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2025年全球电池市场的重大转变:固态电池商业化与下一代储能技术的崛起

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电池产业的范式转变,2025年成为现实

截至2025年12月,全球电池产业正处于前所未有的动态变革中。尤其是固态电池技术的商业化正式启动,打破了过去30年锂离子电池主导市场的局面。根据市场调研机构SNE Research的数据,2024年全球电池市场规模达到1850亿美元,同比增加28%。更值得注意的是,预计到2030年,市场将以年均15.8%的增长率增长,达到4500亿美元的规模。

这种快速增长的背后是电动汽车市场的爆炸性扩张以及对储能系统(ESS)需求的激增。根据国际能源署(IEA)的最新报告,2024年全球电动汽车销量达到1470万辆,同比增长35%,其中电池容量总计950GWh。尤其是中国市场占据了63%的份额,仍然是最大的市场,但欧洲和北美市场的增长势头也在迅速上升。欧洲的电动汽车销量同比增长42%,达到320万辆,美国则增长28%,达到180万辆。

然而,2025年电池产业的最大热点无疑是固态电池的商业化。日本丰田公司从2024年底开始小规模生产的固态电池,显示出比传统锂离子电池高2.5倍的能量密度,充电时间缩短至10分钟以内,且火灾风险显著降低。丰田的固态电池实现了每公斤500Wh的能量密度,这比目前商业化的最高水平锂离子电池(300Wh/kg)提高了67%。因此,电动汽车的续航里程预计将从现有的400-500公里大幅增加到800-1000公里。

韩国电池行业也在迅速应对这种变化。三星SDI宣布在2024年11月完成固态电池试点生产线的建设,并计划从2026年开始大规模生产。三星SDI的固态电池目标是实现900Wh/L的体积能量密度,这比目前的锂离子电池提高了约50%。LG能源解决方案截至2024年底拥有1200多项固态电池相关专利,并加速研发以期在2027年实现商业化。SK创新在美国佐治亚州新设立了固态电池研发中心,并每年投入50亿美元专注于下一代电池技术的开发。

2025年全球电池市场的重大转变:固态电池商业化与下一代储能技术的崛起
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中国企业的动向也不容小觑。全球第一大电池制造商宁德时代(CATL)在2024年上半年推出了“麒麟”电池3.0,令市场惊艳。这款电池可在10分钟内充电行驶400公里,并在零下30度正常工作。CATL在2024年第三季度的市场份额为37.8%,大幅领先于第二名比亚迪(16.2%)和第三名LG能源解决方案(13.6%)。比亚迪凭借自主研发的“刀片电池”技术在磷酸铁锂(LFP)电池市场占据了独特地位,2024年其LFP电池市场份额达到43%。

美国的特斯拉(Tesla)在电池制造商和最大需求方之间占据独特位置。特斯拉在2024年将自制的4680圆柱形电池单元的年产量扩大到100GWh,足以供应约130万辆电动汽车。特斯拉的4680电池相比于传统的2170电池,能量密度提高了5倍,功率提高了6倍,制造成本降低了14%。CEO埃隆·马斯克在2024年10月的业绩发布会上表示,“2025年将把4680电池的产量提高到300GWh,以满足特斯拉整体电池需求的70%。”

储能市场的爆炸性增长与新机遇

电池产业的另一增长动力是储能系统(ESS)市场的快速扩张。随着可再生能源发电量的激增,对电网稳定性的大规模储能设施的需求显著增加。根据彭博新能源财经(BNEF)的数据,2024年全球ESS市场规模达到420亿美元,预计到2030年将以年均22%的增长率增长至1450亿美元。特别是公用事业规模的ESS安装量预计将从2024年的31GW增长到2030年的120GW,几乎增加四倍。

美国由于通胀削减法案(IRA)的影响,ESS市场正在快速增长。2024年美国的ESS新增安装量为14.3GW,同比增长95%,其中公用事业规模占12.1GW。加利福尼亚州安装了占总量35%的5GW,成为最大市场,其次是德克萨斯州(2.8GW)和佛罗里达州(1.9GW)。特斯拉的Megapack系统在美国ESS市场占据43%的份额,成为市场的主导力量,一个Megapack单元的容量为3.9MWh,足以为约3600个家庭提供一天的电力。

中国的ESS市场也在政府积极的支持政策下迅速增长。2024年中国的ESS新增安装量为22.6GW,位居全球第一,同比增长78%。中国政府设定了到2030年将ESS累计安装容量扩大到120GW的目标,并为此提供安装成本30%的补贴。CATL在中国ESS市场占据38%的份额,保持绝对领先地位,其次是比亚迪(24%)和国轩高科(12%)。

韩国的ESS市场在2019年因火灾事故导致的暂时低迷后,重新走上增长轨道。2024年韩国的ESS新增安装量为2.8GW,同比增长34%,其中可再生能源相关的ESS占1.9GW,占比68%。韩国政府宣布了到2030年将ESS累计安装容量扩大到25GW的“K-电池带建设”计划,并计划在未来六年内投入总计15万亿韩元。LG能源解决方案在韩国ESS市场占据45%的份额,排名第一,其次是三星SDI(28%)和SK创新(18%)。

ESS用电池要求与电动汽车用电池不同。电动汽车用电池强调能量密度和快速充电性能,而ESS用电池则更注重长期安全性和循环寿命。因此,磷酸铁锂(LFP)电池在ESS市场备受青睐。LFP电池相比三元系(NCM)电池,能量密度低20%,但循环寿命超过两倍,热稳定性优异,价格低30%。比亚迪的LFP电池可以进行8000次以上的充放电,使用寿命长达25年。

下一代电池技术的开发竞争也在激烈展开。钠离子电池作为应对锂资源限制和价格上涨的替代方案受到关注。CATL在2021年全球首次实现钠离子电池的商业化,能量密度为160Wh/kg,15分钟快速充电可充至80%。钠的储量比锂丰富1000倍以上,价格便宜70%,预计在ESS中的应用潜力巨大。中国的钠离子电池市场规模预计将从2024年的12亿美元增长到2030年的87亿美元。

锂硫电池也被视为下一代技术。理论上,它可以实现比锂离子电池高5倍的能量密度(2600Wh/kg),硫是地球上丰富的资源。英国的Oxis Energy和德国的Sion Power等公司正在进行锂硫电池商业化的研发,预计将在2027年首先用于无人机和航空器。韩国的LG化学在2024年申请了超过150项锂硫电池相关专利,积极投入技术开发。

电池回收市场也正在成为新的增长动力。预计到2030年,第一代电动汽车电池的更换期将正式到来,废旧电池的产生量将急剧增加。根据市场调研机构Circular Energy Storage的数据,预计到2030年全球废旧电池的产生量将达到95万吨,其中可回收的锂11万吨、镍18万吨、钴2万吨,总计价值140亿美元的关键原材料。韩国的SungEel HiTech开发了从废旧电池中回收95%以上锂的技术,计划在2025年启动年处理能力1万吨的回收工厂。

未来展望与投资机会

随着2025年下半年的到来,电池产业的未来看起来比以往任何时候都更加光明。高盛在最近的报告中预测,到2030年全球电池市场将以年均18%的增长率增长至5200亿美元。特别是固态电池市场预计将从2025年的3亿美元爆炸性增长到2035年的250亿美元。这相当于年均增长率63%,被分析为电池产业历史上最快的技术转型。

从投资的角度来看,韩国电池三巨头(LG能源解决方案、三星SDI、SK创新)仍被认为是有吸引力的投资对象。摩根士丹利将LG能源解决方案的目标股价从55万韩元上调至68万韩元,主要依据是固态电池商业化和北美IRA的受益。三星SDI截至2024年第三季度的营业利润率为8.3%,同比提高2.1个百分点,预计到2025年通过固态电池量产准备和ESS业务扩展实现超过10%的营业利润率。

中国企业的技术追赶和价格竞争力也是不可忽视的因素。CATL在2024年第三季度的销售额同比增长38%,达到1350亿元人民币(约26万亿韩元),净利润为132亿元人民币(约2.5万亿韩元),增长45%。CATL计划到2025年在全球10个国家运营20家电池工厂,总生产能力预计达到800GWh。这相当于可以供应约1000万辆电动汽车,占全球电动汽车市场的40%。

美国政府的政策变化也预计对电池产业产生重大影响。拜登政府宣布从2024年12月起将中国电池材料的关税从25%提高到50%,并确定从2026年起对使用中国电池材料的电动汽车取消联邦税收抵免。因此,预计韩国和日本电池企业在美国市场的份额扩大机会将增加。

从技术的角度来看,2025年预计将成为电池产业的“临界点”。随着固态电池的商业化、硅纳米线负极材料的应用、基于AI的电池管理系统(BMS)的引入等多种创新技术同时进入商业化阶段,电池性能将实现突破性改善。特别是AI BMS被验证可以将电池寿命延长30%以上,充电效率提高20%,预计从2025年下半年开始在高端电动汽车中全面应用。

电池产业的未来将不仅仅是储能,而是成为整个能源生态系统的核心枢纽。电动汽车、ESS、智能电网、可再生能源将作为一个集成系统连接在一起,电池将成为连接这一切的关键基础设施。预计到2030年,“电池互联网”这一概念将成为现实,数百万个电池将通过网络连接,实现实时能源交易和优化。在这种范式变化中,推动技术创新和市场扩张的企业将成为下一代能源时代的赢家。

*本分析基于公开的市场信息和行业报告编写,建议在投资决策时进行额外调查和咨询专家。*

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