,如调整添加剂、改变电极材料和电池设计等,以提升性能、耐久性、安全性和降低成本。新化学体系不断涌现,如硅或金属锂阳极、新型阴极材料和固态电解质等,推动电池技术重大变革。旧技术逐渐被替代,如镍镉电池被锂离子电池取代,铅酸电池在部分领域被锂离子电池替代。电池单体尺寸不断增大,提高了能量存储密度,但热管理难度也相应增加。新的电池包设计不断推出,如无模组电池包设计,提高了电池系统的能量密度和体积利用率。电池应用专业化趋势明显,针对不同应用场景开发专用电池,提高了电池性能和寿命。
2、固态电池(SSB)
采用固态电解质,具有高能量密度、宽工作温度范围、快速充电能力和高安全性等优点。研发重点包括电解质、阳极和阴极材料,多家企业致力于商业化生产,如 QuantumScape、SolidPower 等。成本较高是当前面临的主要挑战,但预计未来将大幅下降。
3、钠离子电池(Na-ion)
已进入商业化阶段,能量密度与磷酸铁锂(LFP)相当,在低温性能、功率密度和安全性方面具有优势。中国企业在钠离子电池研发和生产中处于领先地位,欧盟企业如 Tiamat 和 Altris 等也在积极跟进。应用领域广泛,包括电动汽车和储能系统等。
4、技术成熟度(TRL)
不同电池技术的 TRL 水平不同,反映了其在研发和商业化进程中的进展。
(二)装机容量与生产
1、电动汽车(EV)应用
全球电动汽车市场增长迅速,2023 年销量达 1420 万辆,中国市场份额最大,欧洲和美国市场也在快速增长。电池需求持续增加,2023 年全球电动汽车用锂离子电池装机容量达 750GWh,中国、欧洲和美国是主要需求地区。未来电动汽车电池需求预计将大幅增长,固态电池在高端电动汽车市场有望得到应用。
储能应用:全球储能系统市场快速发展,2023 年新增装机容量超 134GWh,中国、美国和欧盟是主要市场。锂离子电池在储能市场占据主导地位,钠离子电池等新兴技术市场份额有望提升。欧盟储能市场贡献不断增加,德国和意大利是主要市场。
2、生产能力
全球锂离子电池生产能力持续提升,2023 年达 2.5TWh/y,中国占比最大,欧盟约占 8%。欧盟企业如 LG ES、CATL 和 SK Innovation 等在电池生产中具有重要地位,新的生产设施不断建设。
(三)技术成本
锂离子电池价格呈下降趋势,2023 年平均价格降至 139 美元 /kWh,未来预计继续降低。固态电池成本较高,2023 年约为 300 - 500 美元 /kWh,预计 2034 年降至 100 - 150 美元 /kWh。钠离子电池成本优势明显,预计大规模生产后成本将进一步降低。原材料供应、政策和技术创新等因素对电池成本有重要影响。
(四)研发投入与投资
1、公共研发投入
欧盟和全球公共研发投入持续增长,欧盟在电池技术研发方面投入较大,法国、奥地利和德国是主要投资国家。
2、私人研发投入与投资
全球风险投资(VC)在电池领域投资有所波动,2023 年欧盟投资增长显著,中国和美国企业在电池技术创新方面表现突出。
(五)专利趋势
专利申请数量和质量反映了电池技术领域的创新活力,日本、中国和韩国在专利方面表现活跃。欧盟企业如博世等在专利申请方面也有一定表现,但在全球竞争中面临挑战。
(六)科学出版趋势
对钠离子、硅基阳极和固态电池技术的研究兴趣持续增长,中国在相关研究中处于领先地位。欧盟国家间在电池技术研究方面的合作不断加强,但与其他地区的合作相对较少。
三、价值链分析
(一)营业额
欧盟电池制造业营业额增长迅速,2015 - 2022 年几乎增长了两倍,预计未来将保持增长态势。德国、匈牙利和波兰等国在电池制造业营业额方面表现突出,新的生产设施建设推动了营业额增长。
(二)增加值
电池制造行业的增加值主要集中在少数国家,德国贡献最大,约占 50%,匈牙利占 20%。其他国家如法国、波兰等也在积极发展电池产业,提升增加值贡献。
(三)环境与社会经济可持续性
电池生产和使用的可持续性备受关注,欧盟电池法规旨在减少电池生命周期中的环境影响,包括碳排放、资源消耗和有害物质使用等。电池技术的应用对减少碳排放具有重要意义,尤其是在交通领域,电动汽车的普及减少了对石油的依赖,降低了二氧化碳排放。
(四)欧盟企业的角色
在固态和钠离子电池技术领域,欧盟企业积极参与研发和商业化,但在全球竞争中面临挑战,中国企业在钠离子电池领域处于领先地位。主流锂离子电池领域,欧盟企业如 LG、CATL 和三星等在欧洲市场具有重要地位,但与全球领先企业仍有差距。
(五)就业
欧盟电池制造业就业人数持续增长,2015 - 2022 年增长了一倍,预计 2030 年将创造更多就业机会。德国、匈牙利和波兰等国是电池制造业就业的主要贡献者,新工厂的建设和生产能力的提升带动了就业增长。
(六)能源强度与劳动生产率
电池生产的能源强度数据缺乏,难以评估其能源利用效率。
劳动生产率在不同国家有所差异,斯洛伐克、匈牙利和德国在劳动生产率方面表现较好,波兰等国数据未完全公开。
(七)欧盟生产数据
欧盟电池生产总体呈增长趋势,2023 年总产值达 350 亿欧元,二次电池(蓄电池)占主导地位。锂离子电池生产增长迅速,但数据获取存在困难,部分国家未公开生产数据。电池零部件生产稳步发展,分离器和其他组件的生产能力不断提升。
四、欧盟市场地位与全球竞争力
(一)全球及欧盟市场领导者
政策考量:欧盟、美国和中国均出台政策支持电池产业发展,欧盟通过欧洲电池联盟和相关法规推动电池技术创新和可持续发展。美国的《通胀削减法案》和中国的新能源汽车补贴政策对全球电池市场格局产生了重要影响。
生产成本:电池生产成本和价格在不同地区存在差异,欧盟由于能源、劳动力和设备成本较高,电池产品价格相对较高。政策措施如补贴和税收优惠等对电池成本和市场竞争力有重要影响。
市场发展:固态电池在部分细分市场已实现商业化,如小型电子产品领域,未来有望在电动汽车市场得到广泛应用。钠离子电池市场发展迅速,中国企业在生产和应用方面处于领先地位,欧盟企业也在积极布局。锂离子电池市场竞争激烈,全球主要企业如 CATL、比亚迪和 LG ES 等在市场份额和技术创新方面竞争激烈。
(二)贸易与贸易平衡
欧盟电池出口增长,但贸易逆差持续扩大,2023 年逆差达 186 亿欧元,主要进口来源为中国,出口目的地主要为美国、墨西哥和英国等。欧盟内部贸易格局也在发生变化,波兰和匈牙利等国在电池出口方面表现突出,德国是主要进口国。
(三)资源效率与依赖关系对欧盟竞争力的影响
欧盟在电池生产方面依赖进口原材料和设备,如锂、钴等关键原材料主要来自中国和其他国家。回收能力有待提高,目前欧盟电池回收能力虽能满足部分需求,但回收技术和效率仍需改进。发展本地供应链和资源高效利用技术对提升欧盟电池产业竞争力至关重要。