前言

一次電池，也稱為原電池，是一次性使用的電池，其化學(xué)能不可逆地轉(zhuǎn)化為電能。與可充電的二次電池不同，一次電池在電量耗盡后無法再次充電。盡管如此，一次電池在許多領(lǐng)域仍然發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗鼈兲峁┝丝煽亢图磿r(shí)的電源解決方案。并且作為最早出現(xiàn)的電池類型，一次電池種類繁多，本期我們來盤一盤，一次電池都有哪些種類。

定義

一次電池，學(xué)名原電池，意指不可充電電池，是化學(xué)電池的一種，以化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏峁╇娏Γ抑豢煞烹娨淮危?dāng)內(nèi)里的化學(xué)物質(zhì)全部起了化學(xué)作用后便不能再能提供電能，也不能將外部提供的電力儲(chǔ)存，因此完全放電后便不可再用，這是因?yàn)槠潆娀磻?yīng)不可逆轉(zhuǎn)。

一次電池類型

一次電池是電池技術(shù)發(fā)明以來就誕生的電池種類，所以到如今已經(jīng)十分成熟，到如今圍繞不同材料體系，已經(jīng)發(fā)展出很多電池類型，包括鋅錳電池、鍍鋅電池、鋰鐵電池、水銀電池等多種類型，以下為不同電池詳情。

鋅錳干電池

鋅錳干電池是一種原電池，分為酸性和堿性兩種。酸性鋅錳電池成本低廉但性能有限，而堿性鋅錳電池具有更高的能量密度和穩(wěn)定性，適合大電流和穩(wěn)定電壓需求的設(shè)備。

全球鋅錳干電池市場(chǎng)在2023年的銷售額達(dá)到102億元人民幣，預(yù)計(jì)到2030年將增長(zhǎng)至125億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為2.9%。中國(guó)是全球最大的生產(chǎn)基地和出口國(guó)，市場(chǎng)規(guī)模和產(chǎn)量均占全球重要比例。

鋅錳干電池廣泛應(yīng)用于家電、玩具、醫(yī)療設(shè)備等，隨著智能家居和老齡化社會(huì)的需求增加，市場(chǎng)空間有望進(jìn)一步擴(kuò)大。未來，環(huán)保型鋅錳電池將成為主流，行業(yè)將更加注重綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

鋰電池

一次性鋰電池是不可充電的電池，具有高容量和穩(wěn)定性能，但成本較高且不利于環(huán)保。它們廣泛應(yīng)用于家用電器、電動(dòng)工具、數(shù)字產(chǎn)品和醫(yī)療設(shè)備等。全球市場(chǎng)規(guī)模在增長(zhǎng)，中國(guó)是主要市場(chǎng)之一，主要廠商包括Panasonic、FDK、Duracell等。

這類電池根據(jù)正極材料不同有多種類型，包括鋰亞硫酰氯、鋰-二氧化錳和鋰-二氧化硫電池等，每種類型都有其特定的電壓、放電次數(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求，一次性鋰電池行業(yè)預(yù)計(jì)將持續(xù)發(fā)展，同時(shí)環(huán)保和可持續(xù)性成為關(guān)注焦點(diǎn)。

銀鋅電池

銀鋅電池是一種高能量密度的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備，多見于紐扣電池。使用鋅作為負(fù)極和銀作為正極，通過電解質(zhì)中的離子交換來釋放能量。這些電池因其優(yōu)異的比能量和穩(wěn)定性，在軍事和航空航天領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如導(dǎo)彈、魚雷和衛(wèi)星。民用方面，銀鋅電池用于新聞攝影、電視攝像和便攜式通訊設(shè)備。

銀鋅電池的優(yōu)點(diǎn)包括高能量、高放電效率、穩(wěn)定的放電電壓和良好的力學(xué)性能，但同時(shí)也存在成本高、壽命短和低溫性能差等缺點(diǎn)。電池按工作性質(zhì)可分為一次電池、二次電池和貯備電池，且有多種放電倍率和結(jié)構(gòu)形式。

隨著對(duì)高效能源存儲(chǔ)解決方案的需求增加，銀鋅電池的研究與開發(fā)受到重視，尤其是在電動(dòng)汽車和大規(guī)模電能儲(chǔ)存領(lǐng)域。盡管存在挑戰(zhàn)，預(yù)計(jì)未來銀鋅電池的性能將提升，成本將降低，應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。

鋰鐵電池

鋰鐵電池是一種高能量的一次性鋰電池，以二硫化亞鐵為正極材料，金屬鋰為負(fù)極。它具有高能量密度（約297Wh/kg）、標(biāo)稱電壓1.5V、優(yōu)異的低溫性能和10年的存儲(chǔ)壽命。鋰鐵電池在便攜式電子設(shè)備和重負(fù)載應(yīng)用中表現(xiàn)良好，但因成本較高和一次性使用限制了其普及。

盡管鋰鐵電池目前市場(chǎng)普及率不高，但隨著技術(shù)發(fā)展和成本降低，其在未來電池市場(chǎng)中的潛力被看好。磷酸鐵鋰電池則因其綜合性能優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)將繼續(xù)在儲(chǔ)能和動(dòng)力電池領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

鋅空氣電池

鋅空氣電池是一種以金屬鋅為負(fù)極、空氣中的氧氣為正極活性物質(zhì)的高能量密度電池。它們具有成本低、安全、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，但面臨充電復(fù)雜和使用壽命短的挑戰(zhàn)。

2023年中國(guó)鋅空氣電池市場(chǎng)規(guī)模為37.53億元，全球市場(chǎng)規(guī)模為147.29億元，預(yù)計(jì)到2029年全球市場(chǎng)將達(dá)到241.02億元。主要企業(yè)包括Arotech、Camelion、Duracell等。技術(shù)進(jìn)步，如復(fù)旦大學(xué)的可充電鋅空氣電池和Form Energy公司的鐵—空氣電池，預(yù)示著鋅空氣電池在電動(dòng)車和其他領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

水銀電池

水銀電池，也稱為鋅汞電池，是一種早期的干電池，以其穩(wěn)定的放電和平緩的電壓特性被用于小型電子設(shè)備，如計(jì)算器和手電筒。

由于含有有毒的水銀，對(duì)環(huán)境和健康有害，水銀電池已逐漸被淘汰。替代品如堿性電池、鋰離子電池和鎳氫電池因其環(huán)保性和穩(wěn)定性而成為主流選擇。索尼等公司已成功開發(fā)無水銀電池，進(jìn)一步減少了對(duì)環(huán)境的影響。

燃料電池

燃料電池是一種高效、環(huán)保的發(fā)電裝置，通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過熱機(jī)過程，因此能量轉(zhuǎn)化效率高，且排放物主要為水。主要類型包括質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、堿性燃料電池（AFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）等。

燃料電池廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸（如燃料電池汽車）、固定電源、便攜式電源和家庭用能源。技術(shù)改進(jìn)聚焦于催化劑、電解質(zhì)膜和雙極板材料，旨在提升效率、降低成本和延長(zhǎng)使用壽命。隨著技術(shù)發(fā)展，燃料電池預(yù)期將在能源領(lǐng)域發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。

電池交易網(wǎng)總結(jié)

一次電池，作為電力世界的一次性戰(zhàn)士，雖然不能重復(fù)利用，卻在關(guān)鍵時(shí)刻提供了穩(wěn)定而可靠的能量支持。它們以多樣的化學(xué)配方和形態(tài)出現(xiàn)，從鋅錳到鋰電池，從銀鋅到鋅空氣，每一種都以其獨(dú)特的方式在電子設(shè)備、醫(yī)療儀器、甚至遙遠(yuǎn)星體的探索中發(fā)揮著作用。這些電池不僅推動(dòng)了科技的進(jìn)步，也在我們的日常生活中扮演著重要角色。

隨著技術(shù)的不斷革新，一次電池的性能在提升，應(yīng)用范圍在擴(kuò)大。它們?cè)诃h(huán)保和能效方面的表現(xiàn)也越來越受到重視。盡管面臨著可持續(xù)性挑戰(zhàn)，但一次電池在特定場(chǎng)合下仍具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。它們的故事，就像一次性的火焰，雖然短暫，卻照亮了人類探索和創(chuàng)新的道路。