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年產(chǎn)8億Ah(寬溫區(qū))鎳氫動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告PAGEPAGE -PAGE1-年產(chǎn)5億Ah(寬溫區(qū))XX動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
XXX能源有限公司二〇一二年五月PAGE3-目錄第一章 總論 41.1項(xiàng)目概述 41.2項(xiàng)目投資主體 51.3報(bào)告編制依據(jù)與原則 51.3.1報(bào)告編制依據(jù) 51.3.2報(bào)告編制原則 61.4報(bào)告研究范圍 61.5研究結(jié)論 7第二章 項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性 82.1項(xiàng)目提出的背景 82.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性 122.2.1國家產(chǎn)業(yè)政策和節(jié)能減排的要求 122.2.2公共交通發(fā)展的要求 142.2.3先進(jìn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的要求 152.2.4符合電動汽車發(fā)展的方向 152.2.5可充分利用我國的稀土資源 162.2.6可滿足市場迫切需求 172.3項(xiàng)目建設(shè)的可行性 172.3.1項(xiàng)目技術(shù)具有成熟性 172.3.2項(xiàng)目建設(shè)基礎(chǔ)條件充分 18第三章市場分析 193.1產(chǎn)品概況及用途 193.2國內(nèi)外市場情況調(diào)查與預(yù)測 203.1.1民用市場 203.1.2軍用市場 223.1.3儲能電站 223.3下游產(chǎn)品多市場商機(jī)無限 23第四章 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 254.1產(chǎn)品方案的選擇 254.2生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì) 264.3產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與措施 274.3.1產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。 274.3.2質(zhì)量保證的措施 274.3.3產(chǎn)品的分析檢驗(yàn) 274.3.4測試項(xiàng)目與測試方法 28第五章 技術(shù)方案與設(shè)備選型 295.1技術(shù)現(xiàn)狀 295.1.1國際技術(shù)現(xiàn)狀 295.1.2發(fā)展趨勢 305.2工藝技術(shù)方案的選擇 305.2.1充分利用了中國的稀土資源 305.2.2在材料優(yōu)化上取得了世界性的突破 315.2.3拓寬了XX電池的溫度適應(yīng)范圍 315.3產(chǎn)品工作原理 325.4產(chǎn)品工藝流程 335.4.1濕法卷繞工藝 335.4.2干法插片工藝 365.5設(shè)備的選型 36第六章 材料供應(yīng)、消耗、動力及運(yùn)輸 436.1主要原料供應(yīng) 436.2原輔材料消耗與利用率 446.3動力保障 446.4材料及產(chǎn)品的運(yùn)輸 45第七章 建廠條件、選址及建設(shè)方案 467.1建廠條件 467.1.1交通方便。 467.1.2有供電、供水和現(xiàn)代通訊設(shè)施。 467.1.3有污水處置設(shè)施。 467.1.4滿足項(xiàng)目建設(shè)用地。 477.2項(xiàng)目選址 477.3建設(shè)方案 477.3.1生產(chǎn)能力設(shè)計(jì) 477.3.2建筑總面積 47第八章環(huán)境保護(hù)與工業(yè)安全 508.1主要污染源與排放總量控制指標(biāo) 508.2環(huán)境保護(hù)措施 508.3消防與工業(yè)安全 518.4職業(yè)安全機(jī)構(gòu)及人員配置 528.5專項(xiàng)投資估算 52第九章組織機(jī)構(gòu)、定員及項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 539.1公司組織結(jié)構(gòu) 539.2生產(chǎn)班制與定員 549.3人員來源與培訓(xùn) 549.4項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 55第十章競爭分析 5710.1競爭五力強(qiáng)弱分析 5710.1.1進(jìn)入者分析 5710.1.2現(xiàn)有競爭者的分析 5810.1.3替代產(chǎn)品分析 5810.1.4買方分析 5910.1.5賣方分析 5910.2企業(yè)總體競爭策略 5910.2.1充分利用技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢 5910.2.2建立鮮明的產(chǎn)品形象 6010.2.3建立廣泛的市場營銷網(wǎng)絡(luò) 6010.2.4嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量 6110.2.5加大科技力度 6110.3產(chǎn)品定位 61第十一章風(fēng)險(xiǎn)分析 6311.1政策風(fēng)險(xiǎn)分析 6311.2經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)分析 6311.2.1產(chǎn)品相對集中的風(fēng)險(xiǎn) 6311.2.2銷售風(fēng)險(xiǎn) 6411.2.3產(chǎn)品技術(shù)更新?lián)Q代的風(fēng)險(xiǎn) 6411.3行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析 6511.4市場風(fēng)險(xiǎn)分析 6511.5項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)分析 65第十二章投資估算與資金籌措 6612.1項(xiàng)目投資主體與項(xiàng)目實(shí)施法人 6612.2投資估算表 6612.3資金籌措 66第十三章財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)評價與分析 6813.1成本估算 6813.2銷售收入、銷售稅金及附加所得稅 6913.3經(jīng)營利潤測算與分配表 7013.4現(xiàn)金流量 7113.5財(cái)務(wù)評價指標(biāo)計(jì)算 72第十四章結(jié)論與建議 7514.1結(jié)論 7514.2建議 75附件 76附1.專利登記副本 76附2.國家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書 79附3.國家火炬計(jì)劃項(xiàng)目證書 80附4.軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)采購信息發(fā)布資格認(rèn)證 81附5.工信部2012第17號公告 82附6國家領(lǐng)導(dǎo)參觀照片 85附7.汽車整車產(chǎn)品定型試驗(yàn)報(bào)告 89附8.電動汽車安全要求檢驗(yàn)報(bào)告 89附9.電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程檢驗(yàn)報(bào)告 89
總論1.1項(xiàng)目概述無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池技術(shù)是一個科技含量極高的成熟技術(shù)項(xiàng)目。年產(chǎn)5億Ah無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目由XXX有限公司投資在XXX高新區(qū)實(shí)施,實(shí)施項(xiàng)目由擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“無釹稀土系A(chǔ)B5型電極貯氫合金及無釹稀土系XX動力電池”全部知識產(chǎn)權(quán)作為技術(shù)支撐?!盁o釹稀土系A(chǔ)B5型電極貯氫合金及無釹稀土系XX動力電池”科研成果是由XX大學(xué)教授、中國工程院院士XXX先生為首席專家,XX大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、XX省杰出青年科學(xué)家、學(xué)科帶頭人XXX先生為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的課題組,歷時十余年時間研發(fā)成功的。構(gòu)成該科研成果的全部知識產(chǎn)權(quán)是由國家授予發(fā)明專利三項(xiàng)、省部級科研成果三大類、專有技術(shù)多項(xiàng)。年產(chǎn)5億Ah無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目計(jì)劃總投資為11.38億元人民幣,其中固定資產(chǎn)投入10.78億元;項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃用地面積600畝(首期120畝)。項(xiàng)目計(jì)劃在2012年12月開工建設(shè),2014年6月竣工投產(chǎn),項(xiàng)目建設(shè)期為18個月。項(xiàng)目竣工投產(chǎn)后,正常年份可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售收入74億元,新增稅收4.25億元,為社會提供新的就業(yè)崗位3000個。經(jīng)測算:項(xiàng)目投資利潤率為97.51%,投資利稅率為114.26%,投資回收期為3.1年(含建設(shè)期)。1.2項(xiàng)目投資主體本實(shí)施項(xiàng)目投資主體為XXX有限公司(以下簡:XXX公司)。XXX公司于二〇一二年月日經(jīng)工商行政管理局核準(zhǔn)設(shè)立。注冊資本:萬元;法定代表人:;公司注冊地址:;公司生產(chǎn)廠址:。公司現(xiàn)有員工人,具有大專以上學(xué)歷的科技人員65人,從事產(chǎn)品研發(fā)人員24人。公司經(jīng)營正常,基礎(chǔ)工作扎實(shí),規(guī)章制度健全,管理規(guī)范,黨、工群團(tuán)組織健全,企業(yè)職工民主管理體系完善,擁有項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)勢與產(chǎn)品規(guī)模生產(chǎn)能力。公司主要經(jīng)營范圍:電池、電子產(chǎn)品的制造;商品批發(fā)與零售;進(jìn)出口(貿(mào)易)業(yè)務(wù)等。1.3報(bào)告編制依據(jù)與原則1.3.1報(bào)告編制依據(jù)(1)XX大學(xué)《無釹稀土系A(chǔ)B5型電極貯氫合金及無釹稀土系XX動力電池》技術(shù)資料;(2)XX大學(xué)提供的相關(guān)材料;(3)稀土開發(fā)與應(yīng)用的情況調(diào)查;(4)項(xiàng)目工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品測試文件與產(chǎn)品定型報(bào)告;(5)原國家信息產(chǎn)業(yè)化部化學(xué)物理電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心《檢測報(bào)告》資料;(6)國家《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃細(xì)則》;(7)國務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新產(chǎn)業(yè)的決定》【國發(fā)(2010)32號】;(8)XX省政府《XX省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)品“十二五”培育發(fā)展規(guī)劃》【川府發(fā)(2011)2號】;(9)國家工業(yè)和信息化部“節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程推薦車型目錄”《公告》(2012年第17號);(10)市場調(diào)查及網(wǎng)上收集的相關(guān)資料;(11)國際電池技術(shù)發(fā)展動態(tài)的有關(guān)資料。1.3.2報(bào)告編制原則(1)利用最新研究成果,并擁有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán);(2)節(jié)約投資,合理利用資源;(3)符合國家產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)規(guī)劃;(4)環(huán)保、消防、工業(yè)安全投資同步到位;(5)技術(shù)路線先進(jìn),制備工藝穩(wěn)定可靠;(6)產(chǎn)品能滿足市場需求,有極強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。1.4報(bào)告研究范圍1.結(jié)合我國電池產(chǎn)業(yè)需求現(xiàn)狀分析市場,進(jìn)行市場預(yù)測,研究新能源電池應(yīng)用的市場前景及發(fā)展的可能性。2.通過對國內(nèi)新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求預(yù)測,科學(xué)的、合理的制定產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模與方案。3.從社會效益和經(jīng)濟(jì)效益角度,分析實(shí)施產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)的可能性。4.推薦實(shí)施產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)的方案與研究結(jié)論。1.5研究結(jié)論通過市場調(diào)研、經(jīng)濟(jì)效益評論及社會效益分析,本實(shí)施“年產(chǎn)8億Ah寬溫區(qū)XX動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”具有:1.符合國家加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和實(shí)施“節(jié)能減排”政策,以及國家“十二五”規(guī)劃;2.產(chǎn)品市場急需,適銷對路,前景廣闊,生命周期長;3.確定的工藝技術(shù)路線先進(jìn),穩(wěn)定可靠;4.投資規(guī)模設(shè)計(jì)合理,項(xiàng)目建設(shè)周期短,投資回收快,產(chǎn)品極具競爭性和替代性;5.項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益良好,抗險(xiǎn)能力較強(qiáng);6.項(xiàng)目下游產(chǎn)品多,潛在市場巨大;7.項(xiàng)目節(jié)能環(huán)保的社會效益顯著。
項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池“是我國軍方急需的高容量移動電源,同時可廣泛用于航空航天、航海、石油、煤炭、地質(zhì)勘探及作業(yè)、冰上及登山體育項(xiàng)目、南極考察、以及北半球廣寒地區(qū)用二次移動電源,具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略意義、科學(xué)價值及經(jīng)濟(jì)價值”(詳見XX省科技廳電池成果鑒定產(chǎn)品推廣應(yīng)用意見)。是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防軍事工業(yè)急需的補(bǔ)充及替代新能源產(chǎn)品,是國家加快培育和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是國家經(jīng)濟(jì)增長的新引擎產(chǎn)品。2.1項(xiàng)目提出的背景汽車是現(xiàn)代社會的重要交通工具,為人們提供了便捷、舒適的出行服務(wù),截至2011年12月,我國機(jī)動車保有量達(dá)2.23億輛,汽車保有量達(dá)1.04億輛,大中城市中汽車保有量達(dá)到100萬輛以上的城市數(shù)量達(dá)14個。中國的汽車保有量已經(jīng)超過日本,成為僅低于美國(2010年2.4億輛)的世界第二大汽車保有國。與此同時我圍的石油消費(fèi)與進(jìn)口量每年都呈現(xiàn)高速增長,2011年石油及其制品總消費(fèi)量約為4.6億噸,對外依存度已經(jīng)超過55%。到2020年中國對進(jìn)口石油的依賴度將達(dá)到60%,到2030年達(dá)到65%。國際貿(mào)易中諸多不確定因素導(dǎo)致的油價波動,威脅我國的經(jīng)濟(jì)和能源安全。與此同時傳統(tǒng)燃油車輛在使用過程中產(chǎn)生了大量的有害廢氣,并加劇了對不可再生石油資源的依賴。2010年我國車用汽、柴油消耗量超過1億噸,燃料全生命周期溫室氣體排放量高達(dá)4億多噸。2010年國家環(huán)保部首次發(fā)布《中國機(jī)動車污染防治年報(bào)》,指出2009年度汽車污染物排放總量達(dá)4055萬噸,汽車已成為中國大中城市空氣污染的主要來源?,F(xiàn)今國內(nèi)外對于汽車工業(yè)未來發(fā)展比較一致的看法是:21世紀(jì)是一個面臨能源和環(huán)境巨大挑戰(zhàn)的世紀(jì),傳統(tǒng)燃油汽車將向兼具“高能效”和“零排放”的純電動汽車方向發(fā)展。新能源汽車將是"十二五"期間重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?!豆?jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》提出:到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量達(dá)到50萬輛,到2020年超過500萬輛;新能源汽車、動力電池及關(guān)鍵零部件技術(shù)整體上達(dá)到國際先進(jìn)水平?!峨妱悠嚳萍及l(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》指出:“經(jīng)多年探索實(shí)踐,國際汽車產(chǎn)業(yè)界達(dá)成了電動汽車產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略共識:在技術(shù)路線上,近期(2010-2015),在依靠傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)改進(jìn)和推進(jìn)車輛小型化實(shí)現(xiàn)降低排放的同時,為滿足更為嚴(yán)格的節(jié)能減排法規(guī)目標(biāo)要求,應(yīng)盡快推進(jìn)混合動力技術(shù)的應(yīng)用,并發(fā)展小型純電動汽車和插電式混合動力電動車;中期(2015-2020),在混合動力技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上,增加汽車動力系統(tǒng)電氣化程度,加大小型純電動汽車和插電式混合動力汽車推廣力度;在2020年之后,純電驅(qū)動技術(shù)將逐步占據(jù)主導(dǎo)地位,通過發(fā)展純電動汽車和燃料電池汽車,實(shí)現(xiàn)大幅度降低排放。在車型應(yīng)用方面,純電動、混合動力和燃料電池三種類型的電動汽車技術(shù)各自具有最優(yōu)的適用車型。對短途出行需求,可采用小型純電動汽車;對長途出行需求,主要采用混合動力汽車、插電式混合動力汽車或者燃料電池汽車?!笔澜珉妱榆噮f(xié)會主席以及中國工程院院士陳清泉在第25屆世界電動汽車大會上指出“由于不用發(fā)動機(jī),純電動汽車是中國汽車業(yè)做‘世界老大’的唯一可能項(xiàng)目,國家極為重視,而我國城市交通堵塞和環(huán)境日趨惡劣的現(xiàn)狀決定了發(fā)展純電動公共交通工具是重中之重。目前,據(jù)了解我們國家已經(jīng)在純電動客車領(lǐng)域出現(xiàn)了一些核心技術(shù)達(dá)到世界一流水平的企業(yè)?!?012年4月18日,國務(wù)院總理溫家寶主持國務(wù)院常務(wù)會議指出:要以純電動為汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向,……大幅提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性水平和動力電池系統(tǒng)安全性、可靠性、輕量化水平,爭取到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量達(dá)到50萬輛,到2020年超過500萬輛。未來五年將成為中國電動汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略機(jī)遇期,中國政府將加大扶持力度,支持電動汽車發(fā)展。動力電池是電動汽車的核心和關(guān)鍵,同時還被普遍用于通訊、廣電、IT、電力、鐵路、航空、港口、金融、能源等領(lǐng)域。但現(xiàn)行各類鉛酸電池,無論是國產(chǎn)還是進(jìn)口,特別是國產(chǎn)蓄電池,通常在1年內(nèi)就產(chǎn)生充電困難、容量衰減等現(xiàn)象,導(dǎo)致無法使用,這一直是困擾蓄電池行業(yè)的世界性難題。荷蘭飛利浦、美國德士古、日本東芝和松下等世界著名廠家均不能解決電池在循環(huán)過程中容量衰減和激活物質(zhì)活性的問題,而XX寬溫區(qū)XX動力電池攻克了這一世界性難題。寬溫區(qū)XX動力電池是XXXX公司首席科學(xué)家、中國工程院XXX院士,XX大學(xué)博士生導(dǎo)師、教育部后續(xù)能源材料及器械工程研究中心主任XXX教授為首的科技團(tuán)隊(duì)承接國家863計(jì)劃,經(jīng)過十年攻堅(jiān)結(jié)出的碩果。圍繞該項(xiàng)目的科研工作不僅在電池超常溫方面取得重大科技突破,還在儲能材料、電磁環(huán)保等方面獲得15項(xiàng)科技成果,10項(xiàng)專利。因此,XXXX電池一面世,主流媒體紛紛以“我國獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán),領(lǐng)先世界的專利技術(shù)”進(jìn)行跟蹤報(bào)道。2010年10月1日,裝備著XX寛溫區(qū)XX動力電池的12米公交車歷經(jīng)6個月,行程2萬多公里,專家通過儲能穩(wěn)定性、安全可靠性以及主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析,認(rèn)定XX寬溫區(qū)XX電池在全國、乃至全世界都具有突出的領(lǐng)先優(yōu)勢!這是該產(chǎn)品繼通過軍用電池性能檢測、信息產(chǎn)業(yè)部國家化學(xué)電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心質(zhì)量檢測、中國北方汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)鑒定實(shí)驗(yàn)所權(quán)威檢測的后的又一次應(yīng)用性實(shí)測。寬溫區(qū)XX動力電池的卓越性能,為實(shí)現(xiàn)國務(wù)院新能源汽車戰(zhàn)略部署搶占了先機(jī),為實(shí)現(xiàn)我國新能源汽車的跨越發(fā)展貢獻(xiàn)力量。2.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性2.2.1國家產(chǎn)業(yè)政策和節(jié)能減排的要求汽車是現(xiàn)代社會的重要交通工具,為人們提供了便捷、舒適的出行服務(wù),然而傳統(tǒng)燃油車輛在使用過程中產(chǎn)生了大量的有害廢氣,并加劇了對不可再生石油資源的依賴。在能源方面,目前世界汽車保有量約8億輛,并以每年3000萬輛的速度遞增,預(yù)計(jì)到2020年全球汽車保有量將達(dá)到12億輛,主要增幅來自發(fā)展中國家。我國汽車產(chǎn)銷保持快速增長,在2007年時汽車產(chǎn)量就接近900萬輛。作為能源消費(fèi)大國,我國形勢更為嚴(yán)峻,2007年中國原油消費(fèi)總量約為3.5億噸,其中凈進(jìn)口原油1.6億噸,占原油消費(fèi)總量的45.7%,能源大量進(jìn)口危及到國民經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行和國家能源安全。在環(huán)境方面,交通能源消耗也是造成局部環(huán)境污染和全球溫室氣體排放的主要原因之一。調(diào)查研究表明,平均而言大氣污染的42%來源于交通運(yùn)輸。據(jù)有關(guān)部門2002年統(tǒng)計(jì),在全國600多座城市中,空氣質(zhì)量達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)的城市不足1%。為緩解石油危機(jī)給國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全帶來的壓力,國家制定了減少石油用量的積極能源政策,目前推行的油電混合,純動力汽車就是這一政策的重要組成部分?!峨妱悠嚳萍及l(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》指出:“從國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)看,發(fā)展電動汽車是我國汽車工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型和培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的歷史機(jī)遇。從車用能源角度看,電可以作為我國車用主體替代能源之一。預(yù)計(jì)到2020年和2030年我國汽車中乘用車保有量將會達(dá)到1.5億輛和2.5億輛的規(guī)模,這些車輛全部使用電力驅(qū)動情況下所使用總電量分別為電網(wǎng)總發(fā)電量的6%和7%。電動汽車大規(guī)模應(yīng)用后,可在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時段常規(guī)充電,對電網(wǎng)起到“填谷”作用,提高發(fā)電設(shè)備的綜合利用率,起到節(jié)能減排的效果?!备鶕?jù)公安部交管局2010年10月8日公布的最新統(tǒng)計(jì)資料顯示,中國目前汽車保有量已達(dá)到8500萬輛。按照2006年汽車保有量5000余萬輛,年消耗燃油1.5億噸計(jì)算,目前國內(nèi)汽車年消耗燃油總量已達(dá)2.55億噸,占總油料消耗的40%以上,占進(jìn)口石油的70%左右。依據(jù)美國和日本油電混合汽車的實(shí)際運(yùn)行情況測算,混合動力節(jié)約燃油均在43.9~45%,按目前日本生產(chǎn)的XX電池和燃油汽車配置情況參考計(jì)算,年產(chǎn)8億Ah寬溫區(qū)XX動力電池可配備油電混合動力轎車80萬輛,可配置純電動汽車4.8萬輛。若將8億Ah寬溫區(qū)XX動力電池配置在1.6升排量的城市客運(yùn)出租車上,用新能源替代燃油能源,年可節(jié)約燃油264.79萬噸,按現(xiàn)行市場油價(以93#汽油7.15元/升為例)計(jì)算,折合人民幣258.64億元人民幣,節(jié)能效果顯著。用寬溫區(qū)XX動力電池作油電混合動力配置其尾氣排放低于國際通用的《歐Ⅲ型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性排放限值》標(biāo)準(zhǔn),有機(jī)揮發(fā)物為每公里0.00625克,一氧化碳為每公里0.241克,氧化氮為每公里0.0025克,二氧化碳為每公里139.25克。年產(chǎn)8億Ah無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池配套在4.8萬輛城市電動出租汽車上,年可減少有害尾氣排放量5.4萬噸,相當(dāng)XX省機(jī)動車年度一氧化碳排放量的3.8%(按照國家有關(guān)部門2007年統(tǒng)計(jì)資料測算),減排效果顯著。2.2.2公共交通發(fā)展的要求《電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》指出:“我國中高級別以上轎車的純電驅(qū)動平臺技術(shù)尚不成熟,需要繼續(xù)研究開發(fā),并作為科技跨越的重點(diǎn)研究內(nèi)容。與此同時,對于電動汽車科技發(fā)展,充分發(fā)揮我國技術(shù)特色、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢和市場潛力,在城市公共用車和私人小型轎車上優(yōu)先發(fā)展“純電驅(qū)動”電動汽車,形成“兩頭擠”發(fā)展格局,啟動大規(guī)模市場;然后滾動發(fā)展,逐步擠占中高檔燃油轎車這一市場空間。一方面,要以城市公交車為重點(diǎn),在現(xiàn)有常規(guī)混合動力大客車推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)純電驅(qū)動的可充電式/里程延長式電動大客車的開發(fā)、推廣力度;并繼續(xù)開展電動大客車與燃料電池-動力蓄電池的電-電混合式大客車的研發(fā)和示范。另一方面,發(fā)展小型電動汽車。燃油汽車小型化和電動汽車小型化是全球主流趨勢,中國最具技術(shù)特色、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和市場潛力。小型電動汽車可以成為我國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新的重要突破口,可以滿足我國快速城市化進(jìn)程中交通可持續(xù)發(fā)展需求,可以促進(jìn)我國電動汽車與充電設(shè)施以及電池產(chǎn)業(yè)之間的良性互動和滾動發(fā)展,可以形成大規(guī)模市場需求?!?.2.3先進(jìn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的要求本公司擁有的無釹稀土系XX動力電池專利技術(shù)是在保持了CaCu5型六方型結(jié)構(gòu)和全部AB5型貯氫合金容易活化,平臺壓力適中,吸氫、放氫平衡壓差小,動力學(xué)性能優(yōu)良,抗雜質(zhì)和氣體中毒性能好的基礎(chǔ)上,充分利用中國的稀土資源,加大了貯氫電極材料中鑭、鈰的配份,拓寬了XX電池的溫度適應(yīng)范圍,將XX電池的工作溫度范圍拓展到了-55℃~+70℃,延長了XX電池的周期壽命,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法試驗(yàn),周期壽命超過700次以上,是國標(biāo)和國軍標(biāo)規(guī)定的1C循環(huán)壽命300次的1-2倍以上;在低溫-30℃的環(huán)境下充電飽和度達(dá)100%;同時在低溫和高溫實(shí)現(xiàn)大電流充放電均能達(dá)到額定容量的95%以上;這就使得國產(chǎn)的XX電池可以替代一切帶有污染的鉛酸、鎳鎘等其它的二次電池和全部替代進(jìn)口電池,為二次電池實(shí)現(xiàn)徹底無污染化和純國產(chǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。2.2.4符合電動汽車發(fā)展的方向“十二五”電動汽車科技發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)是:緊緊圍繞電動汽車科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大需求,繼續(xù)堅(jiān)持“三縱三橫”的研發(fā)布局,突出“三橫”共性關(guān)鍵技術(shù),著力推進(jìn)關(guān)鍵零部件技術(shù)、整車集成技術(shù)和公共平臺技術(shù)的攻關(guān)與完善、深化與升級,形成“三橫三縱三大平臺”(三縱:混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車;三橫:電池、電機(jī)、電控;三大平臺:標(biāo)準(zhǔn)檢測、能源供給、集成示范)戰(zhàn)略重點(diǎn)與任務(wù)布局。動力電池作為“三縱三橫”的研發(fā)布局中“三橫”之一,是整個電動汽車的核心和關(guān)鍵。本項(xiàng)目年產(chǎn)10億Ah無釹稀土系XX動力電池和年產(chǎn)2萬輛純電動城市客車符合電動汽車發(fā)展的方向。綜上所述,本項(xiàng)目不但科技含量高,而且生產(chǎn)技術(shù)線路與制作工藝先進(jìn)。通過市場調(diào)研,經(jīng)濟(jì)效益評價和社會效益分析,項(xiàng)目的特點(diǎn)和優(yōu)勢為:——屬于國家扶持與鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)——產(chǎn)品市場急需,適銷對路,前景廣闊,生命周期長——確定的工藝技術(shù)先進(jìn),穩(wěn)定可靠——投資合理,能耗低、資源利用率高——社會經(jīng)濟(jì)效益好,抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)——本項(xiàng)目下游產(chǎn)品多,潛在市場巨大——本項(xiàng)目技術(shù)能夠?yàn)轱L(fēng)能、太陽能、海洋能發(fā)電提供巨大的能源儲備2.2.5可充分利用我國的稀土資源我國是一個稀土資源豐富的大國,每年開采量按目前的能力測算已超過9.3萬噸,但在我國從事稀土開采與加工的企業(yè)中,基本是以釹、鐠兩種元素利用為主,而釹、鐠兩種元素在稀土中所占的比例僅為15~19%,剩下81~85%的以鑭、鈰為主的稀土材料沒得到合理利用。一是被大量廢棄;二是簡單的加工以低廉的價格出售,無釹稀土系XX動力電池正是以鑭鈰作為電極貯氫合金的A側(cè)元素,為鑭、鈰稀土材料的深度加工和提高附加值找到了出路,這將有利于促進(jìn)我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2.2.6可滿足市場迫切需求無釹稀土系XX動力電池生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)國家信息產(chǎn)業(yè)部化學(xué)物理電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測試和中測院測試,其性能指標(biāo)為:-55℃∕0.2C放電達(dá)額定容量的88%;②-40℃∕③-30℃∕④+70℃∕0.2C放電達(dá)額定容量的100%;⑤1C充放電循環(huán),周期壽命大于700次;⑥各項(xiàng)物理性能指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)所得產(chǎn)品達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)不僅能滿足極地戰(zhàn)略、特殊行業(yè)的需求,也完全滿足了配套動力汽車的使用溫度、使用壽命、充放電效率、最大充放電倍率等關(guān)鍵性指標(biāo)(日本、美國、韓國等世界各國制造的XX電池均不能達(dá)到),在技術(shù)上具有世界獨(dú)占性,而目前需求這種電池的行業(yè)也處于等米下鍋的狀態(tài)。2.3項(xiàng)目建設(shè)的可行性2.3.1項(xiàng)目技術(shù)具有成熟性無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池技術(shù)已經(jīng)過小試、中試、工業(yè)化放大性試驗(yàn)及產(chǎn)品批量生產(chǎn)等循序過程;工業(yè)化放大性試驗(yàn)樣品已提供用戶試用,批量正式生產(chǎn)產(chǎn)品已提供用戶使用,均獲得了良好的贊譽(yù)。產(chǎn)品經(jīng)自檢符國標(biāo)和軍標(biāo),部分指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn);經(jīng)送第三方—原國家信息產(chǎn)業(yè)部化學(xué)物理電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測,報(bào)告結(jié)論:顯著(或明顯)優(yōu)于同類產(chǎn)品(見附檢測報(bào)告)?!稒z測報(bào)告》提供的性能指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)顯示:-55-40℃低溫條件下,實(shí)際放電達(dá)額定容量90%;-30℃低溫條件下,充電飽和度達(dá)100%;+70℃1C充放電循環(huán),周期壽命大于700次。從上述產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)中可見,項(xiàng)目技術(shù)成熟、水平先進(jìn),產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,不但可以滿足配置混合動力汽車、純電動汽車的使用溫度、使用壽命、充放電效率、最大充放電倍率等關(guān)鍵性指標(biāo),而且還能夠滿足極地戰(zhàn)略,如軍事工業(yè)特殊行業(yè)等的需求,寬溫區(qū)XX動力電池技術(shù)具有前沿性與世界獨(dú)占性,日本、美國、韓國等世界各國制造的XX電池,目前尚未達(dá)到這一領(lǐng)域技術(shù)水平。2.3.2項(xiàng)目建設(shè)基礎(chǔ)條件充分無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池技術(shù)項(xiàng)目,經(jīng)過充分時間的前期準(zhǔn)備,項(xiàng)目技術(shù)在完成中試的基礎(chǔ)上,已進(jìn)入產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段。動力電池產(chǎn)品已應(yīng)用于城市公交車運(yùn)行,2012年4月27日國家工業(yè)和信息化部以(2012)第17號《公告》。項(xiàng)目前期生產(chǎn),不但為本項(xiàng)目的實(shí)施培養(yǎng)了管理人才和技術(shù)工人,提供了技術(shù)、生產(chǎn)、管理、經(jīng)營等實(shí)踐借鑒,而且推動了本實(shí)施項(xiàng)目的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。目前,項(xiàng)目建設(shè)用地由XXX市政府統(tǒng)籌配置,項(xiàng)目建設(shè)資金已按計(jì)劃準(zhǔn)備,項(xiàng)目建設(shè)的外部環(huán)境條件具備。因此,本實(shí)施項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化建設(shè)具有可行性。
第三章市場分析3.1產(chǎn)品概況及用途寬溫區(qū)XX動力電池是以無釹稀土系(AB5型電極)貯氫合金及無釹稀土系XX動力電池的全部知識產(chǎn)權(quán)為支撐的新技術(shù)項(xiàng)目。實(shí)施這一項(xiàng)目的目的,不僅是為了滿足一般行業(yè)如汽車行業(yè)等,而且能夠充分滿足如油田等特殊行業(yè)的需要和以電池為動力,部分或大部分替代燃油,既緩解石油危機(jī)又減少環(huán)境污染。電池被普遍用于電動車、汽車、通訊、廣電、IT、電力、鐵路、航空、港口、金融、能源等領(lǐng)域。但現(xiàn)行各類鉛酸電池,無論是國產(chǎn)還是進(jìn)口,特別是國產(chǎn)蓄電池,通常在1年內(nèi)就產(chǎn)生充電困難、容量衰減等現(xiàn)象,導(dǎo)致無法使用,這一直是困擾蓄電池行業(yè)的世界性難題。而無釹稀土系XX動力電池發(fā)明技術(shù)則突破了這個難關(guān),到目前為止,從所達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)比較,經(jīng)科技查新,在世界上具有唯一性。從資源利用上講,在世界比較超前的荷蘭飛利浦、美國德士古、日本東芝和松下,在釹的含量低于15%和鐠的含量低于4%的情況下,均不能解決XX電池在循環(huán)過程中容量衰減和激活物質(zhì)活性的問題,而無釹稀土系XX動力電池,在省卻了價格昂貴的釹、鐠元素后,還將XX電池的性能指標(biāo)推向了世界頂峰。所以,XX動力電池產(chǎn)品不但能普遍應(yīng)用,而且能滿足特殊行業(yè)的需求,如在-40℃度以下的寒冷區(qū)域內(nèi)國家上千萬噸級大油田作業(yè)用的機(jī)械設(shè)備、儀器、儀表需求的移動電源,還有極地戰(zhàn)略、科考、冰上、雪上、登山活動的能源需求。3.2國內(nèi)外市場情況調(diào)查與預(yù)測3.1.1民用市場根據(jù)國家能源行業(yè)協(xié)會提供的市場需求信息統(tǒng)計(jì),以及派員對市場的走訪調(diào)查,綜合情況表明,電池市場廣闊,需求量巨大,特別是儲備能源的換代產(chǎn)品“XX動力電池”產(chǎn)品市場更是十分非??春谩Mㄟ^下面電池生產(chǎn)總量、產(chǎn)品銷售市場占有份額以及潛在市場調(diào)查數(shù)據(jù)等統(tǒng)計(jì)資料就可見一斑。國內(nèi)電池生產(chǎn)總量遞增情況統(tǒng)計(jì)表1年度名稱2003年2004年同比增長(%)2005年同比增長(%)2006年同比增長(%)生產(chǎn)總量(億只)262280.347%31512.36%354.8111.22%生產(chǎn)總價(億元)441.56635.2343.86%98354.75%1526.5955.3%2006年度國內(nèi)民用電池產(chǎn)品銷售市場占有份額統(tǒng)計(jì)表2種類份額(普)XX電池鎳鎘電池鋰電池鋅鎘電池堿錳電池鉛酸電池太陽能電池產(chǎn)品市場占有份額4.3%3.9%19.0%12.3%7.6%41.1%11.8%從上表1可見,我國的電池市場在以每年43~55%速度遞增,XX動力電池產(chǎn)品上市,近期將取代占3.9%份額的鎳鎘電池市場,部分取代占41.1%份額的鉛酸電池市場和部分取代占19%份額的鋰離子電池市場。預(yù)計(jì)2011年全國僅普通XX電池的銷售額將會突破200億人民幣,電池總產(chǎn)值將超過2400億人民幣。依據(jù)我們對市場調(diào)研后測算,全國目前汽車保有量為8500萬輛(不含軍用),手機(jī)保有量3.5億部,數(shù)碼攝、照相機(jī)1.3億部,筆記本電腦3000萬臺。屬于低溫區(qū)以10%測算,需求無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池保守估計(jì)也在500億Ah以上。年產(chǎn)8億Ah寬溫區(qū)XX動力電池,針對石油行業(yè),可對80萬臺數(shù)字儀的配置;針對配套混合純動力汽車而言,可以滿足80萬輛(5人座)轎車配置,若應(yīng)用于城市純動力出租汽車,只能實(shí)現(xiàn)4.8萬輛配置;應(yīng)用于城市純動力公交車,只能實(shí)現(xiàn)4800輛的配置。按照全國需要用新能源作動力配置的產(chǎn)品量來算,年產(chǎn)8億Ah(寬溫區(qū))XX動力電池只是車水杯薪。綜上所述,年產(chǎn)8億Ah“無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池”產(chǎn)品具有巨大的、堅(jiān)實(shí)的市場基礎(chǔ),特別是對國內(nèi)油電混合動力汽車、純電動汽車“第一需求”保障滿足,產(chǎn)品在相當(dāng)長一段時期內(nèi)都處于供不應(yīng)求的賣方市場。未來五年國際國內(nèi)市場需求預(yù)測表3年度數(shù)名量稱20011年2012年2013年2014年2015年備注數(shù)量(Ah)金額數(shù)量(Ah)金額數(shù)量(Ah)金額數(shù)量(Ah)金額數(shù)量(Ah)金額國內(nèi)民品轎車年銷售1千萬臺50億50070億70010001300170億1700按10000Ah/輛配置和需求量10%計(jì)算30億30033億330363399.3439.2按200萬Ah/輛配置和需求量的10%計(jì)算國內(nèi)民品通訊市場(擁有電池7億塊)35億350385423.5465.8512.3按50Ah/塊配置和需求量10%計(jì)算其它行業(yè)2527277.7305.4335.4按總需求的5%計(jì)算國際市場2360256028163090339億3390按總需求的10%計(jì)算說明:1、表中電池產(chǎn)品需求量遞增比例按年10%(汽車30%)計(jì)算。2、表中產(chǎn)品價格按現(xiàn)行市場10元/Ah中性價計(jì)算。3、表中金額均以人民幣為計(jì)算單位3.1.2軍用市場無釹稀土系XX動力電池在軍用市場同樣具有廣闊的前景。《XX省科技廳電池成果鑒定產(chǎn)品推廣應(yīng)用意見》指出,無釹稀土系XX動力電池具有的寬溫和大容量的特性,“是我國軍方急需的高容量移動電源,同時可廣泛用于航空航天、航海、石油、煤炭、地質(zhì)勘探及作業(yè)、冰上及登山體育項(xiàng)目、南極考察、以及北半球廣寒地區(qū)用二次移動電源,具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略意義、科學(xué)價值及經(jīng)濟(jì)價值”。是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防軍事工業(yè)急需的補(bǔ)充及替代新能源產(chǎn)品。無釹稀土系XX動力電池已在水面艦艇、潛艇、遠(yuǎn)洋船舶、野外作業(yè)等離網(wǎng)場所得到廣泛應(yīng)用。3.1.3儲能電站XX動力電池可應(yīng)用于儲能電站,對整個能源行業(yè)有以下兩方面的意義。第一,可以通過削峰填谷的方式解決日益突出的供電緊張現(xiàn)象。電力生產(chǎn)過程的連續(xù)性,要求發(fā)、輸、變、配電和用電在同一瞬間完成,因此發(fā)電、供電、用電之間必須隨時保持平衡,電力系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電端必須有一定的備用容量。電力的需求在白天和黑夜、不同季節(jié)間存在巨大的峰谷差,如果能將夜間多余的電能儲存起來,在白天用電高峰時再釋放出來,則可以減少發(fā)電設(shè)備的投資,提高電力設(shè)備的使用率,減小線路損耗,提高供電可靠性,并獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。電池儲能電站就是能起到削峰填谷作用的電能儲存系統(tǒng)。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),如果通過儲能手段進(jìn)行削峰填谷,那么每年可以節(jié)省全球用于發(fā)電的能源近50%。第二,可以從根本上解決風(fēng)能太陽能輸出電力不穩(wěn)定的問題。由于可再生能源的電力輸出隨著風(fēng)、光照等資源的強(qiáng)度同步變化和波動,因此無法直接向電網(wǎng)輸出或向用戶出售,需要經(jīng)過穩(wěn)定后方可和電網(wǎng)安全對接輸出。XX電池的長壽命和快速充電等特性使得它成為與風(fēng)能太陽能等發(fā)電方式配套的一種最理想的儲能電池。因此,隨著風(fēng)能太陽能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,儲能電站產(chǎn)業(yè)比必將迎來一個嶄新的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)市場調(diào)查表明,以目前全國的儲能電池產(chǎn)量,都難以滿足華東電網(wǎng)的儲能電站需求,而國內(nèi)電網(wǎng)實(shí)際的需求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于華東電網(wǎng)。由此分析可見,市場對儲能電站的需求是及其龐大的。3.3下游產(chǎn)品多市場商機(jī)無限“無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”除自身直接行業(yè)市場能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益外,其衍生的、大于自身行業(yè)市場幾倍的下游產(chǎn)品潛在市場,無論從經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算,還是從社會效益預(yù)測,均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大得多。從收集查閱的資料統(tǒng)計(jì),我國現(xiàn)有家庭轎車5000萬臺,城市公交汽車180萬余輛,加上其它車輛,其新能源需求引起連鎖市場效應(yīng)之巨大。若將全國大中城市現(xiàn)行使用汽油的公交車換代改為XX動力綠色環(huán)保公交車,按年配套18萬輛計(jì)算,其需求市場周期達(dá)10余年;德國生產(chǎn)的純動力城市公交車每輛售價為180萬美元(折合人民幣1300余萬元),仍為市場看好?,F(xiàn)按每輛公交車配置20萬元的純動力電池裝置計(jì)算,每年XX動力電池的市場價值約為360億元人民幣。若生產(chǎn)以(寬溫區(qū))XX動力電池為配套能源的油田、井下、礦山等特殊行業(yè)使用的機(jī)械設(shè)備、儀器、儀表等機(jī)械產(chǎn)品,按目前市場需求的十分之一預(yù)測,每年可占領(lǐng)的需求市場的價值也達(dá)10余億人民幣。若采用核心技術(shù)與他人合作生產(chǎn)配套機(jī)械產(chǎn)品,每年潛在的下游產(chǎn)品市場也可為企業(yè)增收數(shù)億元的利潤。其合理的價格也會為國人所青睞。本公司提供的蜀都牌CDK6122純電動城市客車的動力電池,已上工信部目錄(詳見工信部2012年第17號公告),并在XX成都市公交主干線上運(yùn)行。從產(chǎn)品的安全性能上講,XX動力電池安全性能優(yōu)于鋰電池。因此,本項(xiàng)目技術(shù)的下游產(chǎn)品在國際具有同樣市場與很強(qiáng)的競爭力。
產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模4.1產(chǎn)品方案的選擇無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池技術(shù)是以“無釹稀土系(AB5型電極)貯氫合金及無釹稀土系XX動力電池”所構(gòu)成全部獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)為支撐。XXX有限公司在和XX大學(xué)共同完成項(xiàng)目放大性試驗(yàn)即工業(yè)化生產(chǎn)的過程中,對技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性、穩(wěn)定性以及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化認(rèn)可生產(chǎn)性進(jìn)行了多次驗(yàn)證,所得產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)經(jīng)第三方測試和進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證,均超過了科研成果鑒定水平。因此,產(chǎn)品定位:——滿足特殊行業(yè)的需求。特殊行業(yè)包括石油、礦山、鐵路、地質(zhì)、水下、冰上、雪地以及極地科考等。進(jìn)行這些領(lǐng)域的無釹稀土系XX動力電池在執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下,同時執(zhí)行各自的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),最大限度地滿足顧客需求?!獮橛碗姟怆?、電電、混合動力車提供能源保證。我國幅員遼闊、資源分布差異較大,在執(zhí)行國家減少石油用量的積極能源政策下,各地均會因地制宜,有的地方可能是燃油和無釹稀土系XX動力電池配套,有的地方可能是壓縮天然氣和無釹稀土系XX動力電池配套,還有的地方可能是燃料電池和無釹稀土系XX動力電池配套?!獙?shí)行多規(guī)格,多型號的生產(chǎn)。在我國的西北、華北、東北的邊遠(yuǎn)地區(qū),常年處在低溫條件下生產(chǎn)和生活,一般的XX電池進(jìn)入這些領(lǐng)域,一是放不出電;二是只能放出額定容量的很少一部分。目前國內(nèi)XX電池的制造水平為-18℃可以放出額定容量的50~70%,-30℃基本放不出,給常年生活在這些地區(qū)的人們帶來了生活和生產(chǎn)上的極大困難。而無釹稀土系XX動力電池可以實(shí)現(xiàn)在-30℃的條件充電,飽和度達(dá)100%。為了滿足不同環(huán)境的需求,有必要實(shí)現(xiàn)多規(guī)模、多型號的生產(chǎn)。4.2生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)按照公司擬定的“無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池”產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目生產(chǎn)目標(biāo),年產(chǎn)8億Ah寬溫區(qū)XX動力電池,需建設(shè)生產(chǎn)線10條,安裝公共設(shè)備與準(zhǔn)備設(shè)備339臺,正負(fù)極生產(chǎn)設(shè)備726臺,裝配、化成及組合設(shè)備1181臺,機(jī)械加工及化檢(測)儀器設(shè)備153臺(套),生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為:年產(chǎn)寬溫區(qū)XX動力單體和組合電池3億Ah,大容量電池組5億Ah(詳見下表)。電池產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)與產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域表4名稱數(shù)量型號規(guī)格用途范圍1.5億AhD型以下單電池組寒帶區(qū)域人們生活和生產(chǎn)需求,以及極地、冰上、雪地、科考等1.5億AhD型以上到F單電池組組合電池特殊行業(yè)的儀器、儀表和通訊聯(lián)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)等移動電源5億Ah大容量電池組特殊行業(yè)的大型機(jī)器裝備的配套和混合動力汽車、電動汽車配套等4.3產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與措施4.3.1產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。鑒于國家對無釹稀土系(寬溫區(qū))無釹稀土系XX動力電池產(chǎn)品質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)尚未正式頒布,產(chǎn)品質(zhì)量在無特殊要求的情況下執(zhí)行IEC標(biāo)準(zhǔn)、國標(biāo),如進(jìn)入的行業(yè)有特殊要求,以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或用戶提出的協(xié)商標(biāo)準(zhǔn)制造。4.3.2質(zhì)量保證的措施(1)按照GJB9001A—2001為要求建立完善的質(zhì)量保證體系,質(zhì)量是企業(yè)的立足之本,發(fā)展之本,是市場競爭的焦點(diǎn),事關(guān)企業(yè)的生存與發(fā)展。為此我們將嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系的要求,配置專職質(zhì)量管理人員15人,健全制度,配備齊全質(zhì)檢裝備和儀器。在質(zhì)量活動中堅(jiān)持“質(zhì)量為本,精心設(shè)計(jì),信譽(yù)第一,履行承諾,持續(xù)改進(jìn),顧客滿意”。(2)按質(zhì)量手冊的要求以顧客為關(guān)注點(diǎn),對供、產(chǎn)、銷進(jìn)行全方位的管理和全過程的跟蹤。(3)產(chǎn)品裝配車間采用綠色油漆地面,光亮整潔,既滿足了產(chǎn)品防塵要求(指來自空氣中的灰塵),又保證了良好的生產(chǎn)環(huán)境。4.3.3產(chǎn)品的分析檢驗(yàn)(1)企業(yè)將根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和需方的要求制定出產(chǎn)品測試的詳細(xì)規(guī)范。(2)從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠以及售后服務(wù)的全過程均下達(dá)作業(yè)指導(dǎo)書,并建立健全可追溯性的原始記錄。(3)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定建立實(shí)驗(yàn)室和檢測室,重要項(xiàng)目邀請第三方或用戶代表參加測試。(4)建立故障報(bào)告和持續(xù)改進(jìn)制度,接受顧客對過程的監(jiān)督。4.3.4測試項(xiàng)目與測試方法(1)特殊行業(yè)的產(chǎn)品執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或顧客協(xié)商標(biāo)準(zhǔn)。(2)配套混合動力汽車的無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池測試項(xiàng)目和指標(biāo)如下:表5序號測試項(xiàng)目具體指標(biāo)測試方法1容量規(guī)格6、8、30、40、80Ah儀器法2比功率600~1000W/公斤儀器法3比能量40~50W/公斤儀器法4最大放電倍率5~2儀器法5最大充電倍率3~6C儀器法6充放電效率≥95%計(jì)算法7單體電池內(nèi)阻≤0.5~1.5(mΩ)儀器法8單體容量偏差≤5%儀器計(jì)算法9使用溫度范圍-25~60℃儀器法10擱置溫度范圍-40~80℃儀器計(jì)算法11荷電保持能力(常溫28天)≥80%計(jì)算法12安全性通過行標(biāo)儀器法13使用壽命15萬公里儀器計(jì)算法
技術(shù)方案與設(shè)備選型5.1技術(shù)現(xiàn)狀5.1.1國際技術(shù)現(xiàn)狀以電極合金選擇評價,世界上五花八門。有AB型、AB2型、A2B型、AB5型等,AB型是以鎳鈦為A側(cè)金屬,以鈦、鐵為典型氫化物;AB2型是以鎂為A側(cè)金屬,鎂、鐵典型氫化物;AB5型是以鑭為A側(cè)金屬,鑭、鎳為典型氫化物,還有使用鈣為A側(cè)金屬,而用鈣、鎳,鋯、錳為典型氫化物的技術(shù)方案。目前荷蘭飛利浦公司是鑭、鎳型,以鑭、釹、鎳、鈷、鋁構(gòu)成多元合金,或以鑭、鋁、鎳、鈷、硅構(gòu)成多元合金。日本松下和東芝等公司是以鈰、鎳、錳、釹、鈷、鋁構(gòu)成多元合金,美國是以鈦、鎳、釩、鈷、鋯、釹構(gòu)成多元合金。從電池的制造技術(shù)上講,目前只有三種技術(shù)路線,一是干法;二是濕法;三是沉降法。從電池工藝講,依據(jù)不同的需求有卷繞式和插片式。卷繞式以單只組合成電池組,插片是直接成為電池組,極板成型工藝上有滾壓和四柱平壓等差異。日本的技術(shù)現(xiàn)狀為容量一致性好,溫度適應(yīng)范圍窄,一般為-18℃時放電75.8%,-30℃時放電11.7%,容量低,D型電池一般不超過7Ah。美國的技術(shù)特點(diǎn)是容量高,AA電池容量可達(dá)到3000mAh。5.1.2發(fā)展趨勢XX電池和鋰電比較,除容量上處于劣勢外,其它方面都處于優(yōu)勢,一是安全性好;二是價格便宜;三是溫度適應(yīng)范圍寬等。從二〇〇五年起隨著原材料的漲價,特別是鎳、鈷的漲價給XX電池的發(fā)展帶來了致命的沖擊。二〇〇五年以前XX電池國際市場上的遞增基本上超過15%,二〇〇六年和二〇〇五年比,只增加6%,使得XX電池在和鋰電對比中,失去了部分價格優(yōu)勢。目前世界上面對漲價帶來的沖擊,技術(shù)上都在解決這樣五大問題,一是減重增容的問題,XX電池的容量低于鋰電,重量又大于鋰電;二是降低成本,特別是在材料上解決降鎳降鈷和代鎳代鈷已成為了最為熱門的研發(fā)課題;三是進(jìn)一步提高XX電池的一致性,特別是動態(tài)一致性的問題;四是最大限度地發(fā)揮出物質(zhì)的能量,提高電化學(xué)反應(yīng)容量;五是提高XX電池的循環(huán)周期壽命,滿足混合動力汽車及純電動汽車的需求。5.2工藝技術(shù)方案的選擇從技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢對XX動力電池制造技術(shù)路線和生產(chǎn)工藝的闡述中說明,“無釹稀土系(寬溫區(qū))XX動力電池”的工藝技術(shù)路線具有先進(jìn)性和可靠性,其科技成果最突出的特點(diǎn)是:5.2.1充分利用了中國的稀土資源將提釹提鐠后的以鑭、鈰為主的稀土資源得以充分利用,鑭、鈰稀土占稀土配份的80%以上,一是資源量大;二是目前沒有找到合適的應(yīng)用渠道,這為充分利用稀土資源的同時又擁有了價格優(yōu)勢。目前的行情,釹、鐠元素都在24~25萬元一噸,而電池級稀土金屬只有6~7萬元一噸。5.2.2在材料優(yōu)化上取得了世界性的突破世界各國在XX電池的材料選擇上,釹的含量過低將不能解決循環(huán)穩(wěn)定性,而鐠又起著激活物質(zhì)活性的功能。本專利技術(shù)在沒有釹和鐠元素的介入情況下,扼止住了電池在循環(huán)過程中容量衰減,而且還將壽命提高到了700次以上,是全組份稀土電極貯氫合金材料的兩倍以上。由于優(yōu)化了電池材料配方,寬溫區(qū)XX動力電池在容量、使用壽命、安全、環(huán)保等方面,與其他電池產(chǎn)品比較,具有十分明顯的優(yōu)勢(詳見下表):“無釹稀土系寬溫區(qū)XX動力電池”與其它類電池性能參數(shù)比較表6技術(shù)參數(shù)鎳鎘電池XX電池鉛酸電池磷酸鐵鋰電池工作電壓(V)1.21.22.13.2質(zhì)量比能量(Ah/kg)30-5050-8040120體積比能量(Wh/L命(次)5007004002000環(huán)保有毒無毒有毒無毒安全性優(yōu)秀優(yōu)秀良好良好組合性優(yōu)秀優(yōu)秀良好差備注歐美禁止使用、我國限制使用提倡使用限制使用提倡使用5.2.3拓寬了XX電池的溫度適應(yīng)范圍解決XX電池的低溫問題是全世界關(guān)注課題,適應(yīng)溫度范圍的拓寬也等于XX電池的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)對市場的拓寬。容量低,同時又帶有嚴(yán)重二次污染的鎳鎘電池難以退出市場的一個重要原因,就是鎳鎘電池有著較廣的溫度適應(yīng)范圍。無釹稀土系XX動力電池工作適應(yīng)溫度已達(dá)到在-55℃~70℃關(guān)于無釹稀土系XX動力電池的高溫適應(yīng)范圍進(jìn)一步拓寬的工作,公司正在進(jìn)行,力爭達(dá)到70℃~90℃以上。本項(xiàng)目XX動力電池產(chǎn)品與一般電池產(chǎn)品相比較,除了共性以外,還具有以下四個方面的獨(dú)特優(yōu)勢:一是在設(shè)備啟動時放電可達(dá)到自身額定電量的五倍(一般電池國家標(biāo)準(zhǔn)為3.25倍);二是在-40℃低溫情況下放電量達(dá)到90%,其它電池一般都無法放電;三是一C(1倍率)放電循環(huán)壽命可達(dá)700次以上,其它電池一般只能達(dá)到幾次或十幾次(國家規(guī)定為300次,實(shí)際上都難以達(dá)到);四是在-40℃低溫情況下大電量放電能保持正常放電,其它電池一般都無法放電5.3產(chǎn)品工作原理寬溫區(qū)XX動力電池的電動勢與鎳、鑭電池相同,因此在使用中兩者可以互換。由充電和放電的反應(yīng)式可見,XX電池在充放電過程中并不伴著水的吸收與產(chǎn)生,即電解液濃度不發(fā)生變化,這事與鎳鑭電池不同的地方。下面為XX動力電池充放電時工作原理反應(yīng)式:無釹稀土系XX動力電池在充放電時,正極反映與鎘鎳電池相同。充電Ni(OH)2+OH-NiOOH+H2O+e-放電E+0=0.49V/SHE。正極過充電時,反應(yīng)為:2OH-EQ\F(1,2)O2↑+2e-+H2O正極過放電時,反應(yīng)為:2H2O+2e-H2↑+2OH-負(fù)極反應(yīng)為貯氫合金的電化學(xué)吸放氫反應(yīng):充電M+XH2O+xe-MHX+XOH-放電E-0=-0.828V/SHE。負(fù)極過充電時,反應(yīng)為(2–6)式。負(fù)極過放電時,反應(yīng)為(2–5)式。XX電池正常充放電時的總反應(yīng)為:充電M+NIi(OH)2MH+NiOOH放電E0=1.318V。5.4產(chǎn)品工藝流程5.4.1濕法卷繞工藝磅秤、合漿機(jī)配磅秤、合漿機(jī)配料正極:氫氧化亞鎳、氧化亞鈷粘接劑等負(fù)極:合金、粘接劑等正極:泡沫鎳負(fù)極:鋼帶正極:泡沫鎳負(fù)極:鋼帶電極制造正極拉漿制備負(fù)極拉漿設(shè)備正負(fù)極帶極片碾壓扎膜機(jī)正負(fù)極帶極片剪切電極分選分條機(jī)剪切機(jī)電子枰D型電池負(fù)極也要清粉但不用清粉機(jī)清粉超聲波清粉劑(正極用)鎳帶極片(D型電池負(fù)極也要焊極耳極耳點(diǎn)焊壓毛刺點(diǎn)焊機(jī)壓毛刺機(jī)正負(fù)極極耳粘膠帶隔膜裁剪電解液配劑氫氧化鉀凈化水準(zhǔn)備隔膜裁剪機(jī)貼膠帶機(jī)磅秤電解液配制槽電子秤移液管凈化水設(shè)備電導(dǎo)測試儀正負(fù)極片隔膜外殼卷繞裝殼卷繞機(jī)滾槽注液滾槽機(jī)注液機(jī)涂粘并壓蓋組合蓋密封膠涂膠機(jī)組合蓋密封膠封口封口機(jī)電壓表擱置化成包裝電池清洗熱縮管烘箱化成分選設(shè)備電壓表包裝機(jī)5.4.2干法插片工藝無釹稀土系XX動力電池在制造高容量方型整體和異性整體電池時,將采用干法四柱壓片制造電極,插片工藝完成整體裝配。該工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是物料分布均勻、無非導(dǎo)電物質(zhì)的介入、極板延展性小、較好地保證了基體的強(qiáng)度,定量進(jìn)料、各極板之間的物質(zhì)負(fù)重誤差小,這就較好地保證了電池容量、內(nèi)阻和電壓的一致性,從而實(shí)現(xiàn)整體電池組能保證工作狀態(tài)的動態(tài)一致性。干法插片工藝流程:正極材料準(zhǔn)備四柱壓片裝配包片點(diǎn)裝配包片點(diǎn)焊配組負(fù)極材料準(zhǔn)四柱壓片包裝出廠化成檢測封口包裝出廠化成檢測封口5.5設(shè)備的選型年產(chǎn)8億Ah寬溫區(qū)XX動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的技術(shù)方案確定為:F型以下的小型電池采用濕法拉漿卷繞法;F以上的大電池采用干法四柱柱壓片,方型或異型采用每片插片而直接成為整體電池組。根據(jù)項(xiàng)目工業(yè)放大性試驗(yàn)和量產(chǎn)所訂購的設(shè)備運(yùn)行、使用情況評價及制備工藝的要求,本實(shí)施項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)所需的成套生產(chǎn)線制造設(shè)備、輔助設(shè)備及化驗(yàn)檢測儀器等,采購、配置如下表:動力電池(公共設(shè)備及準(zhǔn)備)設(shè)備選型一覽表表7單位:萬元工序設(shè)備名稱型號設(shè)備產(chǎn)能數(shù)量價格(萬元)設(shè)備功率制凈化水純水機(jī)2500壓縮空氣空壓機(jī)2500環(huán)境溫度中央空調(diào)192冷墩402800除塵風(fēng)淋設(shè)備401000除濕機(jī)100供電系統(tǒng)3000地面處理4000隔膜分條隔膜分條機(jī)315隔膜分切隔膜分切機(jī)900片/h3090制隔膜袋隔膜焊接機(jī)500片/h6060堿液配制配堿機(jī)自制2100電池蓋組合自制20排氣閥組合自制20排氣閥檢測壓力測試機(jī)自制30電池殼底焊接氬弧焊機(jī)70個/班160200合計(jì)33912435動力電池(正極)設(shè)備選型一覽表表8單位:萬元工序設(shè)備名稱規(guī)格型號設(shè)備產(chǎn)能數(shù)量金額動力功率拌料V型強(qiáng)制攪拌機(jī)240L101003.7KW配膠電子磅稱200Kg53電子臺稱60Kg53電子臺稱6Kg53B100100L10302KW合漿真空攪拌機(jī)300L180L10100060KW周轉(zhuǎn)桶120L100L3060電子磅稱200Kg3電子臺稱60Kg3電子臺稱6Kg3粘度計(jì)24拉漿拉漿爐163200150KW冰水機(jī)3P26525KW輾壓、分切放料裝置1030糾編裝置1030輾壓機(jī)∮500*400/400T3m/min1590011KW極帶送料機(jī)1575四柱油壓機(jī)20T18次/min154505KW清粉清粉機(jī)6片/min90450極耳焊接極片焊接設(shè)機(jī)15片/min408003KW粘膠帶極片粘膠帶機(jī)15片/min20120去毛刺極片去毛刺機(jī)15片/min20100分選極片分選設(shè)備18片301500烘干烘箱202005KW改裁1575去浮粉1575合計(jì)4249269244.7kw動力電池(負(fù)極)設(shè)備選型一覽表表9單位:萬元工序設(shè)備名稱規(guī)格型號設(shè)備產(chǎn)能數(shù)量金額動力功率合漿真空攪拌機(jī)100L60L1060030KW冰水機(jī)3P1010拉漿機(jī)350mm162880輾壓、分切放料裝置25100糾編裝置25100一次輾壓機(jī)3m/min1680011KW二次輾壓機(jī)3m/min25100011KW極帶送料機(jī)25125四柱油壓機(jī)18片/min257505KW極耳焊接極片焊接機(jī)貯能15片/min408003KW去毛刺去毛刺機(jī)15片/min20100分選極片分選設(shè)備18片/min301500烘干烘箱202005KW改裁1575合計(jì)302904065kw動力電池(裝配、化成、組合)設(shè)備選型一覽表表10單位:萬元裝配工序設(shè)備名稱規(guī)格型號設(shè)備產(chǎn)能數(shù)量金額動力功率正極包隔膜480片/h4020疊合8.3只/h沖孔80只/h20160組合鉚接鉚接機(jī)20只/h8080入殼高壓檢測高壓短路檢測機(jī)60只/h3060電池蓋焊接激光焊接機(jī)30只/h501250激光打碼機(jī)20500電池試漏電池試漏機(jī)80/h20200加堿加堿機(jī)60只/h30600安裝排氣閥自制清洗10400烘干10200化成預(yù)充電組合恒流充電柜10A192點(diǎn)5015003KW高溫活化烘房1015040KW化成20A/192點(diǎn)400120006KW分容、補(bǔ)充電50A/64點(diǎn)30090006.4KW檢測內(nèi)阻檢測360只/h
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