终稿高效节能环保电池厂房建设和自动化生产线改造项目资金申请报告Word格式文档下载.docx

1、电池的发明至今已有两百年的历史，随着电池技术的不断完善和改进，以电池为能源的用电器具获得了迅猛的发展。二次电池就是可以进行充放电循环数百次以上反复使用的电池，与一次电池相比，除了反复使用带来的经济性之外，二次电池的放电性能往往能够适合需要更大功率的用电器具，具有更灵活的内在及外部特性的设计，这给各种各样便携式用电器具的不断推出提供了无限的空间。二十世纪九十年代以来，随着电子技术的进步，信息产业的大发展，使得各种通信设备如雨后春笋般涌现出来，信息产业设备市场对小型电池的需求量逐年增加，全球二次电池行业产销量持续高速增长。二次电池按照市场化的时间顺序，包括镍镉电池、镍氢电池及锂离子电池。其中镍镉电

2、池由于价格便宜、安全性佳、快速充放电力强，过去一直被广泛使用于市场，但因镉污染严重、有记忆效应等原因，正在逐步被锂离子电池、镍氢电池等其它电池取代；镍氢电池在1991年导入市场，由于较镍镉电池的容量高、记忆效应小、不会产生环境污染，且工作电压与镍镉电池相同，已经大量取代镍镉电池市场。然而镍氢电池的工作电压、能量密度、高温特性及些许记忆效应等原因，性能远比锂离子电池差，使得1992年才导入市场的锂离子电池，目前已大量取代镍氢电池应用于3C产品上（包括笔记本电脑、移动电话、摄录像机、数码相机及掌上型终端机等，未来更可作为电动车之动力源）。但是随着镍氢电池技术的不断发展，其自身性能缺陷不断得到解决，

3、目前在高温性能、低温性能以及自放电等均得到有效解决，使其在市场上的竞争力不断得到加强，特别是在信息产业领域的应用，目前市场镍氢电池又有重获青睐的迹象。镍氢电池技术发展趋势：镍氢电池制造成本低、储电量高于锂离子电池等优点，仍使其在电子携带式产品的使用上受到喜爱。另外，镍氢电池的正负极在表面改性上，亦比锂离子电池具有较大的空间，因此其高容量产品的研发亦持续进行着。另一方面，由于手机等应用产品市场汰旧换新率过高，循环使用寿命已非电池选择的重要因素，而镍氢电池记忆效应的问题已得到较好解决，加上其便宜的特质仍为其保有相当大的市场占有率。短期之内，镍氢电池应仍与锂离子电池各拥一片天地而不会被迅速取代。目前

4、镍氢电池的发展方向是降低成本、提高寿命、改善大电流充放电性能并制成大容量动力电池组。与锂离子电池相比, 镍氢电池的缺点为与锂离子电池相比能量还不高等。锂离子电池技术发展趋势：锂高分子电池将会是现有锂离子电池产品的发展方向，由于锂高分子电池尚属于发展中的产品，技术发展基本成熟，但仍有待后续进一步的研究及发展，仍有极大提升空间。另一方面，可提供四倍以上重量能量密度的锂金属电池研发工作亦不因为其安全顾虑而延缓脚步，相反地各大公司正加紧努力研究安全使用锂金属材料作为负极的锂金属电池，但是现阶段仍未具备足够的技术能力以解决锂金属枝晶的问题，故距其商品化的目标尚远。目前其发展方向在降低成本的同时，一方面是

5、继续做小做薄，以适应信息产业便携式用电器的需要，另一方面是制成动力电池。1.3国内电池产业发展状况1993年以前，我国生产的电池，糊式干电池约占70%，出口电池中糊式干电池的比例更大。根据发达国家电池工业的发展经验，为适应形势的发展，中国电池工业协会提出了我国电池工业要以市场为导向，大力调整产品结构，确定把我国一次电池向碱性电池方向发展，二次电池向镍氢电池、锂离子电池方向发展。国内生产二次电池的企业主要有：深圳比亚迪、东莞迈科、江门三捷、河南环宇、深圳比克、广州鹏辉等等。国内生产的二次电池已经占世界二次电池市场份额的40%以上。目前中国已经成为世界新型二次电池的生产、贸易中心，是世界重要的电池

6、市场和电池生产基地。二次电池国产新材料在电池产业的发展中起到了重要的开拓和相互支撑的作用。世界一流的著名电池公司将新型二次电池的生产基地纷纷迁往中国，进一步刺激了我国电池材料产业的发展和电池技术的进步。中国不仅是一次电池生产大国，也成为新型二次电池生产大国，并向电池开发和产业化的强国进军。2003年以来，中国电池总产量约占全球电池总产量的一半以上，中国已是名副其实的电池制造大国，电池产量和出口量都位居世界第一。我国电池产业发展呈现如下特点：（1）生产和出口高速增长，居世界前列；（2）技术和装备水平明显提高；（3）产业集中度较低；（4）多元化企业结构已基本形成；（5）各细分产业发展水平参差不齐；

7、（6）部分关键材料和设备仍依赖进口。1.4国际电池产业状况世界上生产电池的大型企业集中在欧美和日本，以日本为最，松下、三洋、东芝、日立等几家公司的电池产量占全世界的大部分份额。此外还有美国的劲量、金霸王，法国的萨伏特，德国的瓦塔都是世界知名电池公司。除此之外在亚洲还有GP（超霸），三星、LG 等公司。这些国外企业，由于本国的基础工业发达，电池生产线都是以自动化设备为主，产品的质量和数量都占有优势，在整个国际市场电池产业链条中占据高端位置。未来几年，世界电池产业将会呈现如下发展趋势：一是在技术的推动和市场拉动下，世界电池产业规模将继续保持快速增长的态势。二是二次电池的增长速度高于一次电池的增长速

8、度。三是一次电池和储备电池产业将稳中有升；镍镉电池产业将逐步被镍氢或锂离子电池取代；镍氢电池产业近期会有所增长，将部分替代镍镉电池的电动工具市场、铅酸蓄电池的电动自行车市场；锂离子电池产业仍将高速增长；太阳能电池产业将加快发展，晶硅电池仍将占绝对优势；燃料电池技术尚有待于进一步提高。四是动力电池产业将加快发展，目前看来，镍氢动力电池优势明显，但将来铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池在动力电池方面的前景还将取决于技术发展状况，目前尚难以定论。1.5电动汽车电池的必要性二十一世纪能源、资源、环境与人类的和谐发展成为社会关注的焦点，不但要求人们注重节约能源，更加要求人们注重居住环境的绿色环保，

9、以实现社会的可持续发展。能源问题已经成为涉及每个国家安全的战略问题，而环境污染直接影响世界人类的健康生存和经济的可持续发展。从总体上来讲我国的能源特别是石油资源是很缺乏的。预测到2010年，原油需求3.6亿吨，国内产量仅2亿吨，需要进口1.6亿吨。这意味着45要靠进口。而各种车辆消耗了石油资源的40%。汽车对社会环境造成污染相当严重，除直接产生污染源，如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和硫化物等外，还有二氧化碳造成的温室效应。这些问题已经引起世界各国政府、工业界以及学术界的广泛重视。据联合国的“政府间气候变化专业委员会（IPCC）”对上世纪末期每年世界上排放二氧化碳总量的评估，每年约排放200亿

10、吨，美国居第一位，占世界排放总量的25，中国居第二位，占总量的13.5。其中汽车的排放量约占20。IPCC在关于二氧化碳排放情况特别报告中指出，因为温室效应，20世纪地球表面温度上升了0.40.8度，到2100年将比1999年上升1.56度，到那时地球海平面可能上升15厘米95厘米。2005年我国民用汽车保有量突破3000万辆，比2001年增长96，几乎翻了一番，2010年我国汽车保有量将再翻一番，达到5500万辆左右，2020年我国汽车的保有量将会达到1.4亿辆。机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨，为当年全国石油总需求的43%和57%；也就是说，汽车将要“吃”掉一半左右的石油。

11、汽车保有量的不断增加和石油资源的日趋枯竭不利于环境保护和社会可持续发展。如何满足汽车对石油的需求，是关系国家能源安全的大问题。大力发展电动汽车，用电代油，是保证我国能源安全的战略措施。为此发展电动车无疑是未来社会发展的必然要求，也是符合绿色环保革命的需求，更是一种实现社会可持续发展的工具。电动汽车是“绿色清洁”交通工具，传统内燃机汽车是将燃料（汽油、柴油、天然气、甲醇等）燃烧生成的热能转化为机械能而驱动行驶的；而电动汽车是将电能转化为机械能或化学能先转化为电能而后转化为机械能来驱动车轮的。内燃机和电动机有着本质的区别，内燃机汽车燃料有非常高的比功率和能量密度，能够满足长距离、大负载运行的要求，

12、但污染排放和噪声相对较高；而电动汽车恰恰相反，比功率和能量密度低，续驶里程短，然而可实现“零排放”、低噪声的要求，是一种“绿色清洁”交通工具。电动汽车的主要优点体现在以下几个方面：（1）无污染“零排放”。以锂离子电池电动汽车为例，由于它在放电过程中不产生任何污染物，所以不会对环境造成任何污染。混合动力车作为过渡产品，是一种低排放汽车。测试数据表明，混合动力电动汽车与传统汽车相比，污染气排放量显著降低。（2）高效率。与传统内燃机相比，燃料电池不经热机过程，不受热力循环限制，故能量转换率高，理论上可达100，是内燃机效率的2-3倍；混合动力车也约可达传统汽车的1.5倍。在都市行车，为了等待交通信号

13、，必须不断地停车和启动，这既使内燃机车造成了大量的能源浪费，又增加了业已严重的空气污染。而电动车减速停车时，可以将驱动能量“再生”转化为电能并储存在蓄电池中。由于其停车时不必让电机空转，不但可大大提高能源利用率，也减少了空气污染。（3）维修方便、耐用及成本低。电动汽车结构简单，毋需更换机油、油泵，毋需添加冷却水，除定期更换蓄电池或电解质材料之外，日常保养工作极少。其使用寿命比燃油汽车长。（4）控制精确。电动汽车控制精确，更适于为智能运输系统（its）服务。现代电动汽车是汽车技术、电机技术、驱动技术、电力电子技术、化工技术、能源存储和管理技术、低温技术、计算机技术和智能控制技术的有机结合，其中能

14、源存储和能源管理技术是最重要的一个环节，是电动汽车能否正在产业化的关键，因此对能源存储和能源管理技术的研究和开发对电动汽车的发展具有重要的意义。电动车主要用电池进行能源存储，电动车在运转过程中先把化学能转化为电能，再把电能转化为机械能。目前使用的电动车动力电池主要有四种：铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂离子动力电池。铅酸电池中的铅，镍镉电池中的镉从开采、冶炼到生产的排污，都会对环境造成污染。另外在其废弃后若处理不当，仍将对环境造成二次污染。RoHS规定电子电器各项产品的制造，不可使用含有铅等特定有害物质。产品中含有铅，将被禁止在欧盟各国之间销售。铅酸电池虽未被禁止使用，但使用超过百年的铅酸电池

15、，在环保日益成为社会发展主导潮流的今天，将面临退出历史舞台的命运。镍氢电池虽然安全性较好，但放电电压低，能量密度较低，自放电严重。所以随着人们环境意识的逐渐提高，以及铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池自身的劣势，它们必将逐渐退出历史舞台，因此锂离子动力电池具有广阔的发展和应用前景。高性能、高安全性锂离子动力电池能否在电动车中很好的运作，只有电池的性能优越还远远不够，必须有与之相适应的电池管理系统和集成电路，两者的协调配合才能使电动电池运转良好，电动车才能顺利工作，因此系统集成技术的配套研究对电动车的发展具有深远的意义。系统集成技术和动力锂电池系统是一个包括电池管理系统、新型充电系统、新型用电系统的高技术集成系统。