中国新能源汽车电池产业调研报告134332.pdf

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1、万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民中国新能源汽车电池产业调研报告 据统计，全球大气污染 42%来源于交通车辆的污染，大城市的交通车辆更使大气污染的比例高达 60%。为此，世界各国对发展电动车和混合电动车高度重视。中国作为全球第二大石油消耗国，高速发展的汽车业对环境和能源的影响越来越大，实现中国交通能源动力系统转型、发展新能源汽车已是大势所趋。新能源汽车在政府的大力支持下，产业快速发展，前景比较乐观。未来 25 年中国将新增 2.7 亿辆汽车，若电动汽车占乘用车总量的 20-30%，那么中国电动汽车市场规模可达到 7000 亿-1.5 万亿

2、人民币。2000年以来，中国政府实施“清洁汽车行动”，电动自行车有了快速发展，电动车列入了 863计划，加快了纯电动汽车（EV）和混合动力车（HEV）的研发进程。近期中国重点发展的三种电动汽车的应用方向分别是：混合动力车在商用车和家用轿车领域占主体；蓄电池电动车发展为中国特色，产品覆盖大宗交通工具、电动自行车、摩托车和微型轿车；燃料电池汽车应用在公共交通领域。电动汽车实现产业化的关键在于作为车载动力的动力电池，但其研发一直是新能源汽车发展的主要瓶颈。铅酸电池、镍氢电池、锂电池在成本、稳定性、性能指标等方面各有优势，也一直存有争议。依据 2009年中国工信部公布的新能源汽车生产企业及产品准入管理

3、规则，中国新能源汽车产品划分为起步期、发展期、成熟期三个不同的技术阶段。其中，燃料电池汽车属于起步期，锂电池电动汽车属于发展期，铅酸蓄电池电动汽车属于成熟期产品。从动力电池技术路线的发展历程看，最早是铅酸电池，之后是镍氢电池，再进一步是锂离子电池。由于磷酸铁锂安全性和性能都非常好，现在各国都在重点技术攻关，普遍认为是今后动力电池的一个主导方向。“氢经济”最终会取代现在的“石油经济”，氢燃料电池汽车前景可期。煤基燃料是解决中国能源安全的重要途径，可以作为解决中国日益增长的车用燃料消费的主要途径。生物燃料汽车在某些区域具有较强的竞争优势。综合以上分析，动力电池中的二次电池和燃料电池将作为本次调研报

4、告的重点，物理电池及化学电源中的一次电池不在此次研究范围内。二次动力电池中，铅蓄电池、镍镉电池由于能量密度低、环境污染大，逐渐退出历史舞台将成必然趋势，所以本报告更侧重于对当今应用较广的镍氢电池和具有强大发展潜能的锂动力电池进行分析，以此为基点梳理中国新能源汽车动力电池的发展之路。一、中国新能源汽车电池的研发情况、发展趋势及相关公司 先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹人不知而不愠，不亦君子乎？论语1、铅酸电池 1）产业布局 2010年铅酸蓄电池的生产主要集中在浙江、广东、江苏、河北、湖北、山东地区，这些地区目前铅酸蓄电池的产量占全国的 74.35%。2010年中国电池行业工业总产值地区占比

5、情况 2）产量 铅酸蓄电池的生产快速增长。2010年中国的铅酸蓄电池产量达14，416.68万千伏安时，同比增长 17.34%；2011年 1 月-5 月，铅蓄电池完成累计产量 5,907.77万千伏安时，同比增长 10.40%。2010年中国铅酸蓄电池月度产量及同比 好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文 2010年中国铅酸蓄电池连续但年月度产量对比 （数据来源：国家统计局）2、镍氢电池（H-Ni）1）研发情况 镍氢电池按应用可分为高轨道(GEO)用电池和低轨道(LEO)用蓄池；按结构特点可分为独立压力容器(IPV)镍氢电池、公用压力容器(CPV)镍

6、氢电池、单一压力容器(SPY)镍氢电池、互靠式压力容器(DPV)镍氢电池。中国对独立压力容器(IPV)镍氢电池的研制已成系列，从30200 Ah 共有 11 个品种；公用压力容器(CPV)镍氢电池的研制已形成系列；单一压力容器(SPY)镍氢电池已有产品被开发出来；互靠式压力容器(DPV)镍氢电池还有待研究开发。中国研制镍氢电池已有 20 多年的历史，但研制单位极少，仅限于天津 l8 所和上海811 所对镍氢电池进行了系统研究和开发，并开发了一系列产品。2003年 11 月，中国镍氢电池第一次在通信卫星上获得应用，该系统由天津 l8 所研制，己成功运行近 6 年，仍很正常。2）技术问题 镍氢电池

7、的正极一般使用烧结式镍电极，负极为聚四氟乙烯黏结的铂黑催化电极，隔膜主要用石棉膜和氧化锆布两种，电解液是高浓度的氢氧化钾水溶液，壳体是压力容器。目前中国在镍氢电池研发中遇到的主要技术问题包括整体可靠性问题和电池寿命问题，如正电极膨胀导致烧结电极解体 电解液干涸而造成电池失效；电池在充电末期和放电过程中产生大量的热，引起电池温度骤升和温差大，导致电解液再分配，使电解液不能形成重复循环导致电池失效。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗 3）发展现状及趋势 镍氢电池具备较高的容量，可大电流放电，允许再充电次数高达 5001000次,价格日趋合理，并

8、且可利用现行的镍镉电池的充电设施,因而镍氢电池获得广泛应用。自 1997 年丰田推出全球第一款镍氢动力 HEV 轿车普锐斯（PRIUS）以来，其混合动力汽车（HEV）销量至 2007年底已累计超过近 130 万辆。全球各种品牌的 HEV至 07 年底累计销量约有 150万辆，占全球所有新能源汽车销量的 99%以上。长达 10 多年的成功商业化运行，已充分证明镍氢 HEV是目前技术最成熟、使用最安全的车型，镍氢动力电池也是目前唯一大规模得到商用验证的电池体系。根据美国先进电池联合会（USABC）和日本公司对各种电动车用电池的性能以及发展潜力的比较论证,综合考虑电池的可靠性、安全性、电池材料的资源

9、与环境问题以及电池性能的发展趋势,确定镍氢电池是近期和中期电动车使用的首选动力电池，在电池领域的优势地位将持续到今后相当长的一段时间，在未来 15-20年内的电动汽车市场上仍会作为主要电源系统之一存在。2000-2007年镍氢混合动力汽车全球销量 截至 2011年 3 月，中国节能与新能源汽车示范运行总量已超过 1 万辆，示范运行总里程超过 3.3亿公里，累计载客超过 90 亿人次；纯电动汽车应用效果良好，已示范推广应用纯电动公交车 629辆，纯电动乘用车（含 Plug-in）1304辆，环卫等应用与公共服务领域的纯电动特种车 1307辆。在镍氢电池领域，中国在技术和资源上均具有优势，其中氢氧化镍的性能世界领先，稀土资源丰富，具有得天独厚的资源优势。中国的镍氢电池产量已占到了世界总产量的 60%。