年产5亿Ah无钕稀土系(宽温区)动力电池产业化项目可行性研究报告

第一章 总 论 无钕稀土系（宽温区） 力电池技术是一个科技含量 极 高的成熟技术项目。年产 5亿 温区） 力电池产业化项目由资在 施，实施项目由拥有自主知识产权的“无钕稀土系 X 动力电池”全部知识产权作为技术支撑。 “无钕稀土系 研成果是由 国工程院院士 生为首席专家， 学教授、博士生导师、 杰出青年科学家、学科带头人 历时十余年时间研发成功的。构成该科研成果的全部知识产权是由国家授予发明专利三项、省部级科研成果三大类、专有技术多项。 年产 5 亿 温区） 元人民币，其中固定资产投入 元；项目建设计划用地面积 600 亩（首期 120 亩） 。项目计划在 2012 年 12月开工建设， 2014年 6 月竣工投产，项目建设期为 18 个月。 项目竣工投产后，正常年份可实现产品销售收入 74 亿元，社会提供新的就业岗位 3000 个。经测算：项目投资利润率为 投资利税率为 投资回收期为 建设期）。 本实施项目投资主体为 以下简： 司于二 一二年 月 日经 工商行政管理局核准设立。注册资本： 万元；法定代表人： ；公司注册地址： ；- 2 - 公司生产厂址： 。公司现有员工 人，具有大专以上学历的科技人员 65 人，从事产品研发人员 24 人。公司经营正常，基础工作扎实，规章制度健全，管理规范，党、工群团组织健全，企业职 工民主管理体系完善，拥有项目技术优势与产品规模生产能力。公司主要经营范围：电池、电子产品的制造；商品批发与零售；进出口（贸易）业务等。 告编制依据 （ 1） 钕稀土系 术资料； （ 2） （ 3）稀土开发与应用的情况调查； （ 4）项目工业化生产的产品测试文件与产品定型报告； （ 5）原国家信息产业化部化学物理电源产品质量监督检验中心检测报告资料； （ 6）国家汽车产业调整振兴规划细则； （ 7） 国务院关于加快培育和发展战略性新产业的决定【国发（ 2010） 32号】； （ 8） 二五”培育发展规划【川府发（ 2011） 2号】； （ 9）国家工业和信息化部“节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录”公告（ 2012年第 17号）； （ 10）市场调查及网上收集的相关资料； - 3 - （ 11）国际电池技术发展动态的有关资料。 告编制原则 （ 1）利用最新研究成果，并拥有独立知识产权； （ 2）节约投资，合理利用资源； （ 3）符合国家产业政策和行业规划； （ 4）环保、消防 、工业安全投资同步到位； （ 5）技术路线先进，制备工艺稳定可靠； （ 6）产品能满足市场需求，有 极强 的竞争优势。 行市场预测，研究新能源电池应用的市场前景及发展的可能性。 学的、合理的制定产业化项目建设规模与方案。 析实施产业化项目建设的可能性 。 通过市场调研、经济效益评论及社会效益分析，本实施“年产 8 亿有： 能减排”政策，以及国家“十二五”规划； 销对路，前景广阔，生命周期长； 定可靠； - 4 - 目建设周期短，投资回收快，产品极具竞争性和替代性； 险能力较强； 在市场巨大； - 5 - 第二章 项目建设的必要性和可行性 无钕稀土系（宽温区） 力电池 “是我国军方急需的高容量移动电源，同时可广泛用于航 空航天、航海、石油、煤炭、地质勘探及作业、冰上及登山体育项目、南极考察、以及北半球广寒地区用二次移动电源，具有很强的战略意义、科学价值及经济价值” （详见 科技厅电池成果鉴定产品推广应用意见） 。是国家经济建设和国防军事工业急需的补充及替代新能源产品，是国家加快培育和发展的战略性新兴产业，是国家经济增长的新引擎产品。 目提出的背景 汽车是现代社会的重要交通工具，为人们提供了便捷、舒适的出行服务， 截至 2011 年 12月，我国机动车保有量达 辆，汽车保有量达 辆，大中城市中汽车保有量达到 100万辆以上的城市数量达 14个。中国的汽车保有量已经超过日本，成为仅低于美国 (2010年 辆 )的世界第二大汽车保有国。 与此同时我围的石油消费与进口量每年都呈现高速增长， 2011 年石油及其制品总消费量 约为 吨 ，对外依存度已经超过 55。 到 2020年中国对进口石油的依赖度将达到 60%，到 2030 年达到 65%。 国际贸易中诸多不确定因素导致的油价波动，威胁我国的经济和能源安全。 - 6 - 与此同时 传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气，并加剧了对不可再生石油资源的依赖。 2010 年我国车用汽、柴油消耗 量超过1 亿吨，燃料全生命周期温室气体排放量高达 4 亿多吨。 2010 年 国家 环保部首次发布中国机动车污染防治年报，指出 2009 年度汽车污染物排放总量达 4055 万吨，汽车已成为中国大中城市空气污染的主要来源。现今国内外对于汽车工业未来发展比较一致的看法是： 21 世纪是一个面临能源和环境巨大挑战的世纪，传统燃油汽车将向兼具“高能效”和“ 零排放”的 纯 电动汽车方向发展。 新能源汽车将是 十二五 期间重点发展的战略性新兴产业 。 节能与新能源汽车产业发展规划 (2012 2020年 )提出 ： 到 2015年，纯电动汽车和插电式混 合动力汽车累计产销量达到 50万辆，到 2020年超过 500万辆 ； 新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平。 电动汽车科技发展“十二五”专项规划指出：“经多年探索实践，国际汽车产业界达成了电动汽车产业化战略共识：在技术路线上，近期（ 2010在依靠传统内燃机汽车技术改进和推进车辆小型化实现降低排放的同时，为满足更为严格的节能减排法规目标要求，应尽快推- 7 - 进混合动力技术的应用，并发展小型纯电动汽车和插电式混合动力电动车；中期（ 2015在混合动力技术得到广泛应用的基础上， 增加汽车动力系统电气化程度，加大小型纯电动汽车和插电式混合动力汽车推广力度；在 2020 年之后，纯电驱动技术将逐步占据主导地位， 通过发展纯电动汽车和燃料电池汽车，实现大幅度降低排放。 在车型应用方面，纯电动、混合动力和燃料电池三种类型的电动汽车技术各自具有最优的适用车型。对短途出行需求，可采用小型纯电动汽车；对长途出行需求，主要采用混合动力汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池汽车。” 世界电动车协会主席以及中国工程院院士陈清泉在第 25届世界电动汽车大会上 指出 “ 由于不用发动机，纯电动汽车是中国汽车业做 世界老 大 的唯一可能项目，国家极为重视，而我国城市交通堵塞和环境日趋恶劣的现状决定了发展纯电动公共交通工具是重中之重。目前，据了解我们国家已经在纯电动客车领域出现了一些核心技术达到世界一流水平的企业。 ” 2012年 4 月 18日，国务院总理温家宝主持国务院常务会议指出：要以纯电动为汽车工业转型的主要战略取向，大幅提高汽车燃料经济性水平和动力电池系统安全性、可靠性、轻量化水平，争取到 2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到 50 万辆，到 2020 年超过 500万辆。 未来五年将成为中国电动汽车研发与产业化 的战略机遇期，中国政府将加大扶持力度，支持电动汽车发展。 动力电池 是 电动汽车的核心和关键 ，同时还被普遍用于通讯、广电、力、铁路、航空、港口、金融、能源等领域。但现行各类铅酸电池，无论是国产还是进口，特别是国产蓄电池，通常在 1 年内就产生充- 8 - 电困难、容量衰减等现象，导致无法使用，这一直是困扰蓄电池行业的世界性难题。荷兰飞利浦、美国德士古、日本东芝和松下等世界著名厂家均不能解决电池在循环过程中容量衰减和激活物质活性的问题 ,而 X 动力电池攻克了这一世界性难题。 宽温区 力电池是 司首席科 学家、中国工程院 士，学博士生导师、教育部后续能源材料及器械工程研究中心主任 过十年攻坚结出的硕果。围绕该项目的科研工作不仅在电池超常温方面取得重大科技突破，还在储能材料、电磁环保等方面获得 5 项科技成果， 10 项专利。因此， 流媒体纷纷以“我国独立自主知识产权，领先世界的专利技术”进行跟踪报道。 2010 年 10 月 1 日，装备着 温区 力电池的 12 米公交车历经个月，行程 2 万多公里，专家通过储能稳定性、安全可靠性以及主要技术和经 济指标比较分析，认定 温区 池在全国、乃至全世界都具有突出的领先优势！这是该产品继通过军用电池性能检测、信息产业部国家化学电源产品质量监督检验中心质量检测、中国北方汽车质量监督检验鉴定实验所权威检测的后的又一次应用性实测。 宽温区 力电池的卓越性能，为实现国务院新能源汽车战略部署抢占了先机 ， 为实现我国新能源汽车的跨越发展贡献力量。 目建设的必要性 家产业政策和节能减排的要求 汽车是现代社会的重要交通工具，为人们提供了便捷、舒适的出行服务，然而传统燃油车辆在使用过程中产生了 大量的有害废气，并加剧- 9 - 了对不可再生石油资源的依赖。 在能源方面，目前世界汽车保有量约 8 亿辆，并以每年 3000 万辆的速度递增，预计到 2020 年全球汽车保有量将达到 12 亿辆，主要增幅来自发展中国家。我国汽车产销保持快速增长， 在 2007 年 时 汽车产量 就接近 900 万辆。作为能源消费大国，我国形势更为严峻， 2007 年中国原油消费总量约为 吨，其中净进口原油 吨，占原油消费总量的 能源大量进口危及到国民经济正常运行和国家能源安全。 在环境方面，交通能源消耗也是造成局部环境 污染和全球温室气体排放的主要原因之一。调查研究表明，平均而言大气污染的 42%来源于交通运输。据有关部门 2002 年统计，在全国 600 多座城市中，空气质量达到国家一级标准的城市不足 1。 为缓解石油危机给国家的经济发展和国家安全带来的压力，国家制定了减少石油用量的积极能源政策，目前推行的油电混合，纯动力汽车就是这一政策的重要组成部分。 电动汽车科技发展“十二五”专项规划 指出：“ 从国家战略性新兴产业看，发展电动汽车是我国汽车工业技术转型和培育战略性新兴产业的历史机遇。 从车用能源角度看，电可以作为我国车用主 体替代能源之一。预计到 2020 年和 2030 年我国汽车中乘用车保有量将会达到 辆和 辆的规模，这些车辆全部使用电力驱动情况下所使用总电量分别为电网总发电量的 6%和 7%。 电动汽车大规模应用后，可在电网负荷低谷时段常规充电，对电网起到“填谷”作用，提高发电设备的综合利用率，起到节能减排的效果。 ” 根据公安部交管局 2010 年 10 月 8 日公布的最新统计资料显示，中国目前汽车保有量已达到 8500万辆。按照 2006 年汽车保有量 5000 余万- 10 - 辆，年消耗燃油 吨计算，目前国内汽车年消耗燃油总 量已达 总油料消耗的 40%以上，占进口石油的 70%左右。依据美国和日本油电混合汽车的实际运行情况测算，混合动力节约燃油均在 5%，按目前日本生产的 池和燃油汽车配置情况参考计算，年产 8亿 0 万辆，可配置纯电动汽车 辆。若将 8 亿 温区 力电池配置在 排量的城市客运出租车上，用新能源替代燃油能源，年可节约燃油 吨，按现行市场油价（以 93#汽油 升为例）计算，折合人民币 节能效果 显著 。 用宽温区 型式认证和生产一致性排放限值标准，一氧化碳为每公里 ，氧化氮为每公里 ，二氧化碳为每公里 。年产 8 亿 钕稀土系（宽温区） 力电池配套在 辆城市电动出租汽车上，吨，相当 按照国家有关部门 2007 年统计资料测算）， 减排效果显著。 共交通发展的要求 电动汽车科技发展“十 二五”专项规划 指出：“ 我国中高级别以上轿车的纯电驱动平台技术尚不成熟，需要继续研究开发，并作为科技跨越的重点研究内容。与此同时，对于电动汽车科技发展，充分发挥我国技术特色、产业化优势和市场潜力， 在城市公共用车和私人小型轿车上优先发展“纯电驱动”电动汽车，形成“两头挤”发展格局 ，启动大规模市场；然后滚动发展，逐步挤占中高档燃油轿车这一市场空间。 - 11 - 一方面，要以城市公交车为重点，在现有常规混合动力大客车推广应用的基础上，加强纯电驱动的可充电式 /里程延长式电动大客车的开发、推广力度；并继续开展电动大客车与燃料电池 电混合式大客车的研发和示范。另一方面，发展小型电动汽车。 燃油汽车小型化和电动汽车小型化是全球主流趋势，中国最具技术特色、产业优势和市场潜力。小型电动汽车可以成为我国汽车工业自主创新的重要突破口，可以满足我国快速城市化进程中交通可持续发展需求，可以促进我国电动汽车与充电设施以及电池产业之间的良性互动和滚动发展，可以形成大规模市场需求。 ” 进技术及产业化的要求 本公司拥有的 无钕稀土系 利技术是在保持了 贮氢合金容易活化，平台压力适中， 吸氢、放氢平衡压差小，动力学性能优良，抗杂质和气体中毒性能好的基础上，充分利用中国的稀土资源，加大了贮氢电极材料中镧、铈的配份，拓宽了 池的温度适应范围，将 池的工作温度范围拓展到了 +70，延长了 池的周期寿命，按标准规定的方法试验，周期寿命超过 700 次以上，是国标和国军标规定的 1C 循环寿命 300 次的 1以上；在低温 环境下充电饱和度达 100%；同时在低温和高温实现大电流充放电均能达到额定容量的 95%以上；这就使得国产的 池可以替代一切带有污染的铅酸、镍镉等其它的二次 电池和全部替代进口电池，为二次电池实现彻底无污染化和 纯 国产化奠定了坚实的物质基础。 合电动汽车发展的方向 “ 十二五 ” 电动汽车科技发展重点任务是：紧紧围绕电动汽车科技- 12 - 创新与产业发展的三大需求，继续坚持 “ 三纵三横 ” 的研发布局，突出“ 三横 ” 共性关键技术，着力推进关键零部件技术、整车集成技术和公共平台技术的攻关与完善、深化与升级，形成 “ 三横三纵三大平台 ” （三纵：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车；三横：电池、电机、电控 ;三大平台：标准检测、能源供给、集成示范）战略重点与任务布局。 动力电池 作为 “ 三 纵三横 ” 的研发布局 中“三横”之一 ，是整个电动汽车的核心和关键。 本项目年产 10亿 钕稀土系 力电池 和年产 2 万辆纯电动城市客车 符合电动汽车发展的方向。 综上所述， 本项目不但科技含量高，而且生产技术线路与制作工艺先进。通过市场调研，经济效益评价和社会效益分析，项目的特点和优势为： 属于国家扶持与鼓励发展的产业 产品市场急需，适销对路，前景广阔，生命周期长 确定的工艺技术先进，稳定可靠 投资合理，能耗低、资源利用率高 社会经济效益好，抗风险能力强 本项目下游产品多，潜在市场巨大 本项目技术能够为风能、太阳能、海洋能发电提供巨大的能源储备 充分利用我国的稀土资源 我国是一个稀土资源丰富的大国，每年开采量按目前的能力测算已超过 吨，但在我国从事稀土开采与加工的企业中，基本是以钕、- 13 - 镨两种元素利用为主，而钕、镨两种元素在稀土中所占的比例仅为 1519%，剩下 81 85%的以镧、铈为主的稀土材料没得到合理利用。一是被大量废弃；二是简单的加工以低廉的价格出售，无钕稀土系 力电池正是以镧铈作为电极贮氢合金的 A 侧元素，为镧、铈稀土材料的深度加工和提高附加值找到了出路，这将 有利于促进我国稀土产业的发展。 满足市场迫切需求 无钕稀土系 力电池生产的产品经国家信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心测试和中测院测试，其性能指标为： 电达额定容量的 88%； 电达额定容量的 95%； 电达额定容量的 100%； +70 电达额定容量的 100%； 1期寿命大于 700次； 各项物理性能指标达到国家标准。 生产所得产品达到的技术指标不仅能满足极地战略、特殊行业的需求，也完全满足了配套动力汽车的使用温度、使用寿命、充放电效率、最大充放电倍率等关键性指标（日本、美国、韩国等世界各国制造的 在技术上具有世界独占性，而目前需求这种电池的行业也处于等米下锅的状态。 目建设的可行性 目技术具有成熟性 无钕稀土系（宽温区） 力电池技术已经过小试、中试、工业化- 14 - 放大性试验及产品批量生产等循序过程；工业化放大性试验样品已提供用户试用，批量正式生产产品已提供用户使用，均获得了良好的赞誉。产品经自检符国标和军标，部分指标超过国家标准；经送第三方 原国家信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心检测，报告结论： 显著（或明显）优于同类产品 （见附检测报告）。检测报告提供的性能指标检测数据显示： 温条件下，实际放电达额定容量 70%； 温条件下，实际放电达额定容量 90%； 温条件下，充电饱和度达 100%； +70高温条件下，实际放电达额定容量 95%； 1期寿命大于 700次。 从上述产品性能数据中可见，项目技术成熟、水平先进，产品应用领域广泛，不但可以满足配置混合动力汽车、纯电动汽车的使用温度、使用寿命、充放 电效率、最大充放电倍率等关键性指标，而且还能够满足极地战略，如军事工业特殊行业等的需求，宽温区 本、美国、韩国等世界各国制造的 池，目前尚未达到这一领域技术水平。 目建设基础条件充分 无钕稀土系（宽温区） 力电池技术项目，经过充分时间的前期准备，项目技术在完成中试的基础上，已进入产品批量生产阶段。动力电池产品已应用于城市公交车运行， 2012 年 4 月 27日国家工业和信息化部以（ 2012）第 17 号公告。项目前期生产，不但为本项目的实施培养了管理人才 和技术工人，提供了技术、生产、管理、经营等实践借鉴，- 15 - 而且推动了本实施项目的各项准备工作。目前，项目建设用地由 政府统筹配置，项目建设资金已按计划准备，项目建设的外部环境条件具备。因此，本实施项目产业化建设具有可行性。 - 16 - 第三章 市场分析 宽温区 力电池是以无钕稀土系（ 氢合金及无钕稀土系 力电池的全部知识产权为支撑的新技术项目。实施这一项目的目的，不仅是为了满足一般行业如汽车行业等，而且能够充分满足如油田等特殊行业的需要和以电池为动力，部分或大部分替代燃油 ，既缓解石油危机又减少环境污染。 电池被普遍用于电动车、汽车、通讯、广电、 力、铁路、航空、港口、金融、能源等领域。但现行各类铅酸电池，无论是国产还是进口，特别是国产蓄电池，通常在 1 年内就产生充电困难、容量衰减等现象，导致无法使用，这一直是困扰蓄电池行业的世界性难题。而无钕稀土系 力电池发明技术则突破了这个难关，到目前为止，从所达到的技术指标比较，经科技查新，在世界上具有唯一性。从资源利用上讲，在世界比较超前的荷兰飞利浦、美国德士古、日本东芝和松下，在钕的含量低于 15和镨的含量低于 4的情况下， 均不能解决 池在循环过程中容量衰减和激活物质活性的问题，而无钕稀土系 力电池，在省却了价格昂贵的钕、镨元素后，还将 以， 力电池产品不但能普遍应用，而且能满足特殊行业的需求，如在 40度以下的 寒冷 区域内国家上千万吨级大油田作业用的机械设备、仪器、仪表需求的移动电源，还有极地战略、科考、冰上、雪上、 登山 活动的能源需求。 - 17 - 用市场 根据国家能源行业协会提供的市场需求信息统计，以及 派 员对市场的走访调查，综合情况表明，电池市 场广阔，需求量巨大，特别是储备能源的换代产品“ 力电池”产品市场更是十分非常看好 。通过下面电池生产总量、产品销售市场占有份额以及潜在市场调查数据等统计资料就可见一斑。 国内电池生产总量递增情况统计 表 1 年度 名称 2003年 2004年 同比增长（） 2005年 同比增长（） 2006年 同比增长（） 生产总量 （亿只） 262 315 生产总价 （亿元） 983 2006年度国内民用电池产品销售市场占有份额统计 表 2 种类 份额 （普） 镍镉电池 锂电池 锌镉电池 碱锰电池 铅酸电池 太阳能电池 产品市场占有份额 从上表 1可见，我国的电池市场在以每年 43 55速度递增， 期将取代占 额的镍镉电池市场，额的铅酸电池市场和部分取代占 19份额的锂离子电池市场。预计 2011 年全国仅普通 池的销售额将会突破 200 亿人民币，电池总产值将超过 2400亿人民币。 依据我们对市场调研后测算，全国目前汽车保有量为 8500 万辆（不含军用），手机保有量 部，数码摄、照相机 部，笔记本电脑3000万台。 属于 低温区以 10测算，需求无钕稀土系（宽温区） 00 亿 年产 8 亿 - 18 - 对石油行业，可对 80 万台数字仪的配置；针对配套混合纯动力汽车而言，可以满足 80 万辆（ 5 人座）轿车配置，若应用于城市纯动 力出租汽车，只能实现 用于城市纯动力公交车，只能实现 4800辆的配置。按照全国需要用新能源作动力配置的产品量来算，年产 8 亿 温区） 综上所述，年产 8 亿 无钕稀土系（宽温区） 力电池”产品具有巨大的、坚实的市场基础，特别是对国内油电混合动力汽车、纯电动汽车“第一需求”保障满足， 产品在相当长一段时期内都处于供不应求的卖方市场 。 未来五年国际国内市场需求预测 表 3 年度 数 名 量 称 20011年 2012年 2013年 2014年 2015年 备注 数量(金额(亿元 ) 数量(金额(亿元 ) 数量(金额 (亿元 ) 数量(金额 (亿元 ) 数量(金额 (亿元 ) 国内民品轿车年销售 1千万台 50亿 500 70 亿 700 100亿 1000 130亿 1300 170亿 1700 按 10000配置和需求量 10%计算 国内民品铁路市场（拥有机车14955台） 30亿 300 33 亿 330 363 200 万 配置和需求量的 10%计算 国内民品通讯市场（拥有电池 7亿块） 35亿 350 385 50配置和需求量10%计算 其它行业 25 27 总需求的 5计算 国际市场 236亿 2360 256亿 2560 281 6亿 2816 309亿 3090 339亿 3390 按总需求的 10计算 说明： 1、表中电池产品需求量递增比例按年 10%（汽车 30%）计算。 2、表中产品价格按现行市场 10元 3、表中金额均以人民币为计算单位 用市场 无钕稀土系 力电池 在军用市场同样具有广阔的前景。 科技厅电池成果鉴定产品推广应用意见 指出， 无钕稀土系 - 19 - 有的 宽温 和 大容量 的特性， “是我国军 方急需的高容量移动电源， 同时可广泛用于航空航天、航海、石油、煤炭、地质勘探及作业、冰上及登山体育项目、南极考察、以及北半球广寒地区用二次移动电源，具有很强的战略意义、科学价值及经济价值”。 是国家经济建设和国防军事工业急需的补充及替代新能源产品。 无钕稀土系 力电池 已在 水面舰艇、潜艇、远洋船舶、野外作业等 离网场所得到广泛应用。 能电站 池 可应用 于储能电站 ，对 整个能源行业 有以下两方面的意义。 第一， 可以通过削峰填谷的方式解决日益突出的供电紧张现象。电力生产过程的连续性，要求发、输、变 、配电和用电在同一瞬间完成，因此发电、供电、用电之间必须随时保持平衡，电力系统内的发电端必须有一定的备用容量。电力的需求在白天和黑夜、不同季节间存在巨大的峰谷差，如果能将夜间多余的电能储存起来，在白天用电高峰时再释放出来，则可以减少发电设备的投资，提高电力设备的使用率，减小线路损耗，提高供电可靠性，并获得可观的经济效益。电池储能 电站 就是能起到削峰填谷作用的电能储存系统。 根据调查统计，如果通过储能手段进行削峰填谷，那么每年可以节省全球用于发电的能源近 50%。 第二， 可以从根本上解决风能太阳能输出电力不稳定的问 题 。 由于可再生能源的电力输出随着风、光照等资源的强度同步变化和波动，因此无法直接向电网输出或向用户出售，需要经过稳定后方可和电网安全对接输出。 0 - 发电方式配套的一种最理想的储能电池。因此，随着风能太阳能产业的不断发展， 储能电站 产业比必将迎来一个崭新的发展机遇。 根据市场调查表明，以目前全国的储能电池产量，都难以满足 华东电网 的 储能 电站 需求 ， 而国内电网实际的需求要远远大于 华东电网 。由此分析可见，市场对储能 电站 的需求是及其庞大的。 市场商机无限 “ 无钕稀土系（宽温区） 力电池产业化项目”除自身直接行业市场能够产生显著的经济效益外，其衍生的、大于自身行业市场几倍的下游产品潜在市场，无论从经济效益计算，还是从社会效益预测，均远远大得多。从收集查阅的资料统计，我国现有家庭轿车 5000 万台，城市公交汽车 180 万余辆，加上其它车辆，其新能源需求引起连锁市场效应之巨大。若将全国大中城市现行使用汽油的公交车换代改为 年配套 18 万辆计算，其需求市场周期达 10 余年；德国生产的纯动力城市公交车每辆售价为 180 万美元（折合人民币 1300 余万元），仍为市场看好。现按每辆公交车配置 20 万元的纯动力电池装置计算，每年 力电池的市场价值约为 360 亿元人民币。若生产以（宽温区） 力电池为配套能源的油田、井下、矿山等特殊行业使用的机械设备、仪器、仪表等机械产品，按目前市场需求的十分之一预测，每年可占领的需求市场的价值也达 10 余亿人民币。若采用核心技术与他人合作生产配套机械产品，每年潜在的下游产品市场也可为企业增收数亿元的利润。 据 2008 年元月 11 日报道，日本研发的一种动力电池家用轿车续 行 能力仅为 100公里以内，车速为 80公里小时，价格十分昂贵 。而将本项目- 21 - 产品“无钕稀土系 力电池”装配在 家用轿车上，其续行能力达到 500公里以上，车速达到 120250 公里小 时， 其合理的价格也会为国人所青睐。 本公司 提供 的 蜀都牌 电动城市客车的动力电池，已上工信部目录（详见工信部 2012 年第 17 号公告） ，并在 都市公交主干线上运行 。 从产品的安全性能上讲， 力电池 安全性能优于 锂电池。因此，本项目技术的下游产品在国际具有同样市场与很强的竞争力。 - 22 - 第四章 产品方案及生产规模 品方案的选择 无钕稀土系（宽温区） 力电池技术是以“无钕 稀土系（ 电极）贮氢合金及无钕稀土系 力电池”所构成全部独立知识产权为支撑。 限公司 在和 学共同完成项目放大性试验即工业化生产的过程中，对技术的先进性、可靠性、稳定性以及实现产业化认可生产性进行了多次验证，所得产品的各项性能指标经第三方测试和进入实际应用验证，均超过了科研成果鉴定水平。因此，产品定位： 满足特殊行业的需求。特殊行业包括石油、矿山、铁路、地质、水下、冰上、雪地以及极地科考等。进行这些领域的无钕稀土系 时执行各自的行业标准，最大限度地满足顾客需求。 为油电、气电、电电、混合动力车提供能源保证。我国幅员辽阔、资源分布差异较大，在执行国家减少石油用量的积极能源政策下，各地均会因地制宜，有的地方可能是燃油和无钕稀土系 的地方可能是压缩天然气和无钕稀土系 力电池配套，还有的地方可能是燃料电池和无钕稀土系 力电池配套。 实行多规格，多型号的生产。在我国的西北、华北、东北的边远地区，常年处在低温条件下生产和生活，一般的 池进入这些领域，一是放不出电；二是只能放出额定容量的很少一部分。目前国内 18可以放出额定容量的 50 70%， 本放不出，给常年生活在这些地区的人们带来了生活和生产上的极大困难。而无钕稀- 23 - 土系 力电池可以实现在 条件充电，饱和度达 100%。为了满足不同环境的需求，有必要实现多规模、多型号的生产。 产规模设计 按照公司拟定的“无钕稀土系（宽温区） 力电池”产业化项目生产目标，年产 8亿 建设生产线 10 条，安装公共设备与准备设备 339 台，正负极生产设备 726 台，装配、化成及组合设备 1181 台，机械加工及化检（测）仪器设备 153 台（套），生产设计能力为：年产宽温区 力单体和组合电池 3 亿 容量电池组 5亿 见下表）。 电池产品生产规模设计与产品应用领域 表 4 名称 数量 型号 规格 用途范围 型以下 单电池组 寒带区域人们生活和生产需求，以及极地、冰上、雪地、科考等 型以上到 F 单电池组 组合电池 特殊行业的仪器、仪表和通讯联络、网络等 移动电源 5 亿 容量 电池组 特殊行业的大型机器装备的配套和混合动力汽车、电动汽车配套 等 品质量标准与措施 品执行标准。 鉴于国家对无钕稀土系（宽温区）无钕稀土系 品质量在无特殊要求的情况下执行 准、国标，如进入的行业有特殊要求，以行业标准或用户提出的协商标准制造。 - 24 - 量保证的措施 （ 1）按照 2001 为要求建立完善的质量保证体系，质量是企业的立足之本，发展之本，是市场竞争的焦点，事关企业的生存与发展。为此我们将严格按照质量管理体系的要求，配置专职质量管理人员 15人，健全制度，配备齐全质检装备 和仪器。在质量活动中坚持“质量为本，精心设计，信誉第一，履行承诺，持续改进，顾客满意”。 (2)按质量手册的要求以顾客为关注点，对供、产、销进行全方位的管理和全过程的跟踪。 (3)产品装配车间采用绿色油漆地面，光亮整洁，既满足了产品防尘要求（指来自空气中的灰尘），又保证了良好的生产环境。 品的分析检验 （ 1）企业将根据国家标准和需方的要求制定出产品测试的详细规范。 （ 2）从原材料进厂到产品出厂以及售后服务的全过程均下达作业指导书，并建立健全可追溯性的原始记录。 （ 3）按标准规定建立实验室和检测 室，重要项目邀请第三方或用户代表参加测试。 （ 4）建立故障报告和持续改进制度，接受顾客对过程的监督。 试项目与测试方法 （ 1）特殊行业的产品执行行业标准或顾客协商标准。 （ 2）配套混合动力汽车的无钕稀土系（宽温区） 力电池测试项目和指标如下： 表 5 - 25 - 序号 测试项目 具体指标 测试方法 1 容量规格 6、 8、 30、 40、 80器法 2 比功率 600 1000W/公斤 仪器法 3 比能量 40 50W/公斤 仪器法 4 最大放电倍率 5 20C 仪器法 5 最大充电倍率 3 6C 仪器法 6 充放电效率 95% 计算法 7 单体电池内阻 仪器法 8 单体容量偏差 5% 仪器计算法 9 使用温度范围 25 60 仪器法 10 搁置温度范围 40 80 仪器计算法 11 荷电保持能力（常温 28天） 80% 计算法 12 安全性 通过行标 仪器法 13 使用寿命 15万公里 仪器计算法 - 26 - 第五章 技术方案与设备选型 术现状 际技术现状 以电极合金选择评价，世界上五花八门。有 、 、是以镍钛为 A 侧金属，以钛、铁为典型氢化物； 侧金属，镁、铁典型氢化物； 侧金属，镧、镍为典型氢化物，还有使用钙为 A 侧金属，而用钙、镍，锆、锰为典型氢化物的技术方案。 目前荷兰飞利浦公司是镧、镍型，以镧、钕、镍、钴、铝构成多元合金，或以镧、铝、镍、钴、硅构成多元合金。日本松下和东芝等公司是以铈、镍、锰、钕、钴、铝构成多元合金，美国是以钛、镍、钒、钴、锆、钕构成多元合金。 从电池的制造技术上讲，目前只有三种技术路线，一是干法；二是湿法；三是沉降法。从电池工艺讲，依据不 同的需求有卷绕式和插片式。卷绕式以单只组合成电池组，插片是直接成为电池组，极板成型工艺上有滚压和四柱平压等差异。 日本的技术现状为容量一致性好，温度适应范围窄，一般为 放电 放电 容量低， D 型电池一般不超过 7 美国的技术特点是容量高， 000 展趋势 池和锂电比较，除容量上处于劣势外，其它方面都处于优势，- 27 - 一是安全性好；二是价格便宜；三是温度适应范围宽等。 从二五年起随着原材料的涨价，特别是镍、钴的涨价给 池的发 展带来了致命的冲击。二五年以前 池国际市场上的递增基本上超过 15%，二六年和二五年比，只增加 6%，使得 池在和锂电对比中，失去了部分价格优势。 目前世界上面对涨价带来的冲击，技术上都在解决这样五大问题，一是减重增容的问题， 池的容量低于锂电，重量又大于锂电；二是降低成本，特别是在材料上解决降镍降钴和代镍代钴已成为了最为热门的研发课题；三是进一步提高 池的一致性，特别是动态一致性的问题；四是最大限度地发挥出物质的能量，提高电化学反应容量；五是提高 足混合动力 汽车及纯电动汽车的需求。 艺技术方案的选择 从技术现状与发展趋势对 无钕稀土系（宽温区） 工艺技术路线 具有先 进性和可靠性 ，其科技成果最突出的特点是： 分利用了中国的稀土资源 将提钕提镨后的以镧、铈为主的稀土资源得以充分利用，镧、铈稀土占稀土配份的 80%以上，一是资源量大；二是目前没有找到合适的应用渠道，这为充分利用稀土资源的同时又拥有了价格优势。目前的行情，钕、镨元素都在 24 25万元一吨，而电池级稀土金属只有 6 7 万元一 吨。 材料优化上取得了世界性的突破 世界各国在 池的材料选择上，钕的含量过低将不能解决循环稳- 28 - 定性，而镨又起着激活物质活性的功能。本专利技术在没有钕和镨元素的介入情况下，扼止住了电池在循环过程中容量衰减，而且还将寿命提高到了 700 次以上，是全组份稀土电极贮氢合金材料的两倍以上。由于优化了电池材料配方，宽温区 用寿命、安全、环保等方面，与其他电池产品比较，具有十分明显的优势（详见下表）： “无钕稀土系宽温区 其它类电池性能参数比较 表 6 技术参数 镍 镉电池 池 铅酸电池 磷酸铁锂电池 工作电压（ V） 量比能量（ Ah/ 3000 120 体积比能量（ ） 150 200 70 210 寿命（次） 500 700 400 2000 环保 有毒 无毒 有毒 无毒 安全性 优秀 优秀 良好 良好 组合性 优秀 优秀 良好 差 备注 欧美禁止使用、我国限制使用 提倡使用 限制使用 提倡使用 宽了 池的温度适应范围 解决 池的低温问题是全世界关注课题，适 应温度范围的拓宽也等于 池的应用领域和应对市场的拓宽。容量低，同时又带有严重二次污染的镍镉电池难以退出市场的一个重要原因，就是镍镉电池有着较广的温度适应范围。无钕稀土系 力电池工作适应温度已达到在 70的范围正常工作，这就覆盖了除部份极地区域在外的所有地区和所有行业。 关于无钕稀土系 司正在进行，力争达到 70 90以上。 本项目 力电池产品与一般电池产品相比较，除了共性以外，还具有以下四个方面的独特优势： 一是在设备启动时放电可达到自身额 定电量的五倍（一般电池国家- 29 - 标准为 二是在 温情况下放电量达到 90%，其它电池一般都无法放电； 三是一 C（ 1 倍率）放电循环寿命可达 700次以上，其它电池一般只能达到几次或十几次（国家规定为 300次，实际上都难以达到）； 四是在 温情况下大电量放电能保持正常放电，其它电池一般都无法放电 宽温区 力电池的电动势与镍、镧电池相同，因此在使用中两者可以互换。由充电和放电的反应式可见， 池在充放电过程中并不伴着水的吸收与产生，即电解液浓度不发生变化，这事与镍镧电 池不同的地方。下面为 力电池