新国标对电动自行车整车重量设定不超过55kg的上限,使轻量化成为硬约束,而轻量化绕不开能量密度更高、同等条件下重量更轻的锂电池。在这一替代过程中,两轮车锂电池占比已从2016年的5.4%升至2021年的23%(自行车协会、招商证券口径),电池环节的供应能力随之成为行业关注重点。
为什么铅酸向锂电切换绕不开新国标
新国标对电动自行车的要求包括:非机动车类别、执行GB17761-2018、需3C认证、最大设计车速不超过25km/h、电机功率低于400W、整车重量不超过55kg。在55kg的重量上限下,往轻量化方向发展无法绕开能量密度更高、同等条件下重量更轻的锂电池来替代铅酸电池。
从电池特性看,两类路线各有取舍:
| 电池类型 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 铅酸电池 | 成本低、无记忆效应、基本可完全回收、大电流放电性能好、高低温放电性能好、浮充寿命和安全稳定性好 | 重量大、循环寿命相对较低、富液式电池存在一定排放污染、充电时间长 |
| 锂电池 | 重量轻、比能量高、循环寿命长、无记忆效应、充电时间短 | 成本较高、安全性能较差、大电流放电性能较差、大容量制造技术尚待进步 |
(资料来源:爱玛科技招股书,光大证券研究所整理)
可以看到,锂电池相对铅酸电池循环寿命更长、对环境更友好,目前主要劣势在于价格贵,但随着技术进步,这块影响也逐渐弱化。
渗透率抬升背后的供应链含义
锂电池电动自行车占比从2016年的5.4%提升到2021年的23%,同期铅酸电池占比从94.60%降至77%(自行车协会,招商证券)。渗透率的抬升意味着电池环节的需求结构发生变化。
行业趋势上,锂电化与智能化并列为电动两轮车的两大方向。电池管理的智能化,涉及通过对行车大数据进行分析、动态校准电池管理芯片、优化充电动态平衡算法等,以实现电池续航、动力、寿命、安防等指标的提升。这类能力对电池管理系统与电芯供应的配合度提出了更高要求。
常见问题
两轮车锂电化率提升,是否等于电池环节已实现完全自主可控?
锂电化率反映的是整车端电池类型结构的变化,从2016年的5.4%到2021年的23%,说明锂电池在两轮车上的应用比例在提高。但渗透率本身并不直接等同于供应链自主化程度,后者还需结合电芯、电池管理系统等环节的供应情况综合判断。
铅酸电池会被锂电池完全取代吗?
从数据看,铅酸电池在2021年仍占77%的份额,仍是两轮车蓄电池的主要类型。铅酸电池在成本、基本可完全回收、大电流放电性能、高低温放电性能、浮充寿命和安全稳定性方面具备自身特点,锂电池的主要劣势则在于成本较高、安全性能较差、大电流放电性能较差、大容量制造技术尚待进步。两者的替代关系更可能是渐进过程。
新国标为什么是锂电化的关键推手?
新国标规定电动自行车整车重量不超过55kg,同时限定最大设计车速不超过25km/h、电机功率低于400W。在重量硬约束下,往轻量化方向发展无法绕开能量密度更高、同等条件下重量更轻的锂电池,这是铅酸向锂电切换的直接动因。