固态电池—移动电源的未来革新之旅

2024.04.10

行业概览

随着全球数字化转型步伐不断加快,移动电源市场正迎来前所未有的增长机遇。据Mordor Intelligence 统计,2024年全球移动电源市场规模预计为135.9亿美元,预计到2029年将达到203.5亿美元,在预测期内(2024-2029年)复合年增长率为8.40%。

这一显著增长并非偶然,其背后的驱动力多元且强劲。一方面,随着5G智能手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式电子设备的普及与迭代,用户对于移动电源的需求日益旺盛。另一方面,消费者对于高性能移动电源产品的追求也在不断升级,他们渴望拥有更加便捷、高效、安全的充电体验。

主要生产商区域分布

中国作为全球最大的移动电源生产基地,在2023年的市场份额高达83.00%,稳坐市场领头羊的地位。这一数字不仅凸显了中国在移动电源制造领域的强大实力,也预示着中国在未来几年内将继续保持强劲的增长势头,引领全球移动电源产业的发展方向。

全球范围内,移动电源市场呈现出一片繁荣景象,知名品牌如安克、小米、罗马仕、Samsung、ZAGG等崭露头角,它们凭借出色的产品品质和创新的设计理念,共同推动着市场的快速发展。其中,前五大厂商占据约27.18%的市场份额,充分展现了其强大的市场影响力和竞争力。然而,随着科技的日新月异和消费者需求的多样化,移动电源行业正迎来一场革命性的变革。头部企业纷纷投入巨资研发下一代移动电源,力求将产品做得更小、更轻薄、更便于携带,以满足消费者对便捷性的极致追求。在这一变革中,中国核心厂商发挥着至关重要的作用。欣界能源作为行业内的佼佼者,已与部分头部企业达成深度合作协议,共同探索移动电源技术的创新之路。

移动电源电芯类别深度剖析

在移动电源的核心构成中,电芯的选择尤为关键。目前市场上移动电源主要采用圆柱电芯与软包电芯两大类别。

圆柱电芯,经过多年的技术沉淀,已实现了全自动化生产,产能提升的同时,电芯价格具有显著优势。然而,市场上的圆柱电芯鱼龙混杂,质量问题层出不穷,给用户的生命财产安全带来严重威胁;其次,锂离子电池的安全性也是业界关注的重点,其密封结构特殊,一旦遭遇内部短路、过充、过放或外部物理损伤,极有可能引发火灾或爆炸。

 

软包电芯在能量密度方面可划分为三个主要类型。一是采用正极与石墨体系的电芯,能量密度上限约为280Wh/kg,属于传统技术范畴。二是凝胶半固体电芯,通过正极与硅碳负极的结合,能量密度得以提升至350Wh/kg,显示了一定的技术进展。这两者因受限于相对较低的能量密度,电池容量的扩张和续航能力的提升受到制约。相比之下,第三种--锂金属固态电池(正极与锂金属负极的组合)展现出高达450Wh/kg的能量密度,凸显了其巨大的应用潜力。然而,固态电池在实用化过程中仍面临诸多技术挑战,如固态电解质与正负极材料间的界面接触问题、固态电解质的离子传导效率、机械稳定性以及锂枝晶生长的控制等,这些问题成为了制约行业发展的核心难题,因此尚未实现大规模普及。

市场痛点与需求分析

用户需求与产品性能之间存在的显著差距,成为了制约行业发展的关键问题。

一、续航能力不足

随着移动设备性能的不断提升,用户对电池容量的需求也在日益增长。然而,当前市场上的移动电源产品普遍难以满足用户长时间使用的需求。无论是在长途旅行、户外探险还是日常办公中,用户都希望能够拥有足够的电量支持,确保移动设备的持续运行。因此,提升移动电源的电池容量与续航能力成为了市场的迫切需求。

二、充电效率低下的问题

充电速度是衡量移动电源性能的重要指标之一。目前市场上的移动电源产品普遍存在充电效率低下的问题,尤其是在紧急情况下,用户往往因为充电速度过慢而感到焦虑。提高充电效率和缩短充电时间就成为了用户迫切希望解决的问题。

三、可靠性的挑战

移动电源的可靠性直接关系到用户的使用体验。电池过热、短路等安全隐患时有发生,给用户带来了一定的风险。因此,提高移动电源的可靠性,确保用户的安全使用,是行业发展的重要方向。

四、体积与便携性的矛盾

移动电源作为移动设备的重要配件,体积与便携性对于用户来说至关重要,而现有的移动电源往往因电池容量、充电效率等因素而牺牲了便携性,导致体积过大、重量过重,给用户携带和使用带来了不便。因此,如何在保证性能的前提下,缩小移动电源的体积、减轻其重量,提高便携性,是行业亟待解决的问题。

五、环境友好型的迫切需求

随着环保意识的日益增强,用户对于产品的环保性能也提出了更高的要求。移动电源作为电子产品的一种,废弃后对环境的影响不容忽视。因此,开发环保材料、优化生产工艺、提高能源利用效率等措施有助于实现产品的绿色可持续发展,也是行业的必然趋势。

技术驱动因素

从应用场景和市场需求来看,尽管圆柱电芯占据了市场的一定份额,但固态电芯凭借高能量密度、快速放电和高安全性等潜在优势,成为未来电池技术发展的重要方向,为解决移动电源行业的痛点提供了切实可行的方案。以国内首家实现固态电池商业化的欣界能源固态电池为例,其锂金属固态电池技术为移动电源产品带来了以下几大显著改进:

容量和续航能力的提升

欣界能源固态电池的重量能量密度可达450Wh/kg,体积能量密度可达1000Wh/L, 为用户提供了更长的使用时间,满足了高强度使用场景的需求。 

安全度提升

相较于传统液态电池,欣界能源固态电池的针刺试验通过率100%,这一体系创新有效提高了电池的安全性能,让用户在使用过程中更加安心。

便于携带

欣界能源固态电池技术的研发,使得电池内部能量密度得到了极大提升。在不牺牲容量的前提下,产品的体积和重量得到了显著减小,为用户提供了更为轻便的使用体验

加快设备充电速度

相较于传统电池,欣界能源固态电池持续放电倍率可达4C,这意味着用户可以在更短的时间内为设备充满电,大大节省了等待时间。

环境友好性

欣界能源固态电池负极采用锂金属而非硅碳材料,生产过程无废液产生,大幅降低了对环境的负面影响。

市场机遇与前景展望

随着固态电池技术的日趋成熟和成本的有效降低,其在移动电源市场的应用前景展现出令人瞩目的广阔空间。未来,固态电池技术有望成为推动移动电源行业发展的核心引擎,为用户带来更为安全、高效、环保的移动电源解决方案,引领行业进入一个全新的发展阶段。

欣界能源技术团队深耕行业十余年,在固态电池技术的研发与创新方面取得了显著成果,目前已在多个应用场景中成功展示了固态电池技术的卓越性能和实用价值,赢得了市场的高度认可。展望未来,欣界能源将继续保持热忱,积极寻求与业内伙伴的深入合作,共同挖掘新技术的应用潜力,推动移动电源行业的持续创新与发展,为社会带来更多的价值与福祉。