根據工業(yè)研究公司The Freedonia Group的數據，預計全球對一次電池和二次電池的需求將以每年7.7％的速度增長(cháng)，到2019年達到1200億美元。真正的增長(cháng)在于二次（可充電）電池和據Frost＆Sullivan稱(chēng)，二次電池占全球市場(chǎng)的76.4％，預計2015年這一數字將增至82.6％。需求主要來(lái)自手機和平板電腦。早先的估計高估了對電動(dòng)汽車(chē)的需求，此后數據已向下調整。 2009年，原電池 占全球市場(chǎng)份額的23.6％，預計到2015年將下降7.4％。非充電電池用于手表，電子鑰匙，遙控器，玩具，手電筒，信標和軍事裝備。

電池類(lèi)型概述

電池按化學(xué)分類(lèi)，最常見(jiàn)的是基于鋰，鉛和鎳的系統。圖1顯示了這些化學(xué)物質(zhì)的分布。鋰離子電池的收入份額為37％，是便攜式設備和電動(dòng)動(dòng)力系統的首選電池。到目前為止沒(méi)有其他系統威脅到它的統治地位。

鉛酸是大量使用的強大而經(jīng)濟的動(dòng)力源。盡管鋰離子電池正在進(jìn)入鉛酸市場(chǎng)，但對鉛酸電池的需求仍在增長(cháng)。這些應用分為汽車(chē)起動(dòng)電池，也稱(chēng)為SLI（20％），動(dòng)力備用固定電池（8％），輪式移動(dòng)式深循環(huán)電池（5％），如高爾夫球車(chē)，輪椅和剪叉式升降機。高比能量和長(cháng)儲存使得堿性比舊的碳鋅更受歡迎，鎳氫（NiMH）繼續發(fā)揮重要作用，因為它取代了先前由鎳鎘電池。

新興的電池使用是用于個(gè)人運輸的電動(dòng)動(dòng)力系統。電池成本，壽命和環(huán)境問(wèn)題決定了汽車(chē)行業(yè)采用這種新型推進(jìn)系統的速度?；剂媳阋?，方便且容易獲得; 替代模式面臨強烈反對，特別是在北美?？赡苄枰募畲胧?，但這種干預會(huì )扭曲真正的能源成本，保護化石燃料的潛在問(wèn)題，并為選擇提供短期解決方案。

進(jìn)一步推動(dòng)電池增長(cháng)的新市場(chǎng)是可再生能源的電動(dòng)自行車(chē)和存儲系統，房主，企業(yè)和發(fā)展中國家正從中受益。大型網(wǎng)格蓄電池在高活動(dòng)期間收集剩余能量，并在輸入較低或用戶(hù)需求較大時(shí)彌合差距。

電池的發(fā)展方向

電池正在兩個(gè)方面推進(jìn)，反映出更長(cháng)的運行時(shí)間增加的比能量和更高的特定功率以滿(mǎn)足高電流負載要求。改善電池的一個(gè)特性可能不會(huì )自動(dòng)強化另一個(gè)特性，并且通常存在折衷。圖2說(shuō)明了Wh / kg比能量與W / kg比功率之間的關(guān)系。

在比能量和比功率方面表現最佳的電池是二次鋰金屬（鋰金屬）。早期的版本是在20世紀80年代由Moli Energy引入的，但陽(yáng)極上金屬鋰的不穩定促使1991年召回。固體鋰傾向于形成導致短路的金屬絲或樹(shù)枝狀晶體。其他公司解決這個(gè)問(wèn)題的進(jìn)一步嘗試最終導致了發(fā)展的中斷。

鋰金屬電池的獨特品質(zhì)促使制造商重新考慮這種強大的化學(xué)反應。通過(guò)將金屬鋰與錫和硅混合，可以實(shí)現馴服枝晶并達到所需的安全標準。石墨烯也正在嘗試作為改進(jìn)的分離器的一部分。石墨烯是一層薄薄的純碳，其厚度為一個(gè)原子，以六邊形蜂窩結合在一起。還嘗試了防止枝晶滲透的多層隔膜。新的實(shí)驗鋰金屬電池達到300Wh / kg，潛力更高。