行业概述 - 金属空气电池是一种以金属为阳极、空气中氧气为阴极活性物质的电化学储能装置，具有高理论能量密度、低成本、环保等优点，但也存在自放电和循环寿命限制等挑战 [2] - 按金属阳极材料主要分为锌空气电池、铝空气电池、镁空气电池和锂空气电池等类型 [2] - 锌空气电池理论能量密度达1360Wh/kg，铝空气电池超1000Wh/kg [2] 电池分类与特点 - 锌空气电池成本低、安全性高，能量密度约200-300Wh/kg，适用于小型电子设备，但循环寿命较短 [4] - 铝空气电池能量密度超过350Wh/kg，使用寿命长，适用于电动汽车等领域，但存在阳极腐蚀问题 [4] - 镁空气电池安全性高、资源丰富，理论比能量密度2846Wh/kg，但镁的活性和电极稳定性有待提高 [4] - 锂空气电池理论能量密度极高，可达普通锂离子电池10倍，但目前仍处于研发阶段，面临循环性能差等问题 [4] 行业产业链 - 产业链上游包括金属阳极材料、电解液、空气电极催化剂等原材料以及生产设备 [5] - 产业链中游为电池生产制造环节 [5] - 产业链下游应用于电动汽车、无人机、储能设备等领域 [5] - 2025年1-8月，中国锌产量为483.6万吨，同比增长6.08%，为锌空气电池规模化生产提供原料保障 [5] - 同期中国原铝产量为3013.8万吨，同比增长4.25%，支撑铝空气电池商业化进程 [5] 市场规模 - 2024年中国金属空气电池行业市场规模约为286.3亿元，同比增长2.87% [1][6] - 技术进步推动电池性能和稳定性提升，使其在电动汽车、储能系统等领域的应用扩大，支撑市场规模增长 [1][6] 重点企业经营情况 - 雄韬股份为全球锌空气电池龙头，其非贵金属催化剂技术将成本降至国际竞品1/20，循环寿命突破5000次 [7] - 2025年上半年，雄韬股份营业收入为16.06亿元，同比增长1.44%；归母净利润为0.90亿元，同比增长25.42% [7] - 鹏辉能源于2025年获得“锌空气电池及制备方法”专利，优化电池结构设计以提升稳定性 [9] - 2025年上半年，鹏辉能源营业收入为43.01亿元，同比增长13.99%；归母净利润为-0.88亿元，同比下降311.68% [9] 行业发展趋势 - 技术创新将聚焦于优化电池结构设计、研发高效催化剂、改进金属负极稳定性和电解液性能，以驱动能量密度与寿命突破 [10] - 应用场景将多元化拓展，锌/铝空气电池将作为电网级储能主力，铝空气电池在冷链物流车、无人机等领域优势凸显 [11] - 在“双碳”目标驱动下，政策将持续扶持产业链完善，推动形成“技术-场景-回收”的绿色循环模式，促进行业规模化应用与可持续发展 [12]

政策支持与行业前景 - 工信部官员在2025新能源电池产业发展大会上提出建议，系统布局全固态电池、金属空气电池等新一代电池研发工作，加速产业化进程[1] - 政策层面持续释放对金属空气电池的重视信号，相关规划可追溯至2015年的《中国制造2025》解读、2017年的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》以及2022年的《"十四五"新型储能发展实施方案》[3] - 研究机构QYResearch报告预计，全球金属空气电池市场的收入规模将从2023年的2.96亿美元增至2031年的8.52亿美元，2023-2031年的复合年增长率超过14%[5] 技术优势与特点 - 金属空气电池利用锌、镁、铝等常见金属与氧气、海水制成，是一种半储能半燃料的电池，能量密度可达锂离子电池的3至4倍以上[3][4] - 该电池技术充电高效、续航更长，与锂离子电池联用可使续航时间达到锂电设备的2到3倍，且制造、使用、回收等流程均无有害物质释出，被称为"21世纪的绿色能源"[4] - 铁—空气电池以极低的单位容量成本切入100小时级别市场，成为长时储能的潜在解决方案[4] 技术研发进展 - 国内多所高校在金属空气电池领域取得技术突破，例如西北工业大学团队在2023年提出了用于指导空气电池正极设计的本征描述符，实现了Li-CO2电池的长时间稳定循环[9] - 哈尔滨工业大学团队在2024年于双功能氧电催化剂研究领域取得重要进展，为新一代阴极催化剂的设计提供新思路[9] 市场格局与商业化 - 从全球范围看，金属空气电池生产商主要包括金山科技、Duracell Activair、麦克赛尔、松下、Energizer Holdings等，其中金山科技占据较大市场份额[3] - 在细分领域，锌空气电池是目前商业化最成熟的，市场份额最高，已广泛应用于助听器、电子手表等小型电子设备；铝空气电池份额位居其次[8] 产业链相关公司 - 国内多家上市公司已对金属空气电池技术进行布局，包括鹏辉能源、云铝股份、中国铝业、上海洗霸、派能科技、雄韬股份、科力远等[10][11][12] - 从市场表现看，截至10月24日，金属空气电池产业链公司年内平均涨幅超过60%，其中上海洗霸涨幅接近241%，云铝股份涨幅超过70%，派能科技涨幅超过64%[10][11] - 截至10月23日，与去年末相比，雄韬股份、科力远、中国铝业、云铝股份及鹏辉能源等公司获融资客加仓，科力远获加仓超过40%，中国铝业获加仓超过35%，鹏辉能源获加仓近15%[11][12]

技术突破 - 澳大利亚莫纳什大学研究人员开发出一种新型复合催化剂，使可充电锌空气电池实现了长达74天的稳定充放电循环，次数高达3552次，创下该类电池性能新纪录 [1] - 研究团队通过热处理技术，将三维氮掺杂碳材料转化为超薄碳片，并嵌入钴、铁原子，研制出新型复合催化剂 [1] - 该复合催化剂可显著提升氧还原与析氧反应速率，其性能优于商用贵金属催化剂 [1] 技术优势与机理 - 钴、铁原子与氮掺杂碳的结合，增强了电荷转移能力，优化了反应动力学，突破了锌空气电池的关键技术瓶颈 [1] - 新型复合催化剂解决了目前常用铂、铷等贵金属催化剂存在的功能单一、资源稀缺、成本高昂等问题 [1] 行业应用与前景 - 具备可充电、高功率特性的新一代锌空气电池有望从助听器等小型设备，更大规模应用于电网储能、交通运输等场景 [1] - 该设计理念可推广至燃料电池、水分解、二氧化碳转化等其他清洁能源技术中，展现出广泛的适用潜力 [2] - 连续稳定循环74天标志着锌空气电池技术正从实验室走向实用化阶段，为未来清洁能源存储与利用提供了新的可能性 [2] 行业背景 - 随着清洁能源需求日益增长，高效储能与能源转换技术迎来快速发展 [1] - 金属空气电池因性能优越、储能潜力大，在电动汽车、便携电子设备及航空航天等领域展现出广阔前景 [1] - 与传统锂离子电池相比，金属空气电池在放电和充电过程中分别通过氧还原反应和析氧反应进行能量转换，但这两类反应速率较慢，导致电池效率降低、循环寿命缩短 [1]