（工商管理专业论文）我国电池行业发展战略研究.pdf

中文摘要 本文对我国二次电池行业发展战略进行了探讨与分析。面对全球2 0 0 亿美元 的庞大电池市场，我国电池制造企业正面临着发展的关键时期，本文通过对行业 内外的环境进行详细分析，运用战略分析及评价方法，提出了我国电池行业发展 战略方案，促进我国逐渐由电池大国向电池强国转变。实现我国电池行业的整体 腾飞。 本文提出的二次电池主要包括各类铅酸电池、镍镉电池、金属氢化物镍电池、 锂离子电池。作为二十一世纪的朝阳产业，电池行业的高速发展，不仅推动了移 动通信、便携式设备的普及，而且带动了新材料、机械加工等行业的发展。我国 电池行业的发展与壮大将极大地推动我国信息化经济的前进步伐。 本文是国内首次应用“波特的产业环境分析理论、产业竞争结构理论、产品 生命周期理论、核心竞争力分析理论”等战略分析理论，建立了“我国电池行业 战略发展分析模型”。运用“层次分析法、外部环境要素分析e f e 矩阵、内部 环境要素分析i f e 矩阵、综合要素分析一s w o t 矩阵”等战略要素评价方法， 建立了“我国电池行业战略发展要素评价模型”。模型的建立将会对我国电池行 业的快速健康发展起到一定的推动作用。 关键词：二次电池，发展战略，核心竞争力，发展要素分祈模型，战略要素 评价模型，战略方案定量分析模型 a b s t r a c t t h ed e v e l o p i n gs t r a t e g yo fs e c o n d a r yb a t t e r yi n d u s t r yi n c h i n ai sd i s c u s s e d a n d a n a l y z e d f a c i n gt h e t r e m e n d o u s g ! o b a lb a t t e r ym a r k e t o fu s d2 0b i l l i o n ， t h ed o m e s t i c b a t t e r y m a n u f a c t u r e r si s u pa g a i n s t t h e k e yp e r i o d o f d e v e l o p m e n ta c c o r d i n gt ot h ed e t a i l e da n a l y s i so ft h ei n t e r n a la n de x t e r n a l e n v i r o n m e n to ft h ei n d u s t r y , t h es t r a t e g i cs o l u t i o no fc h i n e s eb a t t e r yi n d u s t r yi s p r e s e n t e db ym e a n s o ft h em e t h o do fs t r a t e g i ca n a l y s i sa n de v a l u a t i o ni tw i l l a c c e l e r a t et h ep r o m o t i o no fc h i n af r o mt h e ”b i gb a t t e r ym a n u f a c t u r i n gc o u n t r y ” t o t h e ”p o w e r f u lb a t t e r ym a n u f a c t u r i n gc o u n t r y ”，a n d r e a l i z et h eo v e r a l l e n h a n c eo fc h i n e s eb a t t e r yi n d u s t r y t h es e c o n d a r yb a t t e r i e sp r e s e n t e di nt h ea r t i c l ei n c l u d ev a r i o u si e a d - a c i d b a t t e r i e s ，n i - c db a t t e r i e s ，n l _ m hb a t t e r i e sa n dl i i o nb a t t e r i e st h e h i g h - s p e e d d e v e l o p m e n t o fb a t t e r yi n d u s t r y , a st h e ”s u n - r i s i n gi n d u s t r y ”i nt h e2 1s tc e n t u r y , n o t o n l yb o o s t st h ep o p u l a r i z a t i o n o fm o b i l ec o m m u n i c a t i o na n d p o r t a b l e d e v i c e s ，b u ta l s od r i v e st h ed e v e l o p m e n to fn e wm a t e r i a l ，m a c h i n i n ga n do t h e r r e l a t e di n d u s t r i e s ，t h e d e v e l o p m e n t a n d g r a n d n e s s o fc h i n e s e b a t t e r y i n d u s t r yw i l lg r e a t l yb o o s tt h ep r o g r e s ss t e l o so ft h ei n f o r m a t i o ne c o n o m yi n c h i n a t h e s t r a t e g i ca n a l y s i st h e o r i e s ，i n c l u d i n gt h et h e o r y o fi n d u s t r i a le n v i r o n m e n t a n a l y s i sa n dt h et h e o r yo f i n d u s t r i a ic o m p e t i t i o ns t r u c t u r ep r e s e n t e db y p o n e t h et h e o r yo fl i f ep e r i o do fp r o d u c t ，t h ea n a l y s i st h e o r yo fc o r e c o m p e t i t i o n ，e t c a r ea p p l i e di nt h ea r t i c l ef o rt h ef i r s tt i m ei nc h i n a w h i l et h e a n a l y s i s m o d e lf o r s t r a t e g i cd e v e l o p m e n to f c h i n e s e b a t t e r yi n d u s t r y i s e s t a b l i s h e d t h ee v a l u a t i o nm o d e lf o rt h es t r a t e g i cd e v e l o p i n ge l e m e n to f c h i n e s eb a t t e r y i n d u s t r y i sa l s oe s t a b l i s h e d b ym e a n so ft h ee v a l u a t i o n m e t h o d st os t r a t e g i ce l e m e n t s ，s u c ha st h eg r a d a t i o na n a l y s i sm e t h o d t h e a n a l y s i s o fe x t e r n a le n v i r o n m e n te l e m e n b e f em a t r i x t h e a n a l y s i s o f i n t e r n a le n v i r o n m e n te l e m e n t - - i f em a t r i xa n dt h e a n a l y s i so fc o m p r e h e n s i v e e l e m e n t s - - s w o tm a t r i x t h ee s t a b l i s h m e n to ft h em o d e l sw i l lb o o s tt h e r a p i d a n d h e a l t h yp r o g r e s so fc h i n e s eb a t t e r yi n d u s t r y k e yw o r d s ：s e c o n d a r yb a t t e r y ；d e v e l o p i n gs t r a t e g y ；c o r ac o m p e t i t i o n ；t h e a n a l y s i s m o d e lo f d e v e l o p i n ge l e m e n t ；t h e e v a l u a t i o nm o d e lo f s t r a t e g i c e l e m e n t ；t h eq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sm o d e lo fs t r a t e g i cs o l u t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨连盘堂或其他教育机构的学位或证 书丽使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：寡撇签字日期：岬年月；口日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤壅盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：二撒 签字日期：办吗年，月多p 日 导师签名： 签字日期妒年，月；刀日 第一章概述 1 1 行业定义及行业概述 第一章概述 自从1 8 0 0 年意大利科学家伏打发明了世界上第个电池伏打电池以来， 经过两个世纪的发展，电池已经发展成为多系列、多品种的国民经济必需品( 详 见图1 1 ) 。电池的发明和生产，促进了大量便携式仪器设备的出现，大大提高了 人类的活动范围和工作效率，从而也使电池的研制和生产形成了一个庞大的行 业，并在世界经济发展中起到不可或缺的作用。 所谓行业，是指按企业生产的产品( 劳务) 性质、特点，以及它们在国民经 济中的不同作用而形成的工业类别。是一组生产具有高度可替代性产品的企业总 和。 电池根据发电原理及储存电能的不同方式可以分为物理电池和化学电池量 大类。化学电池是将物质的化学能通过电化学氧化还原反应直接转换成电能的 种装置或系统。主要包括一次电池( 干电池) 、二次电池( 蓄电池) 、燃料电池和 储备电池等，本文提到的“电池行业”是特指研制、生产二次电池的企业形成的 行业。 图1 - 1 电池的分类 二次电池的种类很多，按生产量和产值计算，许多电池种类只占二次电池总 量的千分之几，而应用广泛的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池的产 值占到总量的9 8 以上，所以为了兼顾分析数据的代表性和简便化，本文主要以 电池行业主要产品( 各类铅酸电池、镍镉电池、镣氢电池、锂离子电池等) 的数 据为主进行分析和综合。全球电池行业的年销售额高达2 0 0 亿美元，并保持较快 速的增长态势。电池行业的高速发展，不仅推动了移动通信、便携式设备的普及， 而且带动了新材料、机械加工等行业的发展。随着全球环保意识的增强和生化能 源的短缺，新兴绿色电池的研发得到了各国政府和科研人员的重视，通过全球行 业内人士的共同努力，电池行业的技术和产业得到了高速发展，使其成为信息时 代朝阳行业。 1 2 研究的目的和意义 随着世界经济的快速发展和人类环保意识的增强，新型电池的开发和生产已 经引起世界各界的高度重视。各国政府及企业在电池领域的投资逐年增加。信息 时代到来后，手机、便携式计算机、p d a 及其他便携式娱乐设施的需求量急剧 上升，为电池行业提供了更广阔的市场空间；机动车辆的尾气污染已经成为城市 主要的污染源，而且世界石油的储量仅供本世纪人类使用，人类急待寻求新的能 源，电动汽车的出现使这问题的解决露出了一线曙光，同时电动汽车电池的开 发也为电池行业提供了一个大发展的机遇。总之。电池行业已经成为世界经济的 重要组成部分，同时也是世界新经济发展的动力。许多专家把新型绿色环保电池 技术称为面向2 1 世纪具有战略意义的军民两用技术，美国著名的巴特尔技术管 理集团在发布“到2 0 0 5 年要发展的l o 项尖端技术”时，把小型电池列为仅次于 基因技术和超级燃料技术的第三位。 据统计，1 9 9 9 财政年度全世界电池行业完成销售收入2 8 5 亿美元，其中二 次电池销售收入1 8 4 亿美元，2 0 0 0 财政年度全球二次电池的销售收入略有增长。 进入2 0 0 1 年后，二次电池的出货量保持持续增长，到2 0 0 2 年年平均增长率为 7 以上，预计未来l o 年内这种增长趋势将得到保持。 通过近几年的努力，我国已经成为世界电池生产大国，2 0 0 2 年国内厂家生 产的小型二次电池的出货量占据全球的2 0 以上，加上国外企业在我国的生产线 生产的二次电池的出货量占据全球的2 5 以上。随着我国电池企业技术力量的增 强和生产规模的不断扩大加上我国本身的低成本优势，我国电池行业的全球地 位逐步提高，我国电池行业正在为建立全球电池制造中心而努力。但是，目前我 们还只能说我国是电池大国，而不是电池强国，我国的电池行业还存在着许多问 题，诸如专利技术少、生产规模分散、生产技术落后、市场竞争无序、缺乏统一 规划等问题的存在严重影响着整个电池行业的健康快速发展。 2 蔓= 童塑垄 本文将依据国内外电池行业现状、市场需求变化、竞争对手的分析研究结果， 努力探讨电池行业的发展趋势及我国电池行业存在的问题，进一步运用战略分析 与评价理论，建立我国电池行业战略发展模型，并进而提出我国电池行业发展战 略，促进我国电池行业的规范化快速发展，使我国逐渐由电池大国向电池强国转 变，实现我国电池行业的整体腾飞。 1 3 论文的选题和研究框架 在全球信息时代到来之即，绿色电池行业的发展越来越引起人们的关注， 一方面汽车工业的迅速发展和便携式设备的大量出现，均对新型电池提出了更高 的要求和更迫切的需求：另一方面全球能源危机逐渐显现，而且全球生化能源对 环境污染日益加剧，人类迫切需要无污染的新型电池的开发和研究，以期能满足 人类现今和未来发展的需要。因此，绿色电池的发展得到了各经济大国的支持， 我国连续将绿色电池的研究和开发列入国家的五年发展计划，国家8 6 3 、9 7 3 等 高科技发展计划也将绿色电池项目作为重点项目予以支持。通过几十年的努力。 我国的电池行业取得了长足的进步，在国际行业界有了一定的地位，具有和国际 强国抗衡的基本条件，同时我国电池行业的发展还存在着许多问题，不解决这些 问题我国电池行业就很难快速发展。本文以大量的统计数据为依据，对我国电池 行业的内外部环境进行了分析，并运用管理学理论提出了我国电池行业的发展战 略。本文的选题不仅符合国家的产业发展政策，而且可以满足我国电池行业快速 发展的需求，对我国电池行业的发展具有一定的现实指导意义。 本文研究思路框架参见图1 2 。 本文主要内容可分三部分。第一部分包括前三章，这部分主要对电池行业 进行了定义，并运用理论加实际数据的方法对我国电池行业的内外部环境进行了 较详细的分析和归纳。第二部分包括第四章，本章主要运用e f e 、i f e 、s w o t 矩阵等方法对我国电池行业的内外部环境要素进行分析，进而提出我国电池行业 的发展战略方案。第三部分包括第五、六章，本部分主要对第二部分提出的我国 电池行业发展战略进行评价和选择，确定了我国电池行业发展的优选战略，并结 合我国实际提出了我国电池行业发展的实施方案。 第一章概述 图l - 2 本文的研究思路框图 4 第一章概述 1 4 研究方法及研究成果 本文应用“波特的产业环境分析理论、产业竞争结构理论、产品生命周期理 论、核心竞争力分析理论”等战略分析理论，建立了“我国电池行业战略发展分 析模型”。运用“层次分析法、外部环境要素分析e f e 矩阵、内部环境要素分 析一i f e 矩阵、综合要素分析一s w o t 矩阵”等战略要素评价方法，建立了“我 国电池行业战略发展要素评价模型”。并在此基础上运用定量战略计划矩阵 q s p m 矩阵对提出的战略方案进行定量分析，从而提出“我国电池行业战略发展 优选方案”，并进一步探讨此战略发展方案的实施。 本文在国内首次对我国电池行业发展战略进行研究，首次建立了“我国电池 行业发展战略评价模型”，并通过较全面的行业内外环境分析，提出了我国电池 行业的发展战略和实施方案，将对我国电池行业的快速规范发展起到一定的借鉴 和推动作用。 第二章我国电池行业外部环境分析 第二章电池行业外部环境分析 战略分析面临着辨别环境影响的任务，因为环境包括无数种因素，进行环境 分析的困难在于如何通过对这些复杂因素的分析对战略决策的制定做出贡献。这 里最大的危险是一种平衡表式的分析方法，即力图把所有可能的战略影响因素毫 无例外地罗列出来，从中识别机会和威胁。人们会很容易罗列出一大堆有利因素 和不利因素。如果环境分析仅仅停留在这种现象的罗列上，就不能确定关键的战 略因素，也不能形成企业战略地位的完整图景，更不用说做出根本性的战略响应 了。因此需要从确定企业战略地位的角度来分析把握环境的影响。 外部环境分析力图把所有关键影响行业外部重点战略分析的因素罗列出来 从中识别机会和威胁。 2 1 一般外部环境分析 2 1 1 一般外部环境分析模型与分析方法 图2 1 所示的企业一般环境，它为在广泛的环境因素中识别起作用的关键力 量提供了一个调查、分析的框架。 图2 - l 企业一般环境 表2 - 1 为一般环境分析提供了分析方法。 表2 - 1 一般外部环境分析方法 序号分析方法方法说明 1扫描对一般外部环境的各方面进行观察和粗略分析，以发现潜在的 s c a n n i n g环境变化的信号。 2监测 对扫描分析中发现的变化进行连续的监视与观测。从中识别出 m o n i t o r i n g变化的规律或持续的发展趋势。 6 第二章我国电池行业外部环境分析 3 预测根据扫描分析和监测分析得到的信息，对环境的未来变化做出 f o r e c a s t i n g推断。 4 评估根据预测的结果评价和估计其对企业产生的影响。 a s s e s s l n g 2 1 2 行业分析 对环境的分析不能仅停留在对一般环境因素的评审上。因为进行有效的环 境分析的前提是区别致命因素和仅仅是重要的因素，虽然总的经济趋势、人口结 构、道德观念和社会风尚对公司( 行业) 未来的发展起着决定性作用，然而这些 环境因素的影响最终要通过产业产品需求的影响体现出来的。产业产品的需求关 系的核心是商品流通关系网，这种关系网构成了从供应商到顾客的传递关系以及 与现存和潜在对手的互相作用。因此公司( 行业) 的环境核心是竞争者、供应者 和顾客，我们把他们称为公司( 行业) 的产业环境。图2 2 表明了这种环境因素 作用力的发挥。 图2 - 2 一般环境因素的作用点产业环境 7 第二章我国电池行业外部环境分析 2 2 全球电池行业现状 2 0 0 0 年全世界化学电池的销售额为2 8 5 亿美元，具体分布参见图2 - 3 。 碱锰一；炙电池 碱| 生一次电池 锂原电池 锂扣式电池 碱性扣式电池 锌银电池 锌空电池 汽车用铅酸电池 工业用铅酸电池 工业镉镍电池 氢镍电池 密封铅酸电池 镉镍电池 金属氢化物镍电池 锂离子电池 罄孺蠢 鞲州：* # 珊髓整舞簦罐蠢；辜蠹嚣搿i 露：毫蠢耄簿激簿麓g蠢* $ s 赣 翻 互圆 原电池共 圈l o i 亿美元 圈 囵 圈 ，。) 鞋氍糍口辱妾轷簿蛾姆攥黜搿麓舞群鼎簦鬻簿黪接瓣努错搿箍搿措搏鞲舞g 汽 鳟j l ：簿g 簿g $ * 群蜒簿蕊黼强麓锺稻蠢嚣湖 ， 工 池； 圈 亿! 丑 ；赫辫鞋瓣蠢摹碧 1 # # 鞲器舞羽 i 小井一l 一 h 1 噬6 5 埘f l 美元刚；巴 鑫罄；l 毪鞠瓣秧糕糊 鬻麓黼鞣鼙 制 ；# 瓣茸i l 旆龋蔼群删 0 i 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 05 0 0 06 0 0 07 0 0 08 0 0 09 0 0 0 单位：百万美元 图2 - 32 0 0 0 年世界原电池与二次电池市场 从图2 3 中，可以看出世界二次电池包括小型二次电池和汽车及工业用二 次电池。市场总量为1 8 3 亿美元，占世界化学电池市场的6 44 。 2 2 1 全球小型电池市场现状 全球小型电池市场主要由小型镉镍电池、金属氢化物镍电池以及锂离子电 池( 包括聚合物锂离子电池) 组成，主要产地集中在亚洲的日本、韩国和中国， 三地总产量占全球产量的8 4 。 2 0 0 2 年世界小型二次电池市场有了迅速回升，全球小型电池市场总销售量 超过3 0 亿只，比2 0 0 1 年增长了1 5 ，主要用于手机、便携式电脑、p d a 电动 工具、无绳电话、摄像机等领域。 8 第二章我国电池行业外部环境分析 图2 - 4 世界小型电池销售总额 2 0 0 2 年锂离子电池和聚合物锂离子电池的增长是依赖于移动电话市场的需 求，而氢镍电池的下降也是由于失去移动电话市场之故。2 0 0 2 年锂离子电池的 总产量为8 1 6 2 亿只，增长5 1 ，销售额为2 8 1 8 亿美元，增长1 8 。生产的电池 中，5 亿多只用于移动电话，2 亿多只用于笔记本计算机，l 亿余只用于摄像机 和数码相机等，其中日本的三洋、索尼、松下和中国的比亚迪为国际最大的供货 商。而韩国三星和l g 有后来追赶之势。 镉镍电池的回升则与电动工具的需求相关。2 0 0 2 年，世界小型镉镍电池的 产量比2 0 0 1 年略有上升，达到近1 3 5 亿只，三洋和比亚迪的产量平分秋色，约 各为5 亿只。最大的用户则为电动工具和非常规用途用户的需求。对于手工较多 的电池块生产线，已逐步向亚洲转移，其中3 0 在中国，特别是不少日本企业将 生产线转移到中国。 在锂离子中，聚合物锂离子的比例依然很小，2 0 0 2 年约占锂离子电池的 6 7 ，它的主要市场是p d a ( 约占4 1 ) ，移动电话市场( 约占8 ) 和笔记本计 算机( 约占2 ) 。 2 0 0 2 年，小型镉镍电池、氢镍电池以及锂离子电池占全球销售量、销售额 的比例以及在不同整机中的应用情况参见图2 5 、2 - 6 、2 - 7 。 第二章我国电池行业外部环境分析 镍镉电池 4 3 池 图2 5 小型镉镍电池、氢镍电池以及锂离子电池占全球销售量的比例 图2 - 6 小型镉镍电池、氢镍电池以及锂离子电池占全球销售额的比例 1 0 第二章我国电池行业外部环境分析 电池需求量佰万只年) 图2 7 小型镉镍电池、氢镍电池以及锂离子电池在整机中的应用情况 2 2 2 全球铅酸电池市场现状 铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源，具有电压平稳、安全可 靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富等优点。铅酸电池主要可以分成开口式 铅酸电池和密封铅酸电池，作为最早产业化的电池品种，铅酸电池一直占据着世 界电池领域的重要地位，特别是上世纪8 0 年代推出了阀控密封铅酸电池，是铅 酸电池重新焕发了青春，使用领域不断扩大，总产值保持较快的增长速度。铅酸 电池广泛应用于汽车、铁路、电信、太阳电池系统、u p s 、应急照明等行业，2 0 0 0 年全球铅酸电池的销售额超过1 5 0 亿美元，占全球二次电池总销售额的5 5 以上。 全球铅酸电池的总产量每年以5 的速度递增。 铅酸电池的主要生产厂家分布在包括美国、欧洲( 英国、德国、法国等) 、 日本在内的几个发达国家，他们的总产量占世界总产量的7 0 左右。 美国铅酸电池市场 美国拥有全球最大的铅酸电池生产商e x i d e 技术公司( 全球年销售额达到 2 8 亿美元) ，还有其他一些非常大型的铅酸电池生产商，比如j o h n s o nc o n t r o l d e k a 、d e l p h i 等。 美国的铅酸电池产值占全球的2 0 左右，但是近年来随着技 术、劳动力成本等方面因素的变化部分铅酸电池企业经营出现滑坡。e x i d e 技 术公司去年2 0 0 2 年5 月提出破产申请。铅酸电池的生产向劳动力成本低的中国、 印度、东南亚等国家和地区转移。 第二章我国电池行业外部环境分析 美国国际电池协会( b c i ) 提供调查资料说明铅酸电池的应用领域和发展前 景。图2 - 8 是美国铅酸电池自1 9 9 0 年以来的销售情况。 l z u 1 。 & 8 0 一。鑫7 i 一二j k ：一+ 替换市场 粤6 0 - 一原配市场 皿衄1一* 一合计 篓a 。 2 。 一二一。一一一。一一”一一 g 妒擎擎擎擎擎擎擎守窜 年份 图2 - 8 美国铅酸电池年销售量 在美国铅酸电池的应用领域可分为两部分： 1 机动用电源( m o t i v ep o w e r ) ：主要用于卡车、铲车、小汽车及铁路机 车等车辆用电池，九九七年统计资料，这方面销售额占6 0 。 2 固定用电源( s t a t i o n a r yp o w e r ) ：主要用于电话通信、不间断电源( u p s ) 、 安全报警、开关控制、应急灯、电子设备、医疗设备及其它各种浮充使用。这方 面销售额占3 0 。 美国汽车工业发达，拥有众多的大型汽车生产商，起动型电池在美国的电池 市场占有重要的地位。此外电动汽车的进步和发展，到目前为止。铅酸电池是最 佳的选择。 该协会调查组收集了美国十六家知名铅酸电池制造厂商的销售资料，总结和 预测了各个应用领域的销售情况，表所列是固定型铅酸电池的销售统计和预期 的的销售情况。 第二章我国电池行业外部环境分析 表2 - 2 美国工业电池市场销售情况及预测( 单位：百万美元) j类别应用领域 1 9 9 7 年2 0 0 2 生 通信 2 3 54 6 4 通信 1 8 01 8 0 6 其它浮充使用 7 8 1 3 0 控制开关i 2 7 3 8 固 应急灯 0 2 1 3 l 定 用 安全报警 1 7 2 5 电 电子学仪器1 11 9 池医疗仪器81 2 u p s 机电动电池工业 3 7 3 4 6 7 车辆 铁路机车99 总计9 6 9 1 5 0 0 指草地、花园、玩具和一些特殊的浮充使用 料指铲车、卡车、自动导向车辆及机场地勤车辆 从上表可看出，美国铅酸电池的前景是很好的。特别是通信、u p s 方面，其 销售占固定用电源总额7 0 。在这些领域中，新的设备使用电池和旧设备更换电 池大都采用v r l a 电池。 欧洲铅酸电池市场 欧洲拥有许多大型的铅酸电池生产商，例如c h l o r i d e ，h o p p e c k e ，f i a 删。 d e t a ，h a w k e r 等。欧洲的铅酸电池在全球占有重要的地位，拥有阳光公司( 现 为e x i d e 的子公司) 这样的老牌的技术先进铅酸蓄电池生产商。据意大利f i a 姗 公司首席执行官f e d e r r i c ov i t a li 观点认为目前欧洲的铅酸电池市场面临着和 美国铅酸电池市场相似的命运，就是运营的困难。 据f e d e r r i c ov i t a l i 在2 0 0 2 年6 月8 日在北京“先进铅酸蓄电池技术报告 会”的报告，2 0 0 1 年欧洲的起动铅酸电池产量为4 8 1 0 万只，2 0 0 2 年预计为4 9 1 0 万只。2 0 0 5 年将达到5 1 8 0 万只。在工业电池方面2 0 0 0 年备用电池富液式为 1 3 万只t 小于2 4 a h 的密封电池为“万只大于2 4 a h 的密封电池为4 3 万只。 动力电池方面2 0 0 0 年总共为6 9 7 万只( 产值为5 ；亿欧元) 。据他预测，备用电 第二章我国电池行业外部环境分析 池市场将在未来3 年内以3 6 的速度增长( 特别是2 0 0 1 2 0 0 3 年欧洲3 g 投资 的促进) 。动力电池市场将以4 j 的速度增长。 欧洲也是世界的主要汽车生产地区之一。欧洲的机动车产量在2 0 0 1 年为 1 8 3 0 万辆，预计2 0 0 5 年将达到2 0 4 0 万辆。配套加替换市场将由2 0 0 1 年的4 8 1 0 万只增加到2 0 0 5 年的5 1 8 0 万只。 日本铅酸电池市场 2 0 0 1 年铅酸电池的产值在占二次电池的比率为2 3 ，而1 9 8 6 年这一比例为 5 0 。日本生产铅酸电池的生产商主要有汤浅电池公司、松下电池公司、古河电 池公司、新神户电机公司、日本电池( g s ) 公司等。 据有关方面的统计，2 0 0 2 年日本二次电池产值为4 3 7 亿美元，其中锂离子 电池约占4 7 9 为2 0 5 亿美元；c d n i 和删一n i 占2 5 4 为“1 亿美元：铅酸 电池占2 6 7 ，约1 1 6 亿美元，铅酸电池中汽车起动电池占5 5 7 ，工业电池( 固 定铅酸电池) 占6 7 ，小型铅酸电池占8 o ，其他占2 9 7 。九十年代以来， 铅酸电池占二次电池总产值比重一直维持在2 0 左右，这几年有所上升。 日本同样是汽车大国，2 0 0 1 年日本的汽车保有量为7 6 6 6 万辆，替换市场和 配套市场较大。 2 3 全球电池行业发展趋势 2 3 1 全球电池市场需求发展趋势 随着全球信息时代的到来和人们环保意识的逐步增强，电池行业正向着“绿 色环保、重量轻、体积小、安全可靠”方向发展。绿色电池作为新的概念在2 0 世纪8 0 年代提出，现在已经深入人心，人们开始对电池的种类进行选择，金属 氢化物镍电池、锂离子电池等绿色电池的出现受到了消费者的欢迎，并得到快速 普及。 据市场研究公司f r e e d o n i ag r o u p 在2 0 0 2 年1 2 月发表的研究报告称，手机、 掌上电脑和新兴的无线设备在今后5 年中将推动可充电电池市场的增长。全球可 充电非铅酸电池的销售到2 0 0 6 年将从2 0 0 1 年的1 0 1 亿美元增长到1 6 2 亿美元。 f r e e d o n i a 公司的分析师k e n l o n g 表示，可充电电池需求的增长是因为笔记 本电脑、掌上电脑和手机等便携式电机设备的普及。他说，使用数码相机和多功 能掌上电脑等耗电量大的电子产品将增加电池的需求。这些应用多数都使用锂离 子电池。 l o n g 表示，锂离子电池将是许多应用中的首选产品。因为这种产品能提供 更长的工作时间。不过，锂聚合物电池也将获得一些市场份额，因为这种电池柔 1 4 第二章我国电池行业外部环境分析 韧性好，可以按便携式设备特殊的空间进行制作。 l o n g 说，在2 0 0 1 年，3 4 的可充电电池都是锂离子电池。在2 0 0 5 年，这个 数字将增加到4 5 。锂聚合物电池的市场份额将从2 0 0 0 年的大约2 增长到1 0 。 用于电动工具和某些低端便携式电子设备的镍镉电池将失去市场份额。在 2 0 0 0 年，镍镉电池占可充充电电池市场3 5 的份额。到2 0 0 5 年，镍镉电池的市 场份额将下降到1 6 。用于低端手机和掌上游戏机的镍氢电池将维持1 5 的市 场份额。 锂离子电池以其优异的性能迅速占领手机和便携式电脑市场，全球产量年增 长速度超过3 0 ，预计2 0 0 3 年锂离子电池的产量将首次超过镍氢电池，并将保 持快速增长的势头。在技术上锂离子电池将向高比能量( 更轻) 、超薄电极技术 ( 更薄) 、新型材料( 更安全) 等方向发展。 图2 - 9 代表品种1 8 6 5 0 型铿离子电池的容量发展情况 第二章我国电池行业外部环境分析 图2 1 0 锂离子电池厚度变化趋势 镍氢电池逐渐退出手机和便携式电脑市场，但由于其电性能的不断提高和绿 色环保的需要，镍氢电池在电动工具、h e v ( 混合电动汽车) 等领域开始有不俗 的表现，据预测到2 0 1 0 年h e v 的产量将达到2 0 0 万辆( 详见图2 1 4 ) ，对镍氢 电池的需求将接近4 0 亿美元。在电动工具市场逐渐取代镍镉电池的趋势已经势 不可挡，所以镍氢电池的产量将在未来保持稳中有升的发展趋势。因此，镍氢电 池的技术发展方向是( ”进步提高电池的比能量，降低电池重量和体积；( 2 ) 提 高电池的输出比功率和输入电荷接受能力( h e v 充电要求) ： 1 6 笙三童塑里皇坐生、业竺塑墅堡坌塑 铅酸电池自1 8 5 9 年由普兰特发明以来得到了长足的发展特别是二十世纪 七十年代阀控密封铅酸蓄电池( v r l a ) 的问世，极大地推动了铅酸电池在邮电、 通讯、电力、应急照明、不问断电源、铁路车辆、太阳能发电系统、电动车辆等 领域的应用，一直到二十世纪九十年代前，铅酸电池的产值还占据二次电池总产 值的5 0 以上。随着现代通讯业、电动车辆、太阳能发电系统等行业的高速发展， 对铅酸电池的需求在逐年增加，根据权威机构b c c 的研究结果( b u s i n e s s c 0 o 仉m i i c a t i o n sc o m p a n y ) ，到2 0 0 5 年，全世界铅酸电池的市场将达到 1 5 0 亿美元，成为继移动通讯业和电子工业之后最大和成长最快的技术之一。 2 3 2 全球电池技术发展趋势 目前电池领域中研究和发展的热点代表了电池的技术发展趋势，它们是：( 1 ) 锤离子电池及相关新型材料；( 2 ) 4 2 v 和h e v 电池；( 3 ) 燃料电池。 一、关于锂离子电池的技术研究与发展趋势： 进一步提高锂离子电池比能量、降低成本和改善安全性的途径乃是国际研究 的热点，近年来在以下几个方面的研究工作引入注目，其中包括： l 、适用性正极材料的研究和应用 将l i c o 如充电至4 4 和4 5 v ，由此可以拿出结构中超过一半以上的锂 离子，使电极比容量从通常的1 4 0 1 5 0 m a h g 增至1 7 0 1 8 0 m a h g 。然而，在通常 情况下，随着电极比容量的提高电池的循环稳定性变差，容量衰减极快，同时使 电池的安全性变差。针对上述问题，一系列研究工作者采用表面包覆的方法，将 z r o t ，、s i o 。、a 1 ：鹞等材料涂覆在l i c 0 0 。材料的表面。实验表明，这种包覆层可以 大大改善材料充电至4 5 v 时的循环稳定性。 研究新型l i f e p 0 4 材料的可适用性：l i f e p 0 4 具有l i 的可逆嵌入和嵌 出行为，最早也是由g o o d e n o u g h 研究组发现的。后来由索尼公司的y a m a d a 进行 了改进提高，而加拿大蒙特利尔大学提出了在其表面涂覆碳，改善其电子导电性， 接着一系列学者对它进行了更为细致的研究，包括通过掺杂提高其电子导电性， 改善其在电池中的高放电率特性等。 研究高比容量、安全性优予l i c 0 0 2 的雠n 基氧化物材料：实验发现， 当l i n i x c o l 2 x v m x 0 2 中的x 增加时，材料的安全性会得到极大地改善，而随 着c o 含量增加和热处理温度的提高，材料的密度可以提高，当x = o i ，而c o 含 量为0 8 时，则材料的分子式为l i n i o 1 c o o 8 m n o 1 0 2 ，该材料的密度可接 近5 9 c m 3 ，且安全性已比较好。用这种材料制备的电极，其电极密度为 3 3 9 c m 3 ，平稳的比容量可达到1 6 0 r a h h g 。 基于以上进展分析，哪一种正极材料能达到改善锂离子电池的成本，安全 及迸一步提高电池比能量要求呢? 能否用一种材料满足上述三种要求昵? 目前 1 7 第二章我国电池行业外部环境分析 有一种普遍看法，即发展大型锂离子电池，着重考虑价格和安全性，因此可以 尝试l i f e p 0 4 ；而发展小型锂离子电池，则可着重考虑满足提高比能量的要求， 因此提高充电电压、选用l i n i xc o l x 0 2 或l i m n 0 1 c o o 8 n i 0 1 0 2 等材料也许是 可行的。 2 、寻找一种可替代石墨的负极材料的研究及应用 近来，日本、加拿大等采用等离子喷涂制备了无定型硅合金膜，具有对锂 的良好贮存能力和循环稳定性。但这种膜尚不能达到生产的低成本要求。按照 计算，等离子喷涂l k g 此材料，仅考虑所需的电费就高达4 0 美元，无定型s i s n 合金电极( 8 0 0 m a h g ) ，密度为5 9 c m 3 时，厚度是约1 71 t m 。 3 、锂离子电池的新型电解质材料的研究 近来公布了一种新的电解质盐l i b o b ，性能非常优越，与l i p f 6 相比，同 一种石墨材料在l i b o b 电解质中的首次利用率可以从8 7 提高至9 1 。 l i b o b 电解质在5 0 - 6 04 c 下，对l i c o o d 石墨电对体系表现出更好的适应性， 电对的循环稳定性比在l i p f 6 电解质中有了极大提高，这说明负极上的表面膜 状态更为稳定，而不至于引起锂的消耗反应。 二、关于电动汽车电池的技术研究与发展趋势 美国u s a b c 从2 0 0 2 年起已经修订了自己的发展目标，并从原先的p n g v 计划( p a r t n e r s h i pf o ran e w g e n e r a t i o no f v e h i c l e s ) 转至了f r e e d o mc a r 计划。 该计划在未来5 年中的总经费为1 7 亿美元。该计划重新确定了三种电动车电 池的目标，即e v 电池，h e v 电池和4 2 v 电池的目标，分别列入表2 3 ，表2 4 和表2 5 。 表2 - 3u s a b ce v 电池的目标 完整系统的参数中期目标长期商业化的最低目标长期目标 功率密度( w l ) 2 5 04 6 06 0 0 放电比功率( w k g ) 8 0 d o d 3 0 秒 1 5 03 0 0 4 0 0 能量密度( w k g ) 7 51 5 02 0 0 充电比功率( w - i f f l ) 2 0 d o d ，1 0 秒t 3 52 3 03 0 0 比能量c 3 放电率( w - l f i ，k g ) 8 01 5 02 0 0 比功率比能量之比2 ：l2 ：l2 ：l 总能量输出( k wh ) 4 04 04 0 使用寿命( 年)5l ol o 循环寿命8 0 d o d ( 次) 6 0 0 1 0 0 0 ，8 0 d o d 1 0 0 0 1 6 0 0 。5 0 d o d 2 6 7 0 ，3 0 d o d 第二章我国电池行业外部环境分析 功率和容量衰减，额定值的 2 0 2 02 0 最终价格，按1 0 0 0 0 个4 0 k w - h 电池组计 1 5 0 1 5 01 0 0 ( 美元k 、v - h ) 操作环境( ) 3 0 至+ 6 5 4 0 至+ 5 0 ，2 0 性能损 一1 0 至+ 8 5 ( 期望值为1 0 ) 额定放电时闻 6 小时6 小时( 期望值为4 小 3 至6 小时 时) 高速率充电4 0 8 0 荷2 0 7 0 荷电状态 4 0 8 0 荷电 电状态， 1 5 0 w k g ， 9 0 5 0 w h 循环 特定荷电状态下的循次 3 0 0 k2 5 w h 次 3 0 0 k5 0 w h 次 环寿命 ( 75 m w h )( 1 5 m w h ) 在3 0 时冷起动功率k w57 ( 3 个2 秒脉冲，中间 1 0 秒间歇) 使用寿命 年 1 5 1 5 最大重量 k 4 0 6 0 最大体积l3 2 4 5 产品价格，以每年l o美元5 0 0 8 0 0 万组计 最高操作电压v 4 0 0 最大 4 0 0 最大 笙三童塑里皇坐堑、业丛塑墅堡坌塑 最低操作电压 v05 5 x v 最大05 5 x v 最大 最小自放电w h d 5 0 5 0 操作温度范围 3 0 至+ 5 2 3 0 至+ 5 2 允许保持的温度范围 4 5 至+ 6 6 4 5 至+ 6 6 表2 - 54 2 v 电池目标( 2 0 0 2 年8 月制定) 目标增加起动停止型 m h e vp h e v 放电脉冲功率( k w ) 6 2 秒 1 32 秒1 8 l o 秒 充电( 再生) 脉冲功率n a82 秒1 82 秒 ( k w ) 引擎关闭时的附件负载35 分钟35 分钟 3 5 分钟 3 k w 负