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近年來，中國半導(dǎo)體領(lǐng)域工業(yè)蓄電池市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速擴(kuò)張，對(duì)工業(yè)蓄電池的需求也在持續(xù)攀升。
一、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)工業(yè)蓄電池需求的影響?
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張對(duì)工業(yè)蓄電池的需求數(shù)量產(chǎn)生了顯著的拉動(dòng)作用，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新建和擴(kuò)建的半導(dǎo)體工廠數(shù)量持續(xù)增加。這些工廠配備了大量的生產(chǎn)設(shè)備，如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、電子束曝光機(jī)等，這些設(shè)備對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性要求極高。以中芯國際為例，其在上海新建的 12 英寸晶圓廠，生產(chǎn)線規(guī)模龐大，設(shè)備數(shù)量眾多，為確保生產(chǎn)過程不受電力故障影響，所需配備的工業(yè)蓄電池?cái)?shù)量也相應(yīng)大幅增加。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每新增 1 萬片 12 英寸晶圓的月產(chǎn)能，半導(dǎo)體工廠對(duì)工業(yè)蓄電池的需求將增加約 500 組。隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的快速增長(zhǎng)，對(duì)工業(yè)蓄電池的需求數(shù)量也在持續(xù)攀升。?
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)對(duì)工業(yè)蓄電池的性能要求也越來越高。在半導(dǎo)體制造過程中，技術(shù)工藝不斷向更高精度、更高效率的方向發(fā)展，這對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性和電力供應(yīng)的質(zhì)量提出了前所未有的挑戰(zhàn)。例如，先進(jìn)制程工藝的半導(dǎo)體生產(chǎn)線，對(duì)電源的電壓波動(dòng)要求控制在極小的范圍內(nèi)，且在市電中斷時(shí)，工業(yè)蓄電池需在極短的時(shí)間內(nèi)完成切換并提供穩(wěn)定電力，以確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。為滿足這些要求，工業(yè)蓄電池需要具備更高的能量密度、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命、更快的充放電速度以及更精準(zhǔn)的電池管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池由于能量密度較低、循環(huán)壽命有限，在一些對(duì)性能要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景中，逐漸無法滿足需求，而鋰離子電池憑借其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，成為半導(dǎo)體領(lǐng)域工業(yè)蓄電池的主流選擇。
二、不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求特點(diǎn)與規(guī)模?
在半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)工業(yè)蓄電池的需求特點(diǎn)主要體現(xiàn)在高可靠性和快速響應(yīng)能力上，半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格昂貴且對(duì)生產(chǎn)過程至關(guān)重要，任何電力故障都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，為這些設(shè)備配套的工業(yè)蓄電池必須具備極高的可靠性，能夠在關(guān)鍵時(shí)刻穩(wěn)定供電。同時(shí)，在市電中斷時(shí)，蓄電池需要在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成切換，確保設(shè)備運(yùn)行不受影響。以一臺(tái)高端光刻機(jī)為例，其配套的工業(yè)蓄電池系統(tǒng)價(jià)值可達(dá)數(shù)百萬元，且對(duì)電池的性能和質(zhì)量要求極為嚴(yán)格。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2023 年中國半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域?qū)I(yè)蓄電池的市場(chǎng)規(guī)模約為 30 億元，預(yù)計(jì)到 2028 年將增長(zhǎng)至 50 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 10.7%。?
在 UPS 系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景中，需求特點(diǎn)主要集中在長(zhǎng)續(xù)航能力和高效的能量轉(zhuǎn)換效率。UPS 系統(tǒng)作為保障半導(dǎo)體工廠電力連續(xù)性的關(guān)鍵設(shè)備，在市電故障時(shí)，需要依靠工業(yè)蓄電池提供持續(xù)的電力供應(yīng)，以確保工廠內(nèi)的設(shè)備和系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。這就要求蓄電池具備足夠的容量，能夠支持 UPS 系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定工作。此外，高效的能量轉(zhuǎn)換效率可以減少能源浪費(fèi)，降低運(yùn)行成本。例如，在一些大型半導(dǎo)體數(shù)據(jù)中心，UPS 系統(tǒng)搭配的工業(yè)蓄電池需要能夠提供數(shù)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間的電力支持。根據(jù)研究報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2023 年，中國半導(dǎo)體領(lǐng)域 UPS 系統(tǒng)對(duì)工業(yè)蓄電池的市場(chǎng)規(guī)模約為 25 億元，預(yù)計(jì)未來幾年將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，到 2028 年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 35 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 6.8%。?
在儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景中，需求特點(diǎn)主要是大容量和高安全性。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)，以及可再生能源在半導(dǎo)體生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸普及，儲(chǔ)能系統(tǒng)變得越來越重要。工業(yè)蓄電池作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件，需要具備大容量存儲(chǔ)電能的能力，以滿足半導(dǎo)體工廠在能源需求高峰或電力供應(yīng)不足時(shí)的用電需求。同時(shí)，由于儲(chǔ)能系統(tǒng)通常需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，對(duì)電池的安全性要求也極高，必須確保在各種工況下都能安全穩(wěn)定運(yùn)行。例如，在采用太陽能或風(fēng)能供電的半導(dǎo)體生產(chǎn)車間，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的工業(yè)蓄電池需要能夠存儲(chǔ)大量的電能，并在需要時(shí)穩(wěn)定釋放。2023 年，中國半導(dǎo)體領(lǐng)域儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)工業(yè)蓄電池的市場(chǎng)規(guī)模約為 20 億元，預(yù)計(jì)隨著可再生能源在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用推廣，到 2028 年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 30 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 8.4%。
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