低速電動汽車在沒有國家政策和資金的支持下，完全依靠市場的需求而發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)。在新能源電動汽車行業(yè)扮演了一定的角色。然而目前低速電動汽車絕大多數(shù)使用的是發(fā)展成熟的鉛酸電池作為動力，很少采用鋰電池作為動力。低速電動汽車采用鉛酸電池作為動力的原因很大程度上是因為目前在成本這塊鉛酸電池具有競爭性的優(yōu)勢。而且鉛酸電池發(fā)展比較成熟，性能穩(wěn)定，安全性比較好。所有這些都是讓低速電動汽車在動力電池的技術路線上選擇了鉛酸電池。

      對于低速電動汽車選擇鉛酸電池作為動力源，在經(jīng)濟成本上雖然有很大的優(yōu)勢，但是存在巨大環(huán)境污染的風險。對于低速電動汽車的解禁，以及建立標準情況，2016年4月14日，國家標準化管理委員會在其網(wǎng)站上對2016年第一批擬立項國家標準項目公開征求意見。2016年第一批擬立項標準，《四輪低速電動乘用車技術條件》被放在立項欄目中。其中意見欄目中很明確的提出低速電動汽車使用鋰電池作為動力是門檻。此意見一推出有兩方面的聲音其一是支持低速電動汽車鋰電化，其二是維持低速電動汽車使用鉛酸電池。兩方面在技術路線的選擇上都有充分合理的理由來證明技術路線選擇的合理性。在選擇動力電池這塊本人比較傾向選擇鋰電池。無論從技術還是從運營管理方面來講，選擇鋰電池作為動力必定會成為低速電動汽車發(fā)展的趨勢。

鉛酸電池的結(jié)構

      鉛酸電池的正極材料主要是由PbO2組成，負極材料主要是Pb組成，電解液通常是稀硫酸。在放電過程中遵循雙硫酸鹽反應規(guī)則，正負極材料上都有PbSO4晶粒生成，鉛酸蓄電池的標稱電壓是2V，理論比能量是166.9Wh/kg，實際比能量為35～45Wh/kg。由于電解液存在的導電性，使得鉛酸電池存在自放電和充電的時候不允許大電流充電，所以一般鉛酸電池的充電都限制在0.3C以下。

      鉛酸電池的生產(chǎn)工藝比較成熟，在該技術上雖然有很多公司在正負極材料的制備工藝上有很多的創(chuàng)新和突破，但是使用材料的基礎技術卻沒有根本性的創(chuàng)新和突破。在制備工藝的改進創(chuàng)新基礎上鉛酸電池的蓄電能力，自放電性，以及耐充電性能都得到一定的改善。但是并沒有發(fā)生質(zhì)的的變化。鉛酸電池本身使用的材料存在一定的污染環(huán)境的風險。在低速電動車使用的復雜工況環(huán)境下極有可能出現(xiàn)電解液泄露，或者是其他的情況致使鉛酸電池中的正負極材料流失到環(huán)境中去，對環(huán)境造成一定的污染。

      就目前來講，鉛酸電池的制備從上游的鉛礦，以及各種加工廠產(chǎn)業(yè)鏈比較完善，競爭也比較充分，再加上行業(yè)發(fā)展的技術成熟程度包括產(chǎn)業(yè)設備的國產(chǎn)化率都是比較高，所以產(chǎn)品價格比較低，在低速電動車上使用非常具有成本優(yōu)勢。

鋰電池的結(jié)構

      鋰電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌。正極材料主要是鋰的活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料（俗稱三元），磷酸鐵鋰等活性鋰合物質(zhì)。負極材料主要是負極采用鋰-碳層間化合物LiXC6，基本是性能和化學穩(wěn)定性比較好的碳材料，石墨、碳纖維、玻璃碳等等，在負極材料方面石墨烯由于其優(yōu)異的充放電性能，越來越多的受到各個鋰電池廠家以及投資機構的關注。電解液通常是溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液，目前國內(nèi)最大生產(chǎn)電解液的廠家是以多氟多（002407）為代表的一類廠家。目前比較熱的鋰離子電池的能量密度約在100～150Wh/kg左右，顯然比鉛酸電池高出很多。由于電解液使用的是有機溶劑，導電率非常弱。使得鋰電池的自放電性很小。在充電的時候允許大電流充電。所以一般鋰電池的充電能夠達到1C。

 

      鋰電池的生產(chǎn)工藝目前來講已經(jīng)很成熟，但是在正負極材料、隔膜這些核心材料方面國產(chǎn)化依然還有很長的路要走。隨著裝配工藝的不斷進步和發(fā)展以及國內(nèi)大量的資本涌向鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈。關鍵的原材料不斷在有所突破，再加上最近兩年大量的新開工的鋰電池廠家將會在未來兩年建成投產(chǎn)，勢必會造成鋰電池的產(chǎn)能過剩，價格必定會出現(xiàn)跌落。隨著資本的密集投入，上下游產(chǎn)業(yè)鏈的完善，鋰電池價格必將會到達一個低速電動汽車接受的水平。更主要的是鋰電池本身的材料結(jié)構決定其不會存在對環(huán)境污染的巨大風險。

      鋰電池的優(yōu)秀性能，如果能在價格上跟鉛酸電池產(chǎn)生正面競爭，將會給低速電動汽車的續(xù)航里程，充電使用帶來深遠的影響，甚至會對該產(chǎn)業(yè)帶來巨大的影響。對于鋰電池具有價格成本優(yōu)勢應用于低速電動汽車上面本人持有樂觀態(tài)度。

      對比完鉛酸電池和鋰電池的結(jié)構，在低速電動汽車使用方面，動力電池會產(chǎn)生的污染點主要有以下幾種情況：

1、車體產(chǎn)生顛覆或者是碰撞受損。在這種情況下，鉛酸電池極容易出現(xiàn)電解液泄露，鉛酸電池內(nèi)部的一些材料出現(xiàn)泄露。而鋰電池車輛由于制造工藝與鉛酸電池存在很大差異，出現(xiàn)泄露的情況十分有限甚至是可以忽略。

2、 使用過程中某一兩個電池出現(xiàn)問題的更換。在此環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)更換之后隨意丟棄的現(xiàn)象。在這種情況下電池極容易成為污染源。相比于鉛酸電池的用量，以及使用材料，鋰電池中不含有重金屬對環(huán)境產(chǎn)生的影響也不大。而鉛酸電池中的重金屬鉛卻會對環(huán)境產(chǎn)生很大的壓力和影響。

3、使用到達壽命年限的廢舊處理。首先鋰電池的充放電次數(shù)要遠大于鉛酸電池的充放電次數(shù)。使用更換率上鋰電池要比鉛酸電池慢得多。即使到了使用年限或者是報廢條件。鋰電池依然有很高的電容量率。還能進行儲能使用，進入下一輪循環(huán)。而鉛酸電池雖然殘值相對比較高，但是在流通環(huán)節(jié)特別是鄉(xiāng)村偏遠地區(qū)以及特定的使用環(huán)節(jié)，極容易出現(xiàn)隨意丟棄或者是流通到一些翻新小作坊里面，成為完全失控的狀態(tài)。

      現(xiàn)在鋰電池的價格在一定的時間之內(nèi)還無法降低到與鉛酸電池相競爭的價格，但不能否認鋰電池的價格正在逐步降低，再有一點，國家對鉛酸電池的政策性加稅也促進鋰電池的加快發(fā)展，占領低速電動汽車這塊迅速增長的市場。國內(nèi)各大鋰電池廠家產(chǎn)能擴大，進入有序的激烈競爭勢必會帶來物美價廉的動力鋰電池。在《四輪低速電動乘用車技術條件》的征求意見中，將鋰電池作為動力電池的基本要求。也是國家層面也在正視低速電動汽車這個能夠改善民生的市場。　通常情況下，鉛酸電池組重量在16-30公斤，體積較大；而鋰電池重量一般在2.5-3.0公斤，體積相對較小，所以騎行輕便、搬運也方便。從質(zhì)量上來看，兩者的好壞很難界定，不過消費者可以根據(jù)自己的實際需要來購買正規(guī)廠家生產(chǎn)的品質(zhì)好的電池。

　　鋰電池的正極材料、負極材料、集流體、隔膜、電解質(zhì)等主材成本比鉛酸蓄電池高很多。而鉛酸蓄電池的組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本極低。

 

　　由于制作工藝的原因，鋰電池的人工成本比較大。在制造成本中，鋰電池人工成本占40%以上， 而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%～20%。

 

　　鋰電池生產(chǎn)用的機械設備昂貴，價值較高，機械設備折舊損耗較大。 鋰電池在生產(chǎn)中大部分過程是不可逆的，而鉛酸蓄電池是可逆修復和再次使用的。鉛酸蓄電池使用之后的回收價值在40%以上， 而鋰電池的回收價值幾乎是零。

 

　　鋰電池無論是體積比能量，還是重量比能量，鋰電池均比鉛酸蓄電池高出3倍以上。鋰電池體積 更小、重量更輕。循環(huán)壽命長。鋰電池用于電動車的循環(huán)壽命一般在800次以上，采用磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池可以達到2000次左右，超出鉛酸蓄電池1.5～5倍。這大大降低了鋰電池的使用成本 ，延長了使用壽命，提高使用便利度。 具有較寬的充電功效范圍。這是鋰電池具有的獨特優(yōu)點。在需要時，可以使充電時間控制在20min～1h，充電效率達到84%以上。在進一步技術創(chuàng)新的基礎上，這 一特性將得到更好的發(fā)揮。

　　我們知道，一般對比儲能產(chǎn)品要從重量能量密度、體積能量密度、使用壽命、價格、適用性、國家政策等角度來進行：

 

　　重量能量密度

 

　　目前的鋰電池能量密度一般在200~260wh/g，鉛酸一般在50~70wh/g，那么重量能密度鋰電池就是鉛酸的3~5倍，這就意味著相同容量的情況下，鉛酸電池是鋰電池的3~5倍，所以在儲能裝置輕量化上，鋰電池占居絕對優(yōu)勢。

　　體積能量密度

　　鋰電池的體積容量密度通常是鉛酸電池的1.5倍左右，所以相同容量的情況下，鋰電池比鉛酸電池體積要小30%左右。

　　使用周期

　　目前較為流行的材料體系是三元和鐵鋰，三元動力型鋰電池循環(huán)次數(shù)通常在1000次以上，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)在2000次以上，鉛酸電池的循環(huán)次數(shù)通常只有300~350次左右，所以鋰電池的使用壽命是鉛酸電池的3-6倍左右。

 

　　價格

　　目前鋰電池在價格上較鉛酸要貴，大約是3倍左右，但是結(jié)合使用壽命分析，投入相同的成本，仍然是鋰電池使用周期要長一些。

　　適用性

　　鋰電池因為安全性較鉛酸電池要稍差，所以在使用中需要做好各種安全預防工作，比如防止外力或事故對鋰電池造成損壞，因為這可能會引起著火或爆炸；目前鋰電池的溫度適用性也很好，所以在其他適應性方面，鋰電池也毫不遜色于鉛酸電池。

 

（一）鉛蓄電池產(chǎn)業(yè)地位與發(fā)展趨勢

 

中國是全球最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)國和鉛酸蓄電池消耗國。根據(jù)全球鉛酸電池產(chǎn)能來看，中國鉛酸電池的產(chǎn)量在全球鉛酸電池的產(chǎn)量中占比45％，占比最高；美國鉛酸電池的產(chǎn)量緊隨其后，占比為32％，日本鉛酸電池的產(chǎn)量在全球中的占比不到我國鉛酸電池占比的三分之一，為13％。

 

全鉛酸電池產(chǎn)能區(qū)域分布

 

我國鉛酸電池的產(chǎn)量在全球占比較多的原因是，近年來，我國通過引進歐美日韓等國家在我國投資建廠，并吸納、消化國外技術，使我國鉛酸電池的的制造技術已經(jīng)接近了國際先進水平。

 

數(shù)據(jù)顯示，2010－2017年，全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模穩(wěn)步增長。2013年，全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模首次突破400億美元，此后均保持在400億美元以上。2017年，全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模約為429億美元，同比增長0．70％。

據(jù)統(tǒng)計，2015年鉛酸蓄電池占電池市場一半以上份額約為54．67％。從全球范圍來看，2015年鉛酸蓄電池市場規(guī)模為422億美元，這一市場規(guī)模仍將保持2％－5％的年增長率，預計2018－2023年，鉛酸蓄電池市場規(guī)模難有大幅度上漲，但仍將維持在400億美元水平上。

“十一五”期間，鉛蓄電池市場規(guī)模迅速擴大，每年產(chǎn)量平均以約20％的增速上升。據(jù)SMM統(tǒng)計，截止2018年底，鉛蓄電池行業(yè)產(chǎn)能已超出4億KVAh。在未來的幾年里，鉛酸蓄電池行業(yè)仍將在國民經(jīng)濟中占據(jù)重要地位。

 

鉛蓄電池銷售收入在整個電池行業(yè)中所占比例較大，盡管在儲能領域被鋰離子電池部分替代，但難以動搖鉛蓄電池的市場地位。

 

據(jù)統(tǒng)計，鉛約占鉛蓄電池總成本的70％。市場上60V20AH的鉛蓄電池重量一般是在35kg左右，鉛酸電池的含鉛量一般在65％左右，也就是有22．75kg的鉛，即鉛蓄電池平均每度電需要消耗18．96kg的鉛。結(jié)合鉛蓄電池的市場占比過半并仍有緩慢增長之勢，短暫來看鉛蓄電池對于金屬鉛的需求仍是值得期待的。

 

（二）鉛酸蓄電池發(fā)展的重要政策支持

 

2012年7月1日，《鉛蓄電池行業(yè)準入條件》正式實施以來，鉛酸蓄電池行業(yè)在加快淘汰落后產(chǎn)能、提高產(chǎn)業(yè)集中度、促進轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展方面，取得了顯著成績?？v觀整個鉛酸蓄電池市場，從競爭數(shù)量、退出壁壘、同質(zhì)化程度，以及競爭層次來看，鉛酸蓄電池行業(yè)處于成熟階段。

 

今年上半年，國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會正式批準發(fā)布國家標準《廢鉛酸蓄電池回收技術規(guī)范》，同時也結(jié)束了我國廢鉛酸蓄電池回收行業(yè)多年來無“法”可循的窘境。該標準規(guī)定了社會流通領域廢鉛酸蓄電池的收集、貯存、運輸、轉(zhuǎn)移過程的處理方法及管理措施，并將于2019年10月1日起正式實施。

 

（三）鉛蓄電池面臨重重挑戰(zhàn)

 

1、電動自行車新國標的沖擊

 

2018年5月15日，根據(jù)國家標準管理程序，工業(yè)和信息化部組織修訂的《電動自行車安全技術規(guī)范》強制性國家標準（GB 17761－2018），由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會《中華人民共和國國家標準公告（2018年第7號）》批準發(fā)布，自2019年4月15日正式實施。

 

新國標嚴格限定了電動自行車的整車重量，對于鉛酸電池來說，電池自重偏大（或者說能量密度過低）無法在現(xiàn)有的技術框架下獲得突破，那么如果新國標車型想要沿用鉛酸電池，只能以犧牲續(xù)航為代價。以48V12Ah鉛酸電池為例，通常該規(guī)格電池的重量在16Kg以上，這意味著整車不含電池重量要控制在38Kg以下，并且整車的尺寸還不能超過標準，這對于車輛設計提出了極大挑戰(zhàn)。

 

據(jù)SMM調(diào)研了解，自去年初，電動自行車新國標草案出臺，鉛蓄電池企業(yè)陸續(xù)就新國標，開始對鉛酸蓄電池開展“輕量化”技改。其中，少數(shù)企業(yè)已于5－6月完成技改試驗，并于7月份隨《電動助力車用閥控式鉛酸蓄電池》（GB／T22199－2017）實施，正式向市場批量銷售“減重”后的電池。另據(jù)鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)反映，完成電池“減重”技改后，當月原材料中用鉛量較技改前下降約5％。

 

2、新能源汽車崛起令鉛蓄電池前路渺茫

 

鉛酸蓄電池也是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池，但自2015年新能源汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)之后，鉛酸蓄電池的地位就受到了挑戰(zhàn)。有報道指出，自2015年以來，國內(nèi)鉛酸蓄電池產(chǎn)出已開始呈現(xiàn)小幅下滑態(tài)勢。主要因為以傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池為動力的電動自行車行業(yè)發(fā)展已達到飽和階段，對國內(nèi)鉛酸蓄電池的應用推動有所放緩。隨著新能源汽車電池部分對傳統(tǒng)汽車鉛酸蓄電池的逐漸替代，尤其是2020年及以后，其替代影響和沖擊將進一步攀升。因此國內(nèi)鉛酸蓄電池產(chǎn)銷有不斷收縮可能，后期整體國內(nèi)鉛酸蓄電池行業(yè)的發(fā)展或?qū)⑻幱谙鄬Ρ粍拥母窬种小?/div>