镁电池行业专题研究：潜力无限的下一代高性能电池突破方向.pdf

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时间：2022/12/06
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镁电池行业专题研究：潜力无限的下一代高性能电池突破方向。电池容量大，低成本潜力，安全性强是镁离子电池关键优势点。镁离子的二价特性使得其可以携带和存储更多的电荷，具有锂电池 1.5-2 倍的理论能量密度。同时镁具有易提取、分布广泛的特性，中国具有绝对资源禀赋优势，在制成镁电池后，其潜在成本优势及资源安全属性高于锂电池。在安全性方面，镁离子电池在充放电循环过程中负极不会出现镁枝晶，可避免出现锂电中的锂枝晶生长刺穿隔膜并导致电池短路起火爆炸的情况。以上三大优势使得镁电池具有较大的发展前景及潜力。

镁电池技术路线多元化，应用场景广阔。除镁离子电池外，镁海水电池、镁空气电池同样应用场景广阔。镁海水电池采用海水作为电解质溶液，依靠金属的不断溶解提供电能，不需要额外携带电解质，具有能量密度高、安全性好、可全海深工作等优点，适合海洋作业。镁空气电池以金属为燃料，可以通过更换镁板实现能量的重新补充来实现“机械式再充电”，具有携带方便、使用安全、快速“充电”等优点，在户外、应急等情境下具有独一无二的优势。

我国镁资源+冶炼全球领先，为镁电池推广带来巨大成本优势。自然界中镁资源主要以白云石、菱镁矿、盐湖镁盐等形式分布。我国含镁白云石矿储量丰富，现已探明储量达 200 亿吨以上；菱镁矿储量占全球总量的 21%，产量占总量的 70%；盐湖镁盐资源同样丰富，累计查明资源储量达 60 亿吨以上。镁电池一旦实现产业化，我国在新能源产业原料端的对外依存度将大幅下降，对电池企业降低制造成本，获得竞争优势有极大助益。

未来镁电池在储能电池、动力电池、电动工具等应用场景有望对锂电池和铅酸电池实现替代。“双碳”背景下随着新能源发电占比持续提升，储能需求快速增长，预计到 2025 年全球储能市场规模将超过 300GWh。镁离子电池的特性与储能场景要求高度贴合，未来在储能领域的发展空间将随着技术进步不断扩大。预计我国 2022 年动力电池装机量将达 229.9GWh，镁电池有望凭借高能量密度在该领域逐步渗透。此外，在两轮车和电动工具等成本敏感和注重性价比的领域，镁电池有望凭借成本优势加速渗透，逐步取代锂电池和铅酸电池。