2025 年至 2037 年全球市场规模、预测和趋势亮点
2024 年快速充电锂离子电池市场规模估计为 111 亿美元，预计到 2037 年底将超过 418 亿美元，在预测期内（即 2025-2037 年）的复合年增长率为 11.7%。2025 年，快速充电锂离子电池的行业规模估计为 124 亿美元。
围绕锂离子电池供应链的政策处于贸易、国家安全考虑和气候的交汇处。快速充电锂离子电池市场供应链遍布全球，但大多数关键投入都集中在少数几个国家，尤其是美国和中国。各国政府热衷于降低中国主导地位的风险，加速绿色转型，并将制造能力转移到国内。可回收性、更少的充电停机时间和快速充电电池的长寿命周期极大地惠及了全球电动汽车市场。到 2030 年，电动汽车行业对锂离子电池的整体需求预计将达到 4.1 太瓦时 (TWh)，到 2030 年，电动汽车将占全球汽车销量的 40%。这相当于每年销售 4000 万辆电动汽车和 2000 万辆混合动力汽车。
考虑到为电动汽车充电产生的典型电力，普通电动汽车每英里仅释放 150 克温室气体，比普通传统乘用车每英里少约 230 克。这一巨大差异相当于每年用电动汽车取代 4000 万辆汽车，减少 3950 亿磅温室气体排放，这是实现全球脱碳目标的关键一步。根据战略与国际研究中心 (CSIS) 的数据，2023 年电动汽车和固定式储能对传统锂离子和快速充电锂离子电池的需求价值约为 950 吉瓦时，而全球制造能力明显超过 2600 吉瓦时。仅中国 2023 年的生产能力就与全球需求相匹配。
2022 年，全球 60% 的 BEV 电池采用镍锰钴 (NMC) 配方，其次是 30% 的磷酸铁锂 (LFP) 成分和 8% 的镍钴铝 (NCA)。2022 年，采用 LFP 阴极的电池在快充锂离子电池市场占有创纪录的 30% 份额。约 95% 的 LFP 电池在中国生产。LFP 电池被认为比大多数同类电池更安全、使用寿命更长、充电速度更快。从 2018 年到 2023 年，美国 BEV 销量的 64% 为特斯拉 BEV，其中超过 44%（三分之二）配备了 NCA 电池。2022 年，特斯拉宣布在其基础款 Model Y 中集成 LFP 电池，2023 年，福特也宣布计划开始在其汽车中使用 LFP 电池。
从 2018 年到 2023 年，用于快速充电锂离子电池部件的美国电池和电池组件进口占美国电池投入进口的最大份额，价值为 74%。这一数字从 2018 年的 14 亿美元增至 2023 年的 70 亿美元，增长了 340%。这些进口的主要来源是中国、韩国和日本。在IRA 要求的保护下实现美国目标将需要在零部件和其他上游投入生产方面进行大量投资。
考虑到电动汽车市场的这种新兴格局，美国正努力通过国内生产要求和税收优惠来扩大其在全球电池行业的份额。加拿大也在跟进美国的激励措施，并提供补贴以加强其电池市场。预计当前的供应过剩状况将通过采取多项经济和贸易政策变化来刺激对技术进步和高效部署的需求，从而获得竞争优势并解决当前快速充电锂离子电池市场格局中的空白。
快充锂离子电池市场：增长动力与挑战
增长动力
- 电池技术的创新：电池技术的进步是快速充电锂离子电池市场的关键驱动力。尽管传统的锂离子电池几乎用于从电动汽车到电动工具的所有领域，但它们往往会导致能量、功率和循环寿命之间的根本权衡。就充电速度而言，有三个因素影响这些权衡：阳极材料、电极负载和温度。对于电动汽车，优先考虑通过最大化电池可以存储的能量来优化续航里程。这对应于制造孔隙率较低、质量负载较高的电极，这限制了锂离子通过电极的传输，导致功率性能不佳。这对电动汽车构成了挑战，会导致上坡时充电时间更长、功率损耗更快。
最近的几项创新通过整合改进的电池化学成分、新材料和复杂的管理克服了这些障碍。例如，2024 年 6 月，Nyobolt Limited 宣布推出其超快速充电电动汽车电池，只需五分钟即可充电。它还消除了缓慢和不方便的充电停止问题，一家全球顶级 OEM 对 Nyobolt 的技术进行了独立测试。测试证实，Nyobolt 的电池寿命更长、更可持续，可以实现超过 4,000 次快速充电循环，或 600,000 英里，并保持超过 80% 的电池容量保持率。这些电池可以在不到五分钟的时间内从 10% 充电到 80%，这是道路上充电速度最快的车辆的两倍，并且不会产生性能下降，这通常与锂离子电池有关。 - 政府支持和举措：世界各国政府优先考虑减少温室气体排放，同时提高能源效率并促进可持续交通。各国都在提供补贴、激励措施和基础设施投资，以加速向严重依赖快速充电电池技术的电动汽车过渡。这些措施提高了消费者的接受度，并激励制造商在电池设计和充电技术方面进行创新。
例如，在美国，2022 年的《通货膨胀削减法案》 (IRA) 为电动汽车购买者提供税收抵免，并提供大量资金来建立全球电动汽车充电网络。这项举措包括在城市中心和高速公路上安装快速充电站，同时为电动汽车用户提供快速充电便利，并推动对支持高充电率的先进锂离子电池的需求。
挑战
- 电池退化：快速充电会加速磨损机制，尤其是阳极上的锂镀层，从而缩短电池寿命并降低容量。目前的研究表明，快速充电会加剧这些影响，从而导致电池退化速度加快。这种更快的退化不仅会影响消费电子产品，还会影响电池耐用性至关重要的电动汽车。为了解决这些问题，制造商正在探索创新材料和电池化学成分，以提高快速充电能力，同时减轻电池退化。
- 安全问题：热失控风险增加，即电池温度快速升高，可能导致爆炸或起火。快速充电时，这种风险会增加，因为快速充电涉及高电流，这可能导致过热和内部短路。制造商正在投资创新的电池管理系统，并发现安全的电池化学成分以缓解这些问题。然而，在保障用户安全和实现快速充电能力之间取得平衡仍然是该行业面临的重要挑战。
快速充电锂离子电池市场：关键见解
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快充锂离子电池细分
形状（圆柱形、袋形、棱柱形）
预计在 2025-2037 年的预测期内，快速充电锂离子电池市场中的圆柱形部分的收入份额将增长更快。由于圆柱形电池以其高效的散热和高效的耐用性而闻名，因此它在电动汽车和电动工具中广受欢迎，而快速充电和高功率输出至关重要。例如，2024 年 6 月，CBAK Energy Technology, Inc. 宣布了其 32140 型电池的技术开发，这是一款在其南京工厂批量生产的大型圆柱形锂离子电池。
此次技术升级，使32140型大圆柱电池的快充能力由原来的0.8C快充、75分钟充满提升至1.8C快充、35分钟充满，充电速度提升了1.25倍，同时电池在放电和大电流充电条件下的循环寿命也提升了一倍，提高了产品的整体效率和耐用性。中储能源已向中国相关部门申请了该项新技术的专利，预计很快将获得批准。
化学（锂离子、锂离子聚合物、锂镍钴铝氧化物 (NCA)、锂离子镍镁钴氧化物 (NMC)、磷酸铁锂 (LFP)）
预计到 2037 年，锂离子电池将占据快充锂离子电池市场 58.7% 以上的份额。锂离子电池具有高能量密度，同时支持快速充电功能和更长的运行时间，在电动汽车和消费电子产品中占据主导地位。例如，2024 年 7 月，LG Energy Solution 和 Liontown Resources 达成合作伙伴关系，旨在加强双方在全球锂行业的长期合作。该协议涵盖 Liontown 的 Kathleen Valley 项目供应高品质锂辉石，以及下游团队合作协议，以探索创建具有长期价值创造潜力的锂精炼厂的可行性。
我们对全球快充锂离子电池市场的深入分析包括以下几个部分：
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北美市场分析
由于政府的支持性政策和电动汽车普及率的提高，预计到 2037 年底，北美快充锂离子电池市场的收入份额将占据约 38.6%。IRA 30D 税收抵免旨在通过高达 7,500 美元的税收减免来激励消费者购买电动汽车，从而促进电动汽车和快充锂离子电池的销售。它周围的护栏象征着美国通过产业政策巩固当前的近岸外包和回岸环境。要获得抵免资格，车辆必须在北美进行最终组装。此外，要获得 3,750 美元（总抵免额的一半），必须至少有 50% 的电池部件在北美组装或制造。预计到 2029 年，这种监管合规性将达到 100%，从而进一步加强该地区在制造流程方面的自力更生能力。
2023 年 8 月，美国能源部 (DOE) 提出了 10 分钟内为电动汽车电池充满电的快速充电目标。马里兰能源创新研究所 (MEI) 和马里兰大学 (UMD) 共同研究和开发了一种单相混合离子和电子导电 (MIEC) 石榴石材料，该材料集成到他们之前先进的 3D 架构中，不仅实现了 DOE 锂循环快速充电目标，而且超出了 10 倍。
由于政府的支持性政策和战略投资，加拿大的快充锂离子电池市场正在迅速发展。2023 年 9 月，Northvolt 宣布计划在蒙特利尔附近建造一个名为 Northvolt Six 的锂离子电池超级工厂，年产能高达 60GWh，足以为每年约 100 万辆电动汽车提供动力。联邦政府已承诺提供高达 46 亿美元的生产激励措施来支持这一举措。
亚太市场分析
预计亚太地区在预测期内将经历稳定的复合年增长率，中国、日本、印度和韩国等国家在生产和技术发展方面处于领先地位。2022 年，印度生产了 81% 的锂离子电池，这些电池用于本土电动汽车，同时符合政府的“自力更生印度”愿景。中国在电池制造和电动汽车普及方面取得了重大进展。宁德时代新能源科技股份有限公司 (CATL) 等公司正在推进超级充电电池，能够在短短 10 分钟内将电动汽车的电量从 0% 充电至 80%，同时解决了消费者对续航里程焦虑和充电时间过长的担忧。
中国在磷酸铁锂 (LFP) 电池技术方面占据主导地位，这种技术比镍钴替代品更具成本效益且更安全，同时比韩国 LG 和三星等竞争对手更具优势。2022 年，中国的电池产能超过了世界其他地区的总和。中国拥有约 900 千兆瓦时的制造产能，占全球总产能的 77%，是全球 10 大电池制造商中的 6 家的所在地。中国在电池领域占据主导地位的背后是其在电动汽车供应链其余部分的垂直整合，从金属开采到电动汽车制造。
2023 年 4 月，生产电动汽车电池的公司 Log9 推出了印度首款本地生产的锂离子电池，该电池将在其班加罗尔的一家工厂中发明。汽车制造商通常从中国或韩国进口电池。该公司计划从 50 MWh 的电池容量开始，为多达 25,000 辆电动两轮车供电。由于能量密度增强，锂离子电池可以在指定的重量或体积内存储更多能量。重量和尺寸的减小对于便携式电子产品和电动汽车尤其重要，因为它们可以提高效率和用户便利性。
主导快速充电锂离子电池市场的公司
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- 宁德时代新能源科技股份有限公司（CATL）
- 公司概况
- 商业策略
- 主要产品
- 财务表现
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域影响力
- SWOT 分析
- LG 能源解决方案有限公司
- 比亚迪汽车有限公司
- 三星SDI有限公司
- 蜂巢能源科技有限公司
- 欣旺达电子有限公司
- 宁德时代新能源科技股份有限公司（CATL）
宁德时代新能源科技股份有限公司 (CATL)、比亚迪汽车有限公司、松下控股株式会社和三星 SDI 有限公司等公司通过创新锂离子电池技术，实现快速充电时间和提高能量密度，成为快速充电电池市场的领先企业。例如，2023 年 3 月，三星 SDI 推出了宝马 i7 和沃尔沃 FM 电动汽车，展示了其独特的电池技术，包括全固态电池和高效快速充电。以下是快速充电锂离子电池市场的一些领先企业：
In the News
- 2024 年 8 月，FastLion Energy Inc.宣布出售超高功率和快速充电磷酸铁锂电池。这些产品可帮助电池设计人员消除不必要的容量、最大限度地降低风险、减轻电池重量、改善环境足迹并降低系统成本。
- 2023 年 11 月，DESTEN Inc.推出了超快速充电磷酸铁锂电池，这是首款可在 6 分钟内充电的 LFP 电池。这项超快速充电 LFP 发明体现了其研发能力，同时建立在超快速充电 NMC 电池开发方面的既有专业知识以及量身定制的材料平台、电池结构技术和专有电池生产工艺的应用之上。
- 2023年8月，宁德时代推出全新超级快充产品神星，这是全球首款4C超级快充磷酸铁锂电池，充电10分钟续航400公里，一次充满电续航里程超过700公里，有望大幅缓解电动车用户的快充焦虑，开启电动车超级快充时代。
作者致谢: Dhruv Bhatia
- Report ID: 6714
- Published Date: Nov 19, 2024
- Report Format: PDF, PPT
