锂离子电池电芯生产工艺流程

储能电池主要产品为铅酸储能电池产品（含系统）及锂离子储能电池产品（含系统），产品主要应用于通信基站储能、数据中心储能、户用储能及电力储能等领域。

   

储能电池行业属于储能产业链的中游，其上游主要为电池原材料产业，下游主要为各类应用领域。

（1）铅酸储能电池

铅酸储能电池的上游主要包括铅锭（正负极材料）、铅合金（板栅材料）、隔膜、硫酸（电解液）、壳体、结构件及其他辅材等，铅酸储能电池的下游主要包括通信基站、数据中心及电力系统等。

（2）锂离子储能电池

锂离子储能电池的上游主要包括磷酸铁锂等正极材料、石墨（负极材料）、隔膜、六氟磷酸锂及有机溶剂等电解液材料、BMS系统、壳体、结构件及其他辅材等。锂离子储能电池的下游主要包括通信基站、数据中心、户用储能及电力储能等。    

通信储能

①通信基站储能

②数据中心储能    

户用储能    

   

电力储能

研发模式    

工艺流程图

1、铅酸电池

当前公司的铅酸电池主要包括常规工艺和卷绕工艺两种工艺路线。    

2、锂离子电池

锂离子电池主要包括叠片工艺和卷绕工艺两种工艺路线，储能电池通常使用叠片工艺生产软包电芯，使用卷绕工艺生产方形铝壳电芯。锂离子电池的生产流程分为电芯生产流程、PACK（系统）生产流程。

（1）锂离子电池电芯生产工艺流程

两种电芯在制造工艺的前段类似，在制造工艺的中段有所差异：    

（2）锂离子电池PACK（系统）生产工艺流程

电芯产品分为软包电芯和方形铝壳电芯，两种电芯的PACK工艺在前中段存在差异：    

铅酸高倍率电池技术主要应用在板栅制造、涂片环节中，在正极板栅采用连轧连冲工艺，负极板栅采用连铸工艺，在涂片环节采用连涂覆膜工艺，所制备的铅酸电池具有高倍率特性，同时可有效提升铅酸电池能量密度和使用寿命。

电容型锂离子电池技术主要应用在混料环节，该技术采用特殊溶剂预填充活性炭的微孔，即在匀浆前，将活性炭与特殊溶剂混合，真空条件下让特殊溶剂浸润到活性炭的微孔，特殊溶剂填满微孔可有效阻止NMP溶剂的进入。电极完成制作后，通过加热使得微孔恢复，充分发挥活性炭双电层特性。涂布烘烤后，由于特殊溶剂易挥发，活性炭的微孔恢复率达到90%以上，同等设计下，电池倍率性能提升30%。

行业概况    

储能产业是我国战略性新兴产业的重要组成部分，发展储能事业也是我国实现能源转型和达成碳中和目标的重要支持手段。我国近年来出台了相当数量的鼓励、支持政策，以加速储能产业的快速发展，推动行业的规模化进步。通信基站储能方面，行业政策以持续推动5G基站建设、提升5G网络覆盖为主，大规模通信基础设施建设带来大规模的通信基站储能电池需求。

数据中心储能方面，在“东数西算”的政策背景下，数字化基础设施建设需求扩大，我国已出台政策支持数据中心多元化储能，未来锂离子电池在数据中心的应用预计逐步增长，数据中心储能电池需求将呈现铅酸、锂电同步发展的态势。

此外，我国通过发布风光强制配储、进一步拉大峰谷电价差、建立健全尖峰电价和季节性电价机制等政策措施，全面推动户用储能及电力储能的市场发展。

此外，铅酸电池作为特定产品，其生产活动受到《中华人民共和国产品质量法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《排污许可管理条例》等多项法律法规的严格管控，随着我国对安全、环保的重视程度不断提高，未来铅酸电池的安全生产、环保合规要求预计进一步趋严，铅酸电池行业准入的难度预计进一步加大。

1、化学电池行业概况

化学电池是一种将化学能直接转变成电能的装置，其通过化学反应消耗某种化学物质以输出电能，主要分为一次电池、二次电池和燃料电池。

一次电池又称原电池，制成后即可使用，特点在于放电完毕即废弃，不可循环使用，主要包括锌锰电池、碱性锌锰电池和锂一次电池等；二次电池又称蓄电池，特点在于可反复充放电循环使用，主要包括铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池等；燃料电池当前多指氢燃料电池，其电化学反应原理为消耗氢气与氧气，将氢气中蕴含的化学能转化为电能。

上述三类电池中，二次电池因具有电压平稳、适用范围广、可循环使用和原材料丰富等优点，是当前产量最大、用途最广的电池。二次电池中，尤以铅酸电池、锂离子电池的应用领域最为广泛，上述两类电池在能量密度、循环寿命、安全性和成本等指标方面各有优劣。    

总体而言，铅酸电池能量密度及循环寿命偏低，但在成本及安全性方面具有显著优势；锂离子电池能量密度及循环寿命优于铅酸电池，但锂离子电池生产成本较铅酸电池更高，同时安全性不及铅酸电池。

当前，主流二次电池的技术参数、安全性能等情况如下：

（1）铅酸电池概况

铅酸电池，又称铅蓄电池、铅酸蓄电池等，发明于1859年，是使用历史最悠久的二次电池，其构成部分主要分为正极板、负极板、隔膜、电解液。其中正极板由铅基合金板栅和二氧化铅组成，负极板由铅基合金板栅和海绵铅组成，隔膜由超细玻璃纤维制成，电解液为稀硫酸，上述材料均为不可燃物质，因此铅酸电池具有高度安全性。铅酸电池的主要结构具体如下：    

铅酸电池放电时，正极二氧化铅转化为硫酸铅附着于正极板，负极铅也转化为硫酸铅附着于负极板，电解液中的硫酸扩散至极板、浓度不断降低；充电时则发生相反反应。

铅酸单体电池标准电压为2V，为满足高压用电需要，单体电池可以通过串联方式组成高压电池组。额定电压下，将完全处于充电状态的电池按照一定的放电条件放电至规定电压所释放出的电量称为电池容量，单位为安时（Ah），电池容量乘以额定电压称为电池能量，单位为伏安时（VAh）或千伏安时（kVAh），其中1kVAh=1,000VAh。基于应用场景，铅酸电池可以分为启停铅酸电池、动力铅酸电池和储能铅酸电池等。

其中，启停铅酸电池主要用作汽车启停电源；动力铅酸电池主要用作电动两轮车、叉车等特种车辆动力电源；储能铅酸电池主要用于通信基站、数据中心的电能存储，也可应用于风力发电、光伏发电等可再生能源发电的存储、并网调峰调频等。当前，我国铅酸电池应用以启停铅酸电池和动力铅酸电池为主，2021年合计占比超过70%，通信基站储能电池占比较小，约占8%。    

（2）锂离子电池概况

锂离子电池是以锂离子化合物为正极材料的二次电池的总称，其构成部分主要分为正极片、负极片、隔膜和电解液等。其中正极片由铝箔涂覆磷酸铁锂、三元等正极材料制成，负极片由铜箔涂覆石墨制成，隔膜由高分子材料制成，电解液为六氟磷酸锂等锂盐及碳酸酯类有机溶剂组成的混合物。按照外观形态差异，锂离子电池主要分为软包电池、圆柱电池及方形铝壳电池。以软包电池为例，锂离子电池的主要结构具体如下：    

锂离子电池依靠锂离子在正、负极之间来回移动实现充放电，锂离子电池放电时，嵌入负极的锂离子脱离，通过电解液运动至正极，充电时发生相反反应。

单体锂离子电池的电压多在3.2V至3.7V，与铅酸电池类似，单体锂离子电池也可以串联组成高压电池组，锂离子电池的电池容量及电池能量计算方式与铅酸电池一致，电池容量单位同样采用安时（Ah），但行业内习惯使用瓦时（Wh）或千瓦时（kWh）作为锂离子电池能量单位，其中1kWh=1,000Wh=1kVAh=1,000VAh，锂离子电池常用能量单位还包括MWh与GWh，其中1GWh=1,000MWh=1,000,000kWh。

正极材料是锂离子电池的核心材料之一，按照正极材料的不同，锂离子电池主要分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池以及镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等三元正极锂离子电池。不同正极材料的锂离子电池性能各有优劣，下游应用领域也存在差异，储能领域当前多应用磷酸铁锂电池。    

近年来，锂离子电池凭借能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等良好特性实现迅速发展，在全球范围的诸多应用领域内实现了成熟商业化应用，市场规模不断扩大。基于应用场景，锂离子电池可以分为动力锂离子电池、储能锂离子电池及小型锂离子电池。其中，动力锂离子电池主要用作汽车动力电源；储能锂离子电池主要用于通信基站、数据中心、户用储能及电力储能等领域的电能存储；小型电池主要指用于消费电子、小电动工具等领域的锂离子电池。动力电池是当前锂离子电池最主要的应用领域，根据EVTank数据，其2021年全球出货量占比为65.5%，2022年进一步提升至71.4%。

   

我国锂离子电池出货结构与全球大致相当，同样以动力电池为主。2022年我国动力锂离子电池出货量占比73.3%，储能锂离子电池出货量占比19.8%，未来随着储能市场需求的不断增长，预计我国储能锂离子电池的出货量占比将有所提升。

2、储能电池行业概况

（1）储能电池行业发展现状

广义储能包括电储能、热储能和氢储能三类，电储能是其中最主要的方式。基于技术原理，电储能又分为电化学储能、机械储能和电磁储能。各类储能中，以储能电池为核心的电化学储能是当前应用范围最广、发展潜力最大的储能技术。    

电化学储能的实质为利用二次电池储能，主流的储能二次电池为锂离子电池和铅酸电池。其中，锂离子电池凭借能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优势占据储能电池领域主导地位，近年来出货量持续增加。根据GGII数据，2022年我国储能锂离子电池出货量达到130GWh，同比大幅增长170.8%，预计未来持续高增长，2025年将达到430GWh。

铅酸储能电池方面，根据我国铅酸电池总产量数据及我国铅酸电池下游市场结构数据推算，2021年我国铅酸储能电池出货量达到3,247万kVAh（32.47GWh，统计口径未包含数据中心储能）。基于铅酸储能电池固有的安全性、经济性优势，铅酸电池在通信基站及数据中心等特定领域仍保有较强竞争力。    

（2）储能电池细分行业

基于应用场景，储能电池可以细分为通信基站储能电池、数据中心储能电池、户用储能电池及电力储能电池。

①通信基站储能电池

通信基站是移动通信网络中最关键的基础设施，主要功能为提供无线覆盖，即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。通信基站储能电池的主要作用是在电力中断期间向关键通信基站设备提供电力，对于通信基站的稳定运行起到重要作用，其市场规模也与通信基站的建设规模直接相关。

根据工信部统计，截至2023年7月，我国5G基站共305.5万个，占移动基站总数的26.9%，2023年1-7月新建5G基站数量已超过2022年全年。受益于5G网络建设对于通信基站数量的需求增加，近几年通信基站储能电池出货量高速增长，根据GGII的统计数据，2017年-2022年中国通信基站锂离子储能电池出货量由1.7GWh增长至9.0GWh，年复合增长率为39.56%。

未来5G基站建设将持续拉动对储能电池的需求，根据赛迪顾问发布的《5G产业发展白皮书》预测，到2030年我国5G基站数量将达到1,500万个，年复合增长率达到29.89%。根据EVTank数据，2030年，中国通信基站储能电池的累计市场需求量将达到142.7GWh。铅酸电池及锂离子电池均可作为通信基站储能电池，4G基站对储能电池的能量密度、电池体积、电池重量要求相对较低，基于成本等因素，当前绝大多数4G基站采用铅酸储能电池，但5G基站对储能电池的能量密度、电池体积、电池重量等指标提出更高要求，因此锂离子电池在5G基站储能的渗透率较4G基站更高，根据专家研判，当前锂离子电池在通信基站储能领域的整体渗透率约为40%。    

②数据中心储能电池

数据中心包括互联网机房、机柜和其他相关设备，能够提供海量数据存储、处理及交互服务，对于用电的稳定性、安全性和连续性要求极高，数据中心储能电池能够起到提高电能质量、频率控制以及应急备电等作用，以保障数据中心的平稳、高效运行。

数据中心储能电池对于安全性要求极高，且放置空间通常可自主决定，因此对于电池能量密度、体积数量的要求相对灵活，因铅酸电池安全性高、成本低，铅酸电池仍然是数据中心储能领域的主流选择。

根据行业专家研判，当前铅酸电池在我国数据中心储能领域的市场占有率超过90%，锂离子电池渗透率不足10%，排除可能的政策影响，铅酸电池短期内被锂离子电池大规模替代的可能性较低。当前，5G、云计算、人工智能等新一代信息技术快速发展，数字经济蓬勃发展。

根据《数字中国发展报告（2022年）》，2017年至2022年，我国在用数据中心机架数量从166万架增长至650万架，年复合增长率达到31.39%，在用数据中心算力总规模超180EFLOPS，位居世界第二。    

在“东数西算”的国家战略下，数据中心产业链相关产业将迎来快速发展，未来，数字经济对经济增长的贡献将持续增强，数据中心建设规模仍将保持持续稳定增长，为储能电池提供广阔的市场空间。根据《数据中心应用发展指引》及智研咨询预测，到2035年，国内数据中心机架数量预计达到1,491.1万架，2025年至2035年复合增长率预计约6.98%。

③户用储能电池

户用储能电池的安装主体主要为电力用户，亦称“表后储能”电池。基于用户性质不同，户用储能电池又可以分为家庭用储能电池和工商业用储能电池，常与分布式光伏系统配套安装。户用储能电池的主要功能为利用峰谷价差节约用电成本、光伏电力自发自用及提升电力不稳定地区的供电可靠性等。由于客户对于电池能量密度的要求较高，户用储能基本采用锂离子电池。    

2021年以来，全球主要地区用电价格在能源通胀危机和东欧地缘冲突冲击下明显上涨，境外部分国家居民能源支出成本显著增加，户用储能的经济性凸显，以欧美为代表的户用储能市场需求迅速崛起；同时，各国政府纷纷发布鼓励政策，通过电价补贴等措施进一步推动居民在光伏装机的基础上配置储能系统，进一步助推了户用储能市场的发展；此外，部分欠发达地区社区分散、人口集中度低、基础设施条件差、电网协调能力弱，上述地区的供电稳定性需求也进一步推动了户用储能市场的发展。

国内方面，国家发改委2021年发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》，提出进一步拉大峰谷电价差，建立健全尖峰电价、季节性电价等机制，为户用储能在我国商业价值的实现进一步提供空间。

根据GGII数据，中国户用储能出货量逐年攀升，2022年已达20.0GWh，预计2025年中国户用储能出货量将达到83.0GWh，复合增长率60.70%。全球家用储能新增装机规模逐年攀升，2022年已达15.0GWh，预计2025年全球家用储能装机容量将达到100.0GWh。    

工商业储能目前仅有欧美少数发达国家发展进程相对较快，我国整体仍处于发展初期阶段，市场需求正在不断培养，在政策与需求的双重推动下，未来国内工商业储能将加速驶入商业化进程，市场空间有望进一步打开。根据GGII数据预测，2025年国内工商业储能电池出货有望超过15GWh。

④电力储能电池

电力储能电池主要应用于电网系统，又可以分为发电侧储能电池与电网侧储能电池，亦称“表前储能”电池。在发电侧，可再生能源发电存在弃电率高、间歇性和不稳定情况频发的特征，储能电池的应用能够提升光伏、风电等可再生能源的电能质量和并网效率，平滑电力输出；在电网侧，新能源发电的不稳定性使得电网输配容量、电频波动控制方面的需求增加，储能电池的应用能够在电网侧实现调峰、调频、快速调压等功能，助力电网稳定运行。当前，电力储能电池以锂离子电池为主，根据CNESA数据统计，2022年我国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW，其中新型储能累计装机规模13.1GW，锂离子储能电池在新型储能累计装机规模中占比达到94.0%，铅酸储能电池占比3.1%。    

近年来，在光伏、风电等可再生能源发电占比持续提升以及支持政策的持续刺激下，我国电力储能产品出货量呈现快速增长态势。根据GGII数据，2022年我国电力储能锂离子电池出货量达到92.0GWh，同比大幅增长216.2%，预计到2025年，在国内外可再生能源并网需求持续增加的背景下，我国电力储能锂离子电池出货量将达到300.0GWh。

行业特点及技术水平

（1）铅酸储能电池技术已进入成熟阶段

电池的技术评价指标主要包括能量密度、安全性、倍率、经济性和循环寿命等，铅酸储能电池虽然能量密度不高、循环寿命偏低，但其具有高安全性及低成本特点，成为用户强调使用安全、放置空间限制小、价格敏感度高的应用场景的优势电池选择。历经160余年发展，铅酸电池的生产、回收技术当前已经极为成熟，产品工艺水平高度稳定，环保负面影响处于可控范围。当前行业内已经几乎不存在采用外化成、人工作业等落后工艺的生产企业，行业领先企业多使用真空和膏、真空负压注酸、连续性涂片等先进生产工艺，充分保证产品质量及生产效率，同时满足经营和环保合法合规。    

（2）锂离子储能电池以磷酸铁锂路线为主

锂离子电池普遍能量密度较高、循环寿命较长，但不同类型的锂离子电池在成本、循环寿命和安全性等方面存在一定差异，近年来，锂离子电池技术持续完善、产品迭代迅速、性能不断优化，当前仍然处于高速发展期。技术路线方面，相较于动力电池追求高能量密度、高倍率，储能电池更加追求安全性、经济性和长循环寿命。因此，当前以高能量密度为特点、成本相对较高的三元锂离子电池不适合储能路线，而以成本和循环寿命见长、安全性更高的磷酸铁锂电池成为储能电池的更优选择。

储能电池行业发展趋势

（1）锂离子电池发展迅速，市场渗透率有望进一步提升

锂离子电池能量密度高、循环寿命长，当前在户用储能和电力储能领域占据绝对优势，基于未来储能市场需求加速增长的预期，锂离子储能电池的出货量预计快速提升。且随着锂离子电池技术的不断精进，其安全性、经济性有望进一步提升，从而提升其在通信基站储能、数据中心储能领域的渗透率。

（2）铅酸电池技术成熟，特定应用领域短期内仍占据主流地位

尽管锂离子电池近年来在户用储能、电力储能领域实现了广泛应用，但铅酸储能电池凭借安全性、经济性优势，在通信基站储能、数据中心储能等特定领域仍然为主流产品。特别是极度注重使用安全的数据中心储能领域，客户可以自主决定电池的放置空间，打破了电池放置的数量限制，从而在充分发挥铅酸电池高安全性优势的同时又极大克服了铅酸储能电池自身能量密度不高的短板，成为铅酸储能电池的天然应用场景。短期内，如果排除可能的政策影响，锂离子电池在上述特定领域大规模替代铅酸电池的可能性较低。    

（3）钠离子电池研究进展显著，或可实现储能市场规模化运用

钠离子电池是一种新型二次电池，主要依靠钠离子在正、负极之间来回移动实现充放电，与锂离子电池工作原理相似。相较于锂离子电池，钠离子电池具备成本更低的特点，作为储能电池更具优势。但钠离子电池当前仍然存在钠离子脱嵌困难等技术性难题，技术路线有待进一步完善。未来，如果钠离子电池实现技术成熟商业化量产，其很可能成为继铅酸电池、锂离子电池之后的新一代规模化运用储能电池。

行业竞争格局

储能电池主要应用于通信基站储能、数据中心储能、户用储能及电力储能等领域，由于各细分领域的产品需求、业务模式、行业发展阶段各不相同，当前储能电池在不同的应用领域中呈现不同的竞争格局。

（1）通信储能

①通信基站储能

通信基站储能客户主要为大型通信运营商和通信设备集成商，上述客户主要采用集中采购、公开招标等方式选取供应商，并设立严格的供应商认证体系，市场上满足投标条件的企业数量较少，历年中标企业相对稳定，行业集中度较高，头部公司主要包括南都电源、圣阳股份、雄韬股份、理士国际、双登集团等。

②数据中心储能

数据中心储能电池主要采用铅酸电池，锂离子电池渗透率较低，双登集团铅酸电池技术成熟，竞争优势明显。    

（2）户用储能

户用储能面向C端用户，市场空间大、行业集中度相对偏低，业内公司主要包括派能科技、比亚迪、宁德时代、LG新能源等，当前在境外需求持续高涨、中国市场初见规模的背景下，户用储能企业大多积极扩产，抢占份额，同时其他电池领域的企业纷纷进入户用储能领域，力求分享行业高速发展的红利。

（3）电力储能

电力储能领域，全球及国内的竞争格局类似，基本呈现以“宁德时代”为龙头、一超多强的竞争格局。

行业内的主要企业

（1）浙江南都电源动力股份有限公司（300068.SZ）南都电源成立于1997年，主要产品为铅酸电池（系统）、锂离子电池（系统）、燃料电池及铅、锂资源再生产品，南都电源产品主要应用于储能电池和动力电池领域，2022年度，南都电源实现营业收入1,174,860.00万元。

（2）山东圣阳电源股份有限公司（002580.SZ）圣阳股份成立于1998年，主要产品为铅酸电池（系统）及锂离子电池（系统），圣阳股份产品主要应用于储能电池和动力电池领域，2022年度，圣阳股份实现营业收入279,626.01万元。

（3）理士国际技术有限公司（00842.HK）理士国际成立于2010年，主要产品为铅酸电池（系统）及锂离子电池（系统），理士国际产品主要应用于储能电池、启停电池和动力电池领域，2022年度，理士国际实现营业收入1,284,585.90万元。

（4）深圳市雄韬电源科技股份有限公司（002733.SZ）雄韬股份成立于1994年，主要产品为铅酸电池（系统）、锂离子电池（系统）及燃料电池，雄韬股份产品主要应用于储能电池和动力电池领域，2022年度，雄韬股份实现营业收入407,827.49万元。    

（5）上海派能能源科技股份有限公司（688063.SH）派能科技成立于2009年，专注于磷酸铁锂电池（系统）的研发、生产和销售，派能科技产品主要应用于户用储能领域，2022年度，派能科技实现营业收入601,317.48万元。

（6）双登集团股份有限公司双登集团作为国内最早从事储能产品生产的企业之一，近年来深耕微电网、规模储能系统集成的方案研究与实施，积累了一批国内外重点储能项目、多种应用场景的实践经验。兼具铅酸储能电池、锂离子储能电池的规模化生产能力，产品线丰富，能够满足通信基站、数据中心、户用储能、电力储能等不同客户的差异化需求。铅酸储能电池方面，公司产品线包括AGM电池、胶体电池、铅碳电池，种类齐全、各具优点；锂离子储能电池方面，公司主攻磷酸铁锂电池，产品体系覆盖软包、方形铝壳两大路线，性能稳定、不断精进。    

编辑：黄飞