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1、国内动力电池运行新格局透析1.1铅酸蓄电池1.Ll铅酸蓄电池简介及分类铅蓄电池原理图铅蓄电池(SealedRechargeableBattery):常用的充电电池除了锂电池之外,铅酸电池也是非常重要的一个电池统。但其体积和重量一直无法获得有效的改善,因此目前最常见还是使用在汽车、摩托车发动之上。铅酸电池最大的改良,则是新近采用高效率氧气重组技术完成水份再生,藉此达到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水电池”其寿命可长达4年(单一极板电压2V)o铅蓄电池的特点:铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定,缺点是比能量(单位重量所蓄电能)小,对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范
2、围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低,因而应用广泛。铅蓄电池的工作原理:铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅(PbO2),负极板是灰色的绒状铅(Pb),当两极板放置在浓度为27%37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子(Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负极板的周围,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅(PbO2)渗入电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质一一氢氧化铅(
3、Pb(OH4)o氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb4+)和4个氢氧根4(OH)-)组成。4价的铅正离子(Pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSC)4)。在正极板上,由于电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb4)化合成2价的铅正离子(Pb2),并立即与正极板附近
4、的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。随着蓄电池的放电,正负极板都受到硫化,同时电解液中的硫酸逐渐减少,而水分增多,从而导致电解液的比重下降在实际使用中,可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下,铅蓄电池不宜放电过度,否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体,这不仅增加了极板的电阻,而且在充电时很难使它再还原,直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下:正极:PbO2+2eSO42-+4H+=PbSO4+2H2O负极:Pb-2e+S042-=PbSO4总反应:PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4
5、+2H2O按铅酸电池的性能可分为:1、干荷电蓄电池:极板处于干燥的已完全充电状态的蓄电池。如:6-QAJ00型电池。(主要使用在汽车上)2、非干荷电蓄电池:极板处于干燥的半充电状态的蓄电池。如:6-Q-135J型电池。(主要是使用在汽车上和轮船、动力机车等)3、免维护蓄电池:采用低睇合金,使用期间只进行少量维护即加水期延长。如:55B24LMF型电池。(主要使用在小型轿车)4、免维护蓄电池:在使用中无需维护和添加纯水的蓄电池。(富液)如:6-QW-54型电池(主要使用在小型轿车)5、阀控式密封免维护蓄电池:采用吸附式超细玻璃纤维隔板和负板活性物质过量设计。如:MSE-500型电池。(主要使用在
6、电动车自行车、UPS备用电源)一般情况下我们把电池分为三个种类来修复,富液式、富液式免维护式、免维护式、富液式和富液式免维护修复方法相同。富液式:外壳一般为白色,壳体顶部有注液口,侧部有电解液高度刻度线,主要应用在大型汽车、摩托车等。富液式免维护:外壳一般不透明,无注液口,没有电解液高度指示,摇动电池能感觉到内部有水。免维护式:无注液口,没有电解液高度指示,摇动电池内部无水,主要应用在电动自行车和备用电源UPSo根据铅酸电池的用途可分为:1、起动型蓄电池:主要应用于汽车、摩托车、舰、船等。如:6QA60AHQ启动用。2、小型牵引型蓄电池:主要应用在电动车、小型电动三轮车。如:6-DZM-10A
7、H3、牵引型蓄电池:用于电动车,电瓶车、电瓶插车、工矿电机车动力电源等。如:6-DA-150D电动车用。启动蓄电池主要是大电流瞬间放电,牵引蓄电池需要的平稳恒流放电。一般汽车启动电流是电池标称容量的3倍电流,电动车的一般在5A-20A之间。1.1.2 铅酸蓄电池全球市场规模在美国,欧洲、日本等发达国家,铅酸蓄电池的使用范围非常广泛。2004年全球年销售额为198亿美元,美国年产量达70亿美元,占全球产量的1/3。在发达国家,对铅酸蓄电池的生产、销售、使用、日常维护和保养、废旧电池复原技术处理、废旧电池的回收再利用等,都有一套极其严格和规范的管理体系并形成产业化。在美国,仅铅酸蓄电池的日常保养和
8、维护及废旧电池的复原处理和回收利用的从业人员即达数十万之众,年创效益达千亿美元之巨。在日本,铅酸蓄电池的从业人员达10余万,年创效益达数百亿美元。1.1.3 中国铅酸蓄电池生产消费及出口状况1、中国铅酸蓄电池生产消费情况通过研究发现:目前蓄电池消费主要集中在汽车和摩托车市场,两者占据大多数比重,消费份额为74%;电动自行车其次,为8%;出口占据7%的消费份额,其他的占据余下的11%。不过随着我国汽车和摩托车的保有量进一步的扩大,以及国家主要城市对电动自行车行驶的解禁,这讲进一步刺激铅酸蓄电池产品在该领域的消费。各类蓄电池的细分市场(简要)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
9、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,2002年我国汽车行业受轿车大量进入家庭的影响,使汽车年产量达325万辆,其增幅达38%,增幅平均仅按10%保守速度预测,2005年的起动用蓄电池需求量不低于2150万只(不含出口需求量)。图120002007年6月铅酸蓄电池进口量变动轨迹2000200120022003200-1200520062007.6工业牵引用蓄电池:按行业协会对13家企业的汇总,2002年产量为31.99万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
10、用蓄电池的实际需求量约为45.7万KVAH,根据我国实际发展情况定平均年增长率为9%,从而预测2005年需求量为59.18万KVAHo工业铁道用蓄电池:2002年对全国七家企业的汇总年产量为21.47万KVAH,其增长幅度与上一年比达55.25%。增长速度比较快,所以2002年实际产量约为30.67万KVAHo按年增长率10%预测,2005年需求量为40.82万KVAHo工业电站用固定蓄电池按行业汇总2002年其产量为17.42万KVAH,虽然不少电站的电源逐步改用大型密封蓄电池,但是实际需求市场仍不会减少,2002年实际需求约为24.93万KVTH,按年增长5%估计,2005年需求可达到28
11、.82万KVAHo摩托车用蓄电池我国摩托车产业80年代就开始发展,生产增长速度迅猛上升,到1996年年产就达917万辆,拥有量为2600万辆,但因摩托车尾气、噪声对城市污染严重,加上容易造成交通事故等使其发展受到一定程度限制。2005年摩托车用蓄电池为327万KVAHo密封型蓄电池密封型蓄电池是近10年来发展的新产品,它有着无需维护和无酸气排放,电池可在任何方向存放和使用等优点,因生产过程比较复杂,原材料消耗比常规产品大,所以售价高,比较适合于与高附加值产品配套出厂,当前在邮电、通讯、电力、固定电源、计算机UPS电源、灯具、仪器、电动车辆等场合广泛应用。参照电工电器行业的“十五”发展规划和铅酸
12、蓄电池市场预测数据估算,2005年需求量约为216.5万,其中生产通讯需求142万,电源需求38万,灯具需求36.5万(不含矿灯需求量)。今后如在生产成本上有所突破,这个产品的市场前景会更好,并有取代常规产品之势。1:.一匚二1)I0.00 15.00 1000 5.00 0.00400030.0020.0010.000.0020002001200220032004200520062007.6电动车辆用蓄电池:由于北京和上海等重点城市对电动自行车行驶解禁,电动自行车细分行业迎来了一个消费的旺盛时期,2005年中国电动自行车年生产量将近700万辆,同时依然有一些城市对电动自行车上路的限制,像广州
13、等,及其它多方面原因,影响了这个产业的迅猛发展。其它用途蓄电池,除了以上7类用途以外的蓄电池需求量也是很大的,其中军工用蓄电池2002年行业协会仅统计了两家企业,其年产量为6.5万KVAH,经了解船舶总公司下属有三家蓄电池厂,总后及地方军工单位下属蓄电池也有十几家,所以军工用蓄电池2006年有50万KVAH(不含军工特种电池需求量)。另外,蓄电池企业商品极板规模也是很大的,因为它推动了蓄电池行业一大批蓄电池组装厂的发展,以全行业2002年10.1万KVAH规模为基础,以年增长率8%推算,2006年需求达91.3万KVAH。铅酸蓄电池出口情况铅酸蓄电池属于高污染产品,其制粉和加酸两个生产环节对周
14、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,严重时会引起铅中毒或易导致酸雨的形成。欧盟、美国等发达国家出于保护本国环境的考虑,早已限制铅酸蓄电池制造业在本国的发展,转而主要自我国等发展中国家采购。2005年我国铅酸蓄电池出口金额就高达8.2亿美元,比2004年增长了40%以上。起动用铅酸蓄电池:2005年,我国起动用铅酸蓄电池的出口量与上年持平,出口金额却同比增长了34.6%,这主要是因为铅价格的居高不下导致电池出口价格上涨所致。今年上半年,我国起动用铅酸蓄电池出口量为980万只,出口金额8750万美元,预计200
15、6年全年出口量将增长7%10%。近几年来,我国起动用铅酸蓄电池的出口量始终没有出现明显增长,建议政府主管部门限制铅等高耗能原材料的出口,提高我国铅酸蓄电池产品在国际市场的竞争优势。其他铅酸蓄电池:其他铅酸蓄电池主要指阀控密封铅酸蓄电池,近几年来我国这类产品的出口量增长很快。上半年,我国阀控密封铅酸蓄电池出口量为7187万只,出口金额达到4.07亿美元,预计2006年全年出口量将增长15%20%,出口量将超过1.6亿只。2、中国铅酸蓄电池生产消费及出口状况一、铅酸蓄电池行业历史进出口量及均价情况汇总从20002006年铅酸蓄电池进口量整体呈增长态势,只有2005年较上年有所下降,进口量为2031
16、.5万个,同比下降了5.39%,2006年进口量为2315.1万个,同比增长了13.96%o2007年16月进口量达到了554.52万个。从20002006年铅酸蓄电池出口量与金额呈增长态势,由2000年的3689.92万个,增长到2006年的17815万个,增长了5倍左右,年平均增长率为30%o出口金额由2000年的18220.9万美元,增长到114713.15万美元,年平均增长率为36%。起动用铅酸蓄电池进口均价大于出口均价,2001年均价差为L16美元/个,到2002年增长到23.06美元/个,20032006年均价呈逐年稳步递增趋势,2003年为4.81美元/个,2006年达到了21.
17、02美元/个。二、铅酸蓄电池进出口均价变动带来的启示1、起动用铅酸蓄电池进出口均价差越来越大趋势从上面的我国起动用铅酸蓄电池进出口均价变动可知,起动用铅酸蓄电池进口均价和出口均价都呈逐年增长态势,但进口均价相比出口均价增长较快,且均价差呈增长趋势,2006年均价差达到了16.99美元/个。从数据上可知,起动用铅酸蓄电池的高端产品需大量进口,且进口价格较高,而我国主要以中低端产品出口为主。铅酸蓄电池企业不仅要注意我国出口均价的变动,更要注意进出口均价差的变动。铅酸蓄电池企业应提高产品档次,有效开发高端产品,以满足国内需求。2、铅酸蓄电池应不断提高技术我国铅酸蓄电池行业在全球不仅是产量大国,且出口
18、大国,因此,面对国外频频设置的“绿色壁垒”,相应企业应积极改进生产工艺,加快淘汰落后产能的步伐,从而使企业面对不断变化的市场环境中不被淘汰。3、铅酸蓄电池企业应不断转型升级铅酸蓄电池属于高污染产品,其制粉和加酸两个生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,严重时会引起铅中毒或易导致酸雨的形成。欧盟、美国等发达国家出于保护本国环境的考虑,早已限制铅酸蓄电池制造业在本国的发展,转而主要自我国等发展中国家采购。国家拟对蓄电池出口取消出口退税,并禁止加工贸易进出口,将对我国铅酸蓄电池行业发展产生较大影响。对此
19、,企业转型升级,引导蓄电池产业健康发展,相关生产企业应积极面对此次调整,采取应对措施渡过难关。且2006年以来,铅酸蓄电池不可缺少的生产原材料金属铅、银的价格大幅度上涨。由于上述原因,对铅酸蓄电池企业出口利润空间有一定积压作用,企业应重视出口均价上升背后的其他因素。1.L4国内主要铅酸蓄电池竞争企业由于铅酸蓄电池具有成本低、技术成熟等优势,在近期国家产业发展中仍将占主流地位。在我国电池行业“十一五”发展目标规划中,到2010年铅酸蓄电池的发展目标为6679.2万kVAho发展加快目前,国内大多数蓄电池生产厂的设备利用率已经超过90%,有的甚至达到100%。以风帆、骆驼、统一为代表的汽车蓄电池企
20、业产量稳步增长,启动用蓄电池产量分别达到544万、196万、230万和52万kVAh,其中风帆的产量占行业总额的27.2%。为满足不断增长的市场需求,风帆公司已将年产能提高了15%,还对生产技术进行升级换代,并引进先进技术和先进测试设备来提高生产效率,技术改进主要集中在功率更高免维护的高端SLA(密封铅酸电池)产品上。扬州华富实业有限公司在扩大产能的同时,研发重点是具有更快放电速度和更长寿命的轻量和高容量SLA电等。近年来,通过兼并重组,蓄电池企业生产规模不断扩大,一些大型企业发展迅速,产业集中度在40%以上。早在上世纪90年代,蓄电池行业就开始资产重组与兼并收购。南都蓄电池公司与舟山蓄电池厂
21、实行资产重组,成功将舟山蓄电池厂变为南都公司密封式蓄电池的又一生产基地。紧接着,哈尔滨光宇集团公司兼并安图蓄电池厂,改制后成为光宇延边蓄电池公司。1999年,北京蓄电池厂被北京首创集团收购。2003年,哈光宇集团公司与沈阳东北蓄电池股份公司达成重组协议,哈光宇入主沈阳东北蓄电池股份公司。在大型铅酸蓄电池生产企业不断扩大生产规模的同时,大量民营企业异军突起。比如,2003年浙江灯塔集团股份公司被浙江卧龙集团收购,改制后更名为浙江卧龙灯塔蓄电池公司。1.1.5铅酸蓄电池市场预测及其未来发展障碍1、铅酸电池发展前景广阔铅酸蓄电池应用领域相当广泛,在汽车启动、通信、铁路、牵引等诸多领域都有应用,铅酸蓄
22、电池已有140多年的历史,虽然与技术先进的锂电池、银氢电池等相比能量低、深循环寿命短,但由于功率特性好、自放电小、高低温性能优越、生产和回收技术成熟以及具有廉价优势,该电池目前仍然是二次电池的主流产品,销售额居二次电池之首。铅酸电池发展前景广阔目前,我国铅蓄电池仍以汽车电池为主,约占总量的六成,由于中国汽车产业的迅速崛起,汽车电池消费高速增长,近5年年均递增达17%;呈高速增长的还有电动自行车和摩托车电池,年均递增达50%。随着全球经济复苏,电信及IT网络等基础建设将加快,各种备用电源、贮能电源(风力、太阳能发电)以及特殊用途的牵引电源等,其需求将进一步增长;中国还面临着电信、IT网络电源的大
23、面积更新以及铅蓄电池出口市场的高速增长,其他工业发展将拉动铅蓄电池工业同步发展。铅价上涨对公司业绩的压制行将结束铅酸蓄电池行业的快速发展使得其成为用铅大户,当前全球超过70%的铅应用于铅酸蓄电池制造,而铅也成为铅酸蓄电池成本的最主要部分,当铅价从2004年初的每吨不足5000元上涨到2006年底的16000元,其占铅酸蓄电池成本的比重也就从不到45%增长至70%o近年来,全球性铅价上涨和中国结构性的供求矛盾造成铅价大幅上扬,使铅酸蓄电池行业各主要公司的业绩面临巨大压力,除少数公司外,大多数行业内的主流公司处于亏损或微利状态。根据市场人士和有色研究员的估计,未来两三年铅价有望呈现稳中有降的趋势,
24、对公司的业绩压制行将结束。2、挑战严峻欧盟、美国等发达国家和地区出于保护本国环境的考虑,早已限制铅酸电池制造业在本国发展,转而向中国等发展中国家采购。目前,我国已成为最大的铅酸蓄电池出口国。铅酸蓄电池出口退税政策在2006年被取消,出口市场竞争力降低,一些缺乏竞争力的中小企业严重亏损甚至面临倒闭,在一定程度上加速了企业兼并重组以及行业重新洗牌。曾经具有中国本土优势的汽车蓄电池行业,目前面临着外资企业的严峻挑战。跨国蓄电池公司看好中国市场的巨大潜力,纷纷在中国投资建厂。美国江森自控公司、索尼、三洋、日立等知名企业纷纷在中国建立了蓄电池生产基地,还将市场从大城市逐步拓展到中小城市。NEC、博世等以
25、生产软件与电器为主的企业也开始将业务触角延伸到蓄电池生产领域。跨国公司涌入,使国内蓄电池生产企业面临更加激烈的竞争。虽然国内一些蓄电池企业产量很高、规模较大,但是大而不强,80%以上的产品徘徊在中低端,而在高新技术、高附加值产品领域的竞争力还非常薄弱。业内人士表示,跨国蓄电池公司在中国抢占高端蓄电池市场,加剧了市场竞争。未来铅酸蓄电池技术的三大趋势当前,车用铅酸蓄电池的用量大约占整个铅酸蓄电池用量的80%,其技术发展呈现三大趋势。一是生产免维护电化学系统。目前,只有阀控式铅酸蓄电池能满足这个要求。阀控式蓄电池大大减少了维护甚至完全免维护,因此,它比富液式蓄电池便宜。在循环寿命和比能量输出方面,
26、阀控式铅酸蓄电池性能比富液式铅酸蓄电池差。二是提高输出功率。当前,一般采用包铅的铜扩展式板栅替代负极铅板栅来提高输出功率。另外一个发展较快的设计趋势是采用卷绕式箔片极板的高功率蓄电池。例如,美国EXIDE公司开发了汽车启动用卷绕式VRLA电池,西班牙EXIDE公司开发了高能Orbital密封阀控铅酸蓄电池。作为提高铅酸电池比功率和比能量的目标,更高级的改进技术是双极式极板蓄电池。三是提高铅酸蓄电池可靠性。蓄电池的可靠性来自生产技术,也来自充电方法。采用适用于各种类型蓄电池的充电方法,提高其循环寿命,是蓄电池技术发展的另一个重要趋势。提高安全性、舒适性以及降低能耗是汽车业发展的趋势,汽车蓄电池也
27、将向高功率、轻量化、小型化方向发展。同时,企业必须进一步提高汽车蓄电池的免维护性能,研究新技术、新工艺,完善阀控电池性能,降低阀控蓄电池对温度的敏感性,以保持铅酸蓄电池在化学电源中的主导地位,应对新汽车技术的挑战。1.2银氢电池1.1.1我国银氢电池简介虽然锂电池越来越受欢迎,但银氢(NiMH)电池继续在电池市场中占有相当大的份额,大陆银氢电池的年产量一直稳步增长。2005年,中国银氢电池产量超过9.6亿只,预计今年产量继续以超过15%的速度增长,达到11亿只左右。银氢电池组件目前占总体电池组件产量的20%,随着锂离子电池组件继续扩大市场,银氢在大陆的市场份额预计也会不断下降。举例来说,以前银
28、氢电池组件约占手机电池组件市场的10%左右,但随着锂电池应用的增长,银氢电池在手机产业中的份额在2005年降至只有5%o虽然面临锂离子电池和电池组件的威胁,生产厂商仍然对于今年银氢电池及电池组件的前景充满信心。实际上,大中华地区的多数供应商正在计划提高今年的产量。例如,辽宁九夷三普电池有限公司(UniOnSUPPo)今年将把月产能从去年的1,440万个提高到1,700万个。同时,三普电池还于去年10月建成一家新厂,该厂拥有较多的粘贴、装配和分级设备,今年将再投资37.5万美元安装更多的制造设备。去年年中,江门三捷电池实业有限公司(JJJ)投资了10万美元安装新的测试设备。到年底的时候,该公司已
29、把银氢电池的日产能从30万个提高到50万个,现在则可以月产180万个银氢电池组件,而且还将进一步改善制造工艺和整合工艺流程。江苏海四达化学电源有限公司(HighStar)据称是中国大陆主要的烧结型银镉(NiCd)和银氢电池及电池组件生产商。该公司已投资大约123万美元新建一条生产线,计划近期开始量产,预计这条新生产线将使今年的产量提高2530%。为了避开电池产业中的激烈竞争,已有部分厂商目前致力于提供OEM服务,而不是生产标准电池。不少香港电池生产商已转向环保的可充电电池,例如在银氢和锂电池及电池组件方面。“随着消费者和产业的环保意识增强,银氢电池已成为碱性电池的良好替代品JJeffPoWer
30、有限公司表示。据介绍,电动汽车和电动自行车、摩托车和玩具是对其银氢电池需求最强劲的应用领域,同时,JeffPower的电池也可以用于便携产品和电动工具。该公司在广东东莞拥有一家工厂,有300350名工人,可以月产100万个银氢电池。便携电子、玩具,以及数码相机等耗电量较高的产品,继续推动对银氢电池及电池组件的需求。据香港万顺电子有限公司(VanSon)表示,该公司的银氢电池广泛用于数码相机、MP3播放器和其它音频产品。万顺电子在东莞也有一家工厂,占地面积达24,262平方米,拥有2,500名员工。工厂已通过ISC)9001标准认证,银氢电池及电池组件还通过了TUV、CE、UL、CULCSA、S
31、AA、SEMKONEMKO、KEMA和CB认证。同样,香港正源电池有限公司(Minamoto)的银氢电池及电池组件的主要应用领域是玩具、便携收音机、CD播放器和其它消费电子产品。正源电池在杭州的工厂大约有800名工人,每年可生产1亿只电池,其中,银氢电池约占总体产量的30%,并通过了UL认证。该公司最近在武汉新建成一家工厂,生产面积达3,000平方米,装备了六条自动生产线。但据透露,这家新厂将偏重于生产锂电池,计划每月生产1,000万个。这家公司多数原材料采购自中国大陆,不过也有一部分来自日本、美国和德国。多数厂商都认为,去年产品价格普遍持稳,但利润率略有下降,主要是因为原材料价格上涨。随着原
32、材料价格上涨,厂商也提高了银氢电池的价格,未来价格趋势仍系于原材料价格走势,预计产品价格仍将上涨。例如,三捷电池去年把银氢电池及电池组件价格提高了10%,江苏海四达的多数关键原材料,如正、负极和隔离材料,是从加拿大、英国、日本、德国、俄罗斯、韩国和比利时进口。由于原材料价格持续上涨,该公司也考虑在未来数月内提高银氢电池及电池组件的价格。部分公司预测银氢电池组件的价格今年将上调5%左右。目前AA电池报价是5美元;工业电池组件的报价是每组1020美元,或每节20美分至10美元;EV电池组件的价格是每组50300美元。产品开发目标是高容量电池尽管大陆地区生产银氢电池和电池组件的企业众多,但多数在批量
33、生产低成本产品。从行业角度来看,日本厂商继续控制全球银氢电池产业,尤其是在关键材料与技术方面,台湾地区厂商受日本和大陆同行的双重竞争压力,数量在逐年减少,或者转向锂电池等其它领域,或者退出电池产业。研发高功率银氢电池及电池组件已经成为目前大陆厂商的重点和首要任务。除了拥有自己的研发队伍以外,各厂商还与大学和研究院所建立了技术合作,以获得额外的研发资源。例如,三捷电池与哈尔滨工业大学建立了技术合作,致力于提高其银氢电池的标称容量。该公司目前能够批量生产AA2400银氢电池,容量为1.4Ah,额定电压为L2V,计划在数月内把容量提高到1.6Ah。江苏海四达把销售收入的35%用于研发活动。除了拥有一
34、支由55人组成的研发队伍以外,该公司还与中国科学技术大学、南开大学、复旦大学和南京大学建立了技术合作,以开展银氢电池及电池组件的研发工作。三普电池公司的研发重点是具有高容量和超长充电保持能力的电池组件。此外,三普电池表示,在其电极制造工艺中将专注于使用“湿粘贴”(WetPaSting)方法,尽管这会导致制造成本上升,但利用这种技术将减少银氢电池组件的性能变化。三普过去曾与美国能量转换公司签署了一项专利授权协议,通过支付专利费的方式获得了生产、使用和销售银氢电池的权力,其获得专利的HV系列具有5C的快速充电和大约130A-200A放电率。另一个研发重点是开发工作温度范围更宽的电池。JeffPow
35、er的研发队伍有20人,该公司专注于改善电池的电气性能和机械属性,还致力于开发寿命更长、功率更高和工作温度范围更宽的电池。JeffPower主要生产银氢和银镉电池及电池组件,其AAA和AA尺寸的银氢电池,容量高达2Ah;F尺寸的银氢电池,额定电压为L2V,标称容量高达12Ah。万顺电子的银氢电池尺寸包括AAA、AA、C、D,还有9V型号,容量从L3Ah至L6Ah。正源电池公司也表示目前在开发高容量电池:“我们的电池用于高功率应用,例如遥控汽车,就需要真正的高功率电池。”2.2.2我国银氢电池生产与出口银氢(NiMH)电池继续在电池市场中占有相当大的份额,中国银氢电池的年产量一直稳步增长。200
36、6年中国银氢电池产量超过9.6亿只,2007年产量继续以超过15%的速度增长,达到11亿只左右。而在规则中被限制的锂离子电池自1992年由索尼公司产业化以来,全球锂离子电池市场基本由日本独霸天下。2000年以前,日本锂离子电池产量约占世界总产量的95%以上。2003年,中国电池总产量已达07产量(万排名企业产品只)262亿只,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,目前的电池产量和出口量都位居世界第一。如果电动汽车是石油用完后汽车的主流,那么电动汽车用锂离子电池肯定会大行其道,而在锂电池方面有深入研发与投资的企业将会成为未来汽车零部件行业的巨头,甚至可能改变全球汽车零部件
37、供应商格局。近几年将投产汽车用锂电池的企业很多都不在全球汽车零部件百强之列,现有的汽车零部件企业百强中只有博世、大陆集团、麦格纳、江森自控、日立(汽车业务)等还力图在锂电池领域占据领先地位,而且大都通过合资或收购方式来实现对这一陌生、但潜力巨大的市场的掌控。1深圳比亚迪股份银氢256792汤浅(天津)实业有限公司银氢113753深圳市联科实业有限公司银氢91404深圳市豪鹏科技有限公司银氢67835河南环宇电源股份有限公司银氢56356无锡松下电池有限公司银氢50347东莞市迈科科技有限公司银氢47508三洋能源(天津)有限公司银氢45879中山欧力工业有限公司银氢250010惠州时代电池有限
38、公司银氢2180三洋能源(苏州)有限公11银氢956司湖南科力远高技术有限12银氢815公司1.1.3国内外银氢电池主要竞争企业一、小型Ni-MH电池的现状与发展方向1.市场趋势银氢电池于1988年进入实用化阶段,1990年在日本开始规模生产,此后产量成倍增加。目前在日本,三洋、松下和东芝形成了三足鼎立的局面,所占市场份额分别为40%、30%和20%,生产能力已达到1500万只/月。最近报道,三洋公司出资9000万美元购买了东芝银氢电池生产线,使三洋公司银氢电池的生产能力占日本总生产能力的60%以上。从表1中可以看出,Ni-MH电池实际产量一直超过市场推测值,这表现了Ni-MH电池良好的发展态
39、势。我国在“863”计划推动下,用于信息领域的银氢电池产业已初步形成。目前我国小型银氢电池的生产能力已达到L6亿只/年。1998年国内生产量已达5000万只。AA型银氢电池容量已达160OmAh,研究水平进入国际先进行列,并取得了一系列有创新性的技术成果。建立了一条中试示范生产线,两条生产示范线,并带动了一批银氢电池生产企业的发展。表11997年日本对银氢电池市场的推测与实际产量年19971998199920002001推测值478571594638639实际产量641754783696-1.性能状况能量密度体积比能量:提高材料性能和增加电池内填充密度,银氢电池体积能量密度从1990年的180
40、WhL增长到1997年的360WhL,与锂离子电池相当。银氢电池的高比能量使其在移动电话、笔记本电脑等领域内具有非常大的竞争力。质量比能量:从开始的55Whkg上升到77Whkg,但电池的单位质量仍然是锂离子电池的1.5倍。目前轻型贮氢合金如V-Ni基和Mg-Ni基合金正在开发研究之中。电池的成本成本已降低至最初的1/3,几乎达到了与银镉电池相同及低于锂离子电池成本的1/2。功率特性在保持银镉电池L5倍的能量密度前提下,放电性能从5C率提高到20C率。现在,高功率银氢电池已经进入长期被银镉电池垄断的电动工具市场。环境保护对银镉电池的限制给银氢电池提供了一个很好的进军电动工具市场的机会。这个市场
41、大约需电池5亿只/年。目前,提高Mm-Ni5基合金功率特性的研究正在进行。高功率银氢电池已经在HEVS找到了新的市场。3.发展方向在小型二次电池领域,Ni-MH电池在市场竞争中面临银镉电池和锂离子电池两面夹击。在价格方面银镉电池占据优势;在比能量方面Ni-MH电池不如锂离子电池,在与银镉电池的竞争中,Ni-MH电池通过实现规模化生产,降低了生产成本,迅速取代了部分银镉电池市场,并在近年来发展迅猛的移动通讯、便携式电脑领域站稳脚跟。为了与锂离子电池竞争,Ni-MH电池正在向高容量化方向发展。目前,AA电池容量已达1400180OmAh,4/3A电池容量达到35004500mAh,体积比能量达36
42、0Wh/L以上,已超过了目前锂离子电池产品。表2为近年来日本东芝公司银氢电池容量上升情况。表2日本东芝公司银氢电池容量上升情况(mAh)电池型号1997年19971998年1999年AAA590700800L-AAA6908009004/5AA11201300-AA1280150016004/3A350040004500日本汤浅(YUaSa)公司圆筒型AAA750型(单4型)银氢电池达到世界最高容量,AAA850型将于今年10月开始上市出售(样品已于5月开始出厂)。该电池可与锂离子电池匹敌,具有优良的体积能量密度和耐高温性能、自放电量与原来的产品相比减少了1/2o同时采用该公司具有专利权的游离
43、球状镉和高密度氢氧化镇活性物质。虽然银氢电池的体积比能量已超过了锂离子电池,但其质量比能量仍然低于锂离子电池,所以轻型贮氢合金和高比容的正极活性物质正在开发之中,以提高银氢电池的质量比能量。表3日本汤浅(YUaSa)公司高容量电池的技术指标型号形式电压容量AAA750单L2V750mAh(Lowest700mAh)AAA850-1.2V850mAh(Lowest800mAh)另外,由于移动电话继续向小型化、低电压趋势发展,AAAA型Ni-MH电池产品现已问世。总之,小型Ni-MH电池将朝着低成本化、高容量化、轻型化、新品种化等方向发展。二、镇氢动力电池的现状与发展方向1.电动车用动力电池发展背
44、景除作为电子信息领域迫切需求的小型移动电源外,银氢电池可能成为电动车的电源之一。近年来,人们对城市空气质量及地球石油资源危机等问题日趋重视,保护环境,节约能源的呼声日益高涨,促使人们高度重视电动车及其相关技术的发展,美国、法国、中国的上海市等均相继通过立法限制燃油车,大力发展电动车。受国情影响,欧美等发达国家如美国、德国、法国、日本等国家开发的电动车以电动汽车为主,同时包含一部分电动摩托车和电动自行车;发展中国家尤其是中国内地以及中国的台湾、香港地区,近期的电动车市场主要为电动摩托车和电动自行车。据统计,国内已有200家公司、企业着手小型电动车的开发、生产和应用,同时,部分单位开展了电动汽车的
45、开发应用。迄今为止,制约整个电动车行业发展的主要因素是电动车用电池。从20世纪90年代初,日本、美国、法国、德国等国家纷纷制定了相应的电动汽车用动力电池发展计划,如美国能源部(DOE)、国家电源研究所与通用、克莱斯勒、福特三大汽车公司组成的先进电池联合体(USABC)于1991年底签定一项协定,计划在4年中投资262亿美元用于电动车电池的开发,现第一阶段的合同已完成,其中以Ni-MH动力电池为中期发展目标的DOe-USABC计划指标基本达到,1997年底,GM-OVoniC公司已开始批量生产Ni-MH动力电池,并装备了30辆CheVyS-IO电动汽车进行试车运行;1998年该公司又进一步扩大了
46、Ni-MH动力电池的年产量,日本政府也有一个由11家公司参加的投资近16亿美元的计划,开发电动车用蓄电池。根据美国USABC和日本公司对各种电动车用电池的性能以及发展潜力比较论证,综合考虑电池的可靠性、安全性、电池材料的资源与环境问题以及电池性能的发展趋势,确定银氢电池是近期和中期电动车用首选动力电池。电池的开发研究状况美国OVoniC公司开发了从20Ah至150Ah系列高能方形密封银氢电池(吸氢合金为AB2系),电池能量密度可达7090Whkg,已在电动助力车、摩托车、工具车和4人座轿车上试用。另外,美国OVOniC公司与通用公司合作开发的HEV-20(20Ah)HEV-30(30Ah)HE
47、V-60(60Ah),均为方形密封高功率型电池。日本松下公司开发了HEV-6.5电池(65Ah),其功率密度高达500Wkgo1996年松下与丰田合作推出EV-95(容量100Ah)电池用于RAV电动车,一次充电可行驶215km,最高时速125km;松下、汤浅、东北电力/古河公司分别推出电动汽车用95100Ah方型银氢电池;1999年日本研制的高能型银氢动力电池驱动一辆四轮5座电动轿车,一次充电行驶距离达500km,平均时速100km,将于6月份进行2万km的环球旅行。1998年“京都新闻”报道日本蓄电池公司首次推出电动汽车用IooAh银氢圆柱型电池,输出功率达200Wkg0电池直径57mm,高230mm,耐压能力是方型电池的5倍。该电池可能成为EV的候选电池之一;松下、汤浅、古河公司分别推出电动汽车用95-100Ah方形Ni-MH电池;1999年3月,三洋公司将D型7AhNi-MH电池用于电动助力自行车,投放市场5000辆。表4为松下电动车用银氢电池的主要性能指标。表4日本松下电动车用银氢电池的主要技术指标性能参数EV-95EV-28HHR650D标称电压/V12127.2标称容量/Ah9528
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