高容量全密封免维护胶体聚质晶体电池可行性研究报告.docx

1、高容量全密封免维护胶体聚质晶体电池可行性研究报告高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池专案可行性研究报告计 划 结 构第一部分：蓄电池行业研究报告第二部分：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池项目说明第三部分：企业基本情况及未来发展战略第四部分：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池市场前景第五部分：生产方案与投资回报第 一 部 分蓄 电 池 行 业 研 究 报 告1、 蓄电池的发展与能源危机2 、铅酸蓄电池的用途与环境污染3 、蓄电池的产业链分析4 、蓄电池的市场细分5 、蓄电池行业的发展趋势1、蓄电池的发展与能源危机：能源是国民经济发展的动力，也是衡量综合国力、国家文明发达程度和人

2、民生活水平的重要指标。人类社会进步的历史表明，每一次能源技术的创新突破，都给生产力的发展和社会进步带来深远的变革。20世纪所建立起来的庞大的能源系统，已无法使用未来社会对高效、清洁、经济、安全的能源体系的要求，能源发展正面临着巨大的挑战。当今时代，环境保护已成为人类社会可持续发展战略的核心，是影响当前世界各国的能源决策和科学导向的关键因素。同时，也是促进能源科技发展的巨大推动力。电池工业以新材料科技为基础，与环保科技相关联，与汽车、电子、电力、交通、信息产业相配套，与休闲、娱乐、保健和提高自身素质的消费观念的转变相适应，它关系到可持续发展战略的实现。电池工业是新能源领域的重要组成部分，已成为全

3、球经济发展的一个新热点。用电领域的新发展和人类对环境保护的强烈要求，已经成为推动电池工业发展的两大主要因素。1859年法国工程师Gaston Plante发明的铅酸蓄电池，为人类的生产力发展和社会进步带来深远的变革。但是，铅酸蓄电池在制造与使用过程和废弃物所产生的污染，也给人类社会带来了严重的危害。铅酸蓄电池行业是重污染行业之一。尤其值得注意的是，我国铅酸蓄电池仍有较大比例是老式的开口电池，使用中冒酸雾、溢硫酸。每年总有一定数量的铅、硫酸施放到自然界中。据有关数据显示，一只腐烂的电池能使一平方米的土地失去使用价值。铅酸蓄电池已成为严重的污染源。近年来，随着工业结构的改革，以及环境保护和资源有效

4、利用的新要求，对铅酸蓄电池的使用提出了许多限制条件。对此，世界各国都在研究开发高性能的蓄电池，以解决铅酸蓄电池的可靠性、免维护、环保、高比能量和高比功率等问题。铅酸蓄电池发展趋势为：全密封、免维护铅酸蓄电池将逐步取代传统的开口铅酸蓄电池。新工艺、新技术、新材料、新结构将使目前的铅酸蓄电池更新换代。2 、铅酸蓄电池的用途与环境污染2.1、铅酸蓄电池的基本知识2.1.1、基本定义： 电能可由多种形式的能量变化得来，其中吧化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分。放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池。放电后可以用充电的方式使活性物质再生

5、，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转为电能的电池，叫蓄电池，也称二次电池。2.1.2、铅酸蓄电池的定义：铅酸蓄电池是蓄电池的一种，主要特点是采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。2.1.3、铅酸蓄电池的分类：A、 按蓄电池极板结构分为：形成式、涂膏式、管式蓄电池。B、 按蓄电池盖和结构分为：开口式、排气式、防酸隔爆式、密封阀控式蓄电池。C 、按蓄电池维护方式分为：普通式、少维护式、免维护式蓄电池。D 、按我国蓄电池有关规定的产品系列种类及用途分类：用途适用范围表示字母常见型号（参考）额定小时率功能起动用汽车，拖拉机，柴油机，船舶Q3Q-3619

6、56Q-30220C20/Ah起动照明等固定防酸式通讯，发电厂计算机系统GFGF-103000C10/Ah保护自动控制等备用电源牵引用电池车 叉车 铲车等DGDG-180745C5/Ah动力电源煤矿叉车 汽车内燃机D-KTD-380-KTD-560KTC5/Ah动力电源电动车DM/DAMDM-1020C2/Ah动力电源铁路用电动车 客车TGT-1895402TG540C5/Ah起动设备备用照明内燃机NN-2704202N-270360C5/Ah内燃机起动摩托车摩托车M3M-2166M-532C10/Ah起动矿灯用矿灯KSK5811C10/Ah矿灯照明航空航空HK12HK-28起动照明通信坦克坦

7、克TKTK-XX起动用点通信潜艇潜艇JCJC动力电源航标航标JBJB-X-X照明2.1.4、铅酸蓄电池的工作原理：A、铅酸蓄电池电动势的产生：铅酸蓄电池充电后，正极板二氧化铅（PbO2），在硫酸溶液中(H2SO4)水分子的作用下，少量二氧化铅与水生成可理解的不稳定物质-氢氧离子，氢氧根离子在溶液中，铅离子留在正极板上，故正极板上缺少电子。铅酸蓄电池充电后，负极板是铅，与电解液中的硫酸发生反应后，变成铅离子，铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子。可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，两极板间就产生了一定的点位差，这就是电池的电动势。B、

8、铅酸蓄电池放电过程的电化反应：铅酸蓄电池电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子与电解液中的硫酸离子反应，在极板上生成难溶的硫酸铅。正极板的铅离子得到来自负极板的两个电子后，变成二价铅离子，与电解液中的硫酸根离子反应，在极板上生成难溶的硫酸铅。正极板水解出的氧离子与电解液中的氢离子反应，生成稳定物质水。电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。放电时硫酸浓度不断下降，正负极上的硫酸铅增加，电池内阻增大（

9、硫酸铅不导电），电解液浓度下降，电池电动势降低。化学方程式：正极活性物质 电解液 负极活性物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物二氧化铅 + 稀硫酸 + 铅 硫酸铅 + 水 + 硫酸铅 C、铅酸蓄电池充电过程的电化反应：充电时，应在外接一直流电源（充电机或整流器），使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子和硫酸根负离子，由于外界电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子，并与水继续反应，最终在正极板上生成二氧化铅。在负极板上，在外接电流的作

10、用下，硫酸铅被离解为二价铅离子和硫酸根负离子，由于负极不断从外电源获得电子，则负极板附近游离的二价铅离子被中和为铅，并以绒状附着在负极板上。电解液中，正极不断产生游离的氢离子和硫酸根离子，负极不断产生硫酸根离子，点电场的作用下，氢离子向负极移动，硫酸根离子向正极移动，形成电流。充电后期，在外电流的作用下，溶液中还会发生水的电解反应。化学反应式为：正极物质 电解液 负极物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物硫酸铅 + 水 + 硫酸铅 氧化铅 + 硫酸+ 铅 D、铅酸蓄电池充放电后电解液的变化：从上面可以看出，铅酸蓄电池放电时，电解液中的硫酸不断减少，水逐渐增多，溶液比重下降。铅酸蓄电池充电时

11、，电解液中的硫酸不断增多，水逐渐减少，溶液比重上升。2.2、铅酸蓄电池生产使用过程中电解液对环境的污染处理： 铅酸蓄电池中电解液主要为硫酸，而硫酸对人体及环境会造成的伤害及污染是巨大的。铅酸蓄电池虽然生产及使用比较长久，但电解液在生产机运输过程中由于密封不严而造成泄漏及对人体及环境造成危害及损伤。尤其是废弃的铅酸蓄电池在回收过程中的不及时而对环境造成的污染，是人类最大的威胁。虽然我国制定了比较严格的电池回收处理规定，但是，许多的企业及消费者嫌麻烦及不愿承担回收费用，而将电池直接废弃，而蓄电池中的废电解液对土壤的污染造成了很大的无法挽回的损失。所以，寻找替代硫酸的无污染电解质，是电池行业所有同仁

12、肩负的艰巨使命。3、蓄电池的产业链分析：我国蓄电池产业主要是以研究环节、销售环节、消费环节、回收重复利用环节构成，下面将依次对这些环节进行简单的阐述。3.1、研究开发与新技术：蓄电池的发展方向主要是技术的发展，应用于各种负载上的铅酸蓄电池可以获得改进，特别是12V和36V的汽车用阀控式密封铅酸蓄电池。用于各种型号的电动车和混合型电动车的蓄电池要求更多的能源动力，在未来的几年中将会开辟新市场，虽然具有较高能量密度的镍氢蓄电池和锂电池有利于应用在电动车中，但强劲的发展计划已使铅酸蓄电池成为重要的选择对象。（新能源汽车生产企业及产品准入管理规则工产业2009 第44号）此外对汽车蓄电池所进行的改进也

13、适用于备用和牵引蓄电池。铅酸蓄电池行业需要提高其作为创新者的形象，对研究和开发的投资何以改进产品和工序，从而使行业得到持续性发展。而在目前市场铅酸蓄电池作为主要产品的情况下，研究开发低能耗、高效率、零污染的其他替代产品，是目前蓄电池行业研究开发的主要方向，目前比较实用而且先进可行的主要以硅胶作为电解质的美国爱利公司作为代表的高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池等，开始出现新的革命性产品，来替代对环境造成巨大污染的铅酸蓄电池，在以后的篇章中将专门介绍高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池的性能及优势等。3.2、蓄电池的回收与利用：蓄电池（主要是铅酸蓄电池）属于高污染产品，其制粉和加酸两个生

14、产环节对周边环境污染较大，国内生产企业虽有一定的防护措施，但其制铅粉时形成的大量粉尘和硫酸灌注过程中产生的酸雾仍会有部分弥散到空气中，严重时会引起中毒或易导致酸雨的形成。 虽然我国对蓄电池的回收由一套严格的制度，但是我国的企业为了减少回收成本，基本任其污染环境回收很少，其实，回收处理的工艺并不复杂，只是企业考虑的是成本与效益，所以，铅酸蓄电池的回收是目前行业面临的重要问题。在考虑回收处理的同时，研究替代硫酸电解液的产品也不断得到了行业的认可，尤其是对环境无污染的高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）电解液，其为弱酸性硅酸盐，可作肥料，不但没有污染而且对碱性土壤有中和和松弛土壤的改良作用。4、蓄电池

15、的市场细分4.1、起动用蓄电池：起动用蓄电池一直是我国铅酸蓄电池行业的主导产品，无论产量、产值、规模都占这个行业第一位，由于近年来我国轿车行业的兴起，推动了起动用蓄电池的发展与需求，按蓄电池行业协会介绍，2005年以来我国汽车行业受轿车大量进入家庭的影响，其增幅达38%，增幅平均仅按10%保守速度预测，2007年起动用蓄电池需求量不低于3150万只（不含出口需求量）。4.2、工业用牵引蓄电池：按行业协会对13加企业的汇总，2007年产量仅为61.99万KVAH，由于这个产量不是全国所有蓄电池产量的统计，约占统计量的70%，所以我国牵引用蓄电池的实际需求量约为86.7万KVAH，根据我国实际发展

16、情况的平均年增长率为9%，从而预测2009年需求量为159.18万KVAH。4.3、工业铁道用蓄电池：2007年对全国七家企业的汇总年产量为51.47万KVAH，其增长幅度与上一年比达55.25%，增长速度比较快，所以2007年实际产量约为60.67万KVAH。按年增长10%预测，2008年需求量为67.82万KVAH.第 二 部 分 高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池项目说明1、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池介绍2、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池的技术成果说明3、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池与铅酸蓄电池优劣性比较1、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电

17、池介绍： 综观世界经济发展的新动向和当今世界推崇蓄电池需环保的发展方向，美国爱利国际有限公司生产的环保型高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池属国际领先高科技术、并具有高附加值、产业关联度大、节能降耗、有利于环境保护和出口创汇的项目。本高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池是一种高性能二次电池，他采用高分子聚合硅胶电解液和对蓄电池极板的结构与材料配比、阀门、以及电池化成工艺进行了创新性和改造，本高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池属于先进智能型硅胶电池，克服了铅氨蓄电池的酸腐性和酸雾污染、能量密度和功率低和使用寿命短等一系列主要缺点，其比能量特性，打电流放电特性、快速充电特性、低温特性

18、以及储备容量、使用寿命和环保性能均优于国内外高性能铅酸蓄电池，其综合性价比也优于国内外同级产品，是传统铅酸蓄电池的换代产品。不限如此，由于新概念的电解质可引到保护电极的作用，电板报废后可以回收利用，废弃的电解质是半固体颗粒状，不但不会污染土壤，而且可以改良土壤的作用。可见高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池已走进了绿色环保。创新的高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池投放市场，将会有力地推动密封免维护蓄电池在电动汽车产业、太阳能发电、风力发电、交通运输、邮电通讯、电力部门、矿石采掘、军事国防、医疗器械、家用电器、电子计算机系统等多个领域和行业的应用，成为这些行业未来的主要新能源，其潜在市

19、场巨大，仅国内市场在每年百亿以上。高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池用高份子聚合硅胶电解液取代硫酸作为电解质，采用创新的密封内化成技术，生产过程不产生腐蚀性气体，实现了蓄电池制造过程，使用过程以及废弃物三大体系均无污染，是对传统铅酸蓄电池在环境污染问题上的创新和革命，他将带动国内蓄电池制造业整体面貌的彻底改观，具有明显的环保社会效益和经济效益。该技术产品工艺成熟，全套生产工艺全部由美国爱利国际有限公司提供。该项目对全国数千家铅酸蓄电池厂进行技术改造，将起到良好的示范效应，从而彻底消除铅酸蓄电池在生产、使用、废弃过程的污染，对我们蓄电池行业的产品转型起到重大作用，因此该项目的经济效益和社会

20、效益极为显著。2、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池的技术成果说明：2.1、本公司主要技术成果有:高分子聚合物胶体电解质以及使用该电解质的可充电蓄电池2.2、技术先进性和成熟性：2.2.1、项目产品的工作原理： 高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池在正负极、吸附棉、电解质、电解槽、正负极柱和阀门组成，其中电解质为高分子局和硅胶电解液，通过点化学作用，使电解质离子化和极板活性物质活化。高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池早充放电时均产生离子运动，充电时将电能转变成化学能储蓄起来，放电时将化学能变成电能释放出来。2.2.2、产品技术的先进性：2.2.2.1、环保性能：该产品采用高分子

21、聚合硅胶体电解液取代了硫酸，解决了在生产和使用过程中一直存在的酸雾溢出和接口腐蚀等环境污染的难题，而报废的聚合硅胶蓄电池的电解质还可以作肥料，无污染，易处理，电池栅板亦可回收再利用。2.2.2.2、充电接受能力：充电接受能力是衡量蓄电池的一个重要技术指针，高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池可用0.3-0.4CA电流值充电，常规时间为3-4小时，仅为铅酸蓄电池充电时间的1/4，亦可采用0.8-1.5CA电流值充电，快速充电时间小于1小时，已突破了0.5小时率。大电流充电时，高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池无明显的温升，也不会影响电解质特性和电池寿命。高容量全密封免维护胶体（聚质晶体

22、）蓄电池的快速充电特性，对要求解决快速充电的行业有着广阔的应用前景。2.2.2.3、大电流放电特性：与充电能力相对应，蓄电池的放电能力同样是极其重要的技术指标。某额定容量的蓄电池能用越短的时间放完电，标志着其放电性能越强，国内通讯使用的蓄电池放电标准为10小时率，动力用蓄电池为5小时率。高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池由于电解质内阻极小，大电流放电特性良好，可普遍用0.6-0.8CA电流值放电。动力用电池短时间放电能力要求高达15-30CA。经检验测试，高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池2小时率的放电能力达到国际先进水平。2.2.2.4、自放电特性：自放电小，免维护性好，便于长时

23、间保存。普通铅酸蓄电池由于自放电因素，通常在20摄氏度环境中存放180天后，需要进行一次放/充电维护，否则可能损害电池的寿命，高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池由于其内阻仅相当于铅酸蓄电池的十分之一，多以其自放电极小，无记忆效应，常温存放一年，容量仍能保持标准容量的90%，这项指标居国际先进水平。2.2.2.5、全充全放电能力：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池全充全放电能力强，多次反复深度充放电甚至全充全放电对电池影响很小，可取消或减低10.5V（标准电压12V）的下限保护，这对动力电池十分重要，铅酸蓄电池在使用时通常设有10.5V低压保护装置，低于10.5V是不可继续放电。这不

24、仅是因为其低压工作特性差，更重要的是深度放电会使极板受到损害。2.2.2.6、自恢复能力强：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池有较强的自恢复能力，反弹容量大，恢复时间短，在放完电数分钟后可再使用，这对应急使用特别有利。2.2.2.7、低温特性：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池在零下-50C+60C环境可正常使用，而铅酸蓄电池在低于-18C的环境下使用时容量骤降。2.2.2.8、使用寿命长：用作通讯电源使用寿命10年以上，用作动力电源时，深度循环放电次数超过800次（国家标准为350次）。3、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池与铅酸蓄电池优劣性比较：3.1、性能比较铅酸蓄电池

25、：酸腐蚀和酸雾污染、能量密度与功率密度和使用寿命短。高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池：克服了铅酸蓄电池的酸腐蚀和酸雾污染、能力密度与功率密度和使用寿命短等一系列主要缺点，其比能量特性、大电流放电特性、快速充电特性、低温特性、以及储备容量、使用寿命和环保性能均优于国内外高性能铅酸蓄电池，其综合性价比也优于国外同级产品，是传统铅酸蓄电池的换代产品。3.2回收处理与环境污染比较：铅酸蓄电池：由于电解质为废硫酸，废弃后对土壤及人体有严重污染及伤害，并持续时间长久无法分解甚至是永久性污染。而且由于回收成本及人为因素，基本遗弃处理，回收的很少，几乎为0.1%以下，是污染环境的罪魁祸首。高容量全密封

26、免维护胶体（聚质晶体）蓄电池电池：由于新概念的电解质可起到保护极板的作用，电池报废后极板可以回收重用，废弃的电解质呈半固态颗粒状，不但不会污染土壤，而且可以改良土壤的作用。可见高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池确实已走进了绿色环保行业。高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池技术指标序号先进性技术指标参数1质量比能量（C20）65-70 wh/kg2密封程度完全密封3电解质聚质单晶解质4常规充电时间（限压恒流）2.5-3.5h5快速充电时间（限压恒流）0.5-1h6内阻10-18毫欧7自放电损失第一个月损失4%，第二个月损失减少，一年容量保持率90%以上8大电流放电能力15-30C9放电

27、限压电位0.0-1.0V10充放电记忆完全无记忆11电恢复能忆特强12波动负载放电特性与恒流放电相同13免充电存放时间1-2年14低温特性在-40时仍可正常使用15使用环境-50到60室温后需调节16酸雾溢出完全无酸雾第 三 部 分企业基本情况及未来发展战略1、美国爱利国际有限公司基本情况2、项目建设规模及投资估算3、公司架构及未来发展战略一、美国爱利国际有限公司基本情况：美国爱利国际有限公司简介：美国爱利集团,系由美国华裔及东南亚国家华裔企业家共同出资.即于1980年代开始在.美国加利福尼亚州洛杉玑地区开始创业,并于1997年再设立 美国爱利国际有限公司是一家注册于美国加州,集贸易,全封密高

28、容量蓄电池,鞋业,实业,金融融资于一体的综合性国际集团公司,并促进中美 方大学学术国际合作交流文化中心。成立至今经过多年的发展,关系企业及合资投资已遍布东南亚及中国。二、项目建设规模及投资估算：(一)、建设内容：1、年产3.5万吨各系列极板生产车间需0.6万平方米标准厂房。2、年产300万KVHA各系列蓄电池需2.7万平方米标准厂房。3、年产0.5万吨高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）电解质需0.2平方米标准厂房。4、年产300万套各系列电池槽、等塑料制品需0.4万平方米标准厂房。6、各类原材料、成品存放需0.6万平方米标准库房。7、产品检验、新产品研发需0.1万平法米标准楼房。8、培训中心需

29、0.05万平方米标准楼房。9、行政办公楼0.88万米标准楼房。10、后勤中心需0.1万平方米标准楼房。11、多功能商务接待中心需0.12万平方米标准楼房。12、企业文化中心需0.5万平方米标准楼房。13、专家楼需0.08万平方米标准楼房。14、员工生活、娱乐中心需0.25万平方米标准楼房。15、道路、绿化、需总体建设面积约15%约1.1万平方米。(二)、建设规模：1、项目总建设规模为7万平方米左右。年生产能力：第一期为150万KVAH；第二期为150万KVAH。2、第一期三年内完成投产后目标销售收入：10亿元人民币。第二期以此类摊三年后完成投产目标销售总收入：23亿元人民币。第一期三年内利税目

30、标：1.3亿元人民币。第二期以此类摊三年后利税总目标：4亿元人民币。(三)、项目建设期限第一期：项目启动后一年内，投资约3千万美元，用于购地、建厂房、购买生产设备、道路及厂区绿化建设等。第一期建设期限为18个月。第二期：项目投产12个月后，再投入资金约2千万美元，用于扩大生产设备建设。(四)、投资估算与资金筹措：1、 项目投资估算：项目总投资：8亿元人民币，逐步分期进行。2、 其中固定投资：42574万元人民币2.1、购置工厂用地173亩用款(177万美元) 1239万元人民币。2.2、厂房建筑面积7万平方米左右，用款(1720万美元) 12040万元人民币。2.3、年产300万KVAH生产设备包括其他配套,进口生产设备投资2995万美元。国产设备清单RPM5,538万人民币(US$814.万)=(计3809万美元) 合计人民币26663万元。2.4, 输变电设备、厂房供电、供水及装修费、附属设备安装费等用款约(376万美元)2632万元人民币。2.5, 流动资金37426万元人民币。2.6, 总投资资金8亿元人民币.2、资金筹措： 以引进国外资金为主，向国内银行借贷和其他筹措为辅。3、公司架构及未来发展战略：3.1、企业架构3.1.1组织结构图：董事会