高效节能环保电池厂房建设和自动化生产线改造项目建议书

一、项目的意义和必要性1.1项目建设的意义二十一世纪可谓是倡导绿色环保的时代，不但要求人们注重节约 能源，更要求人们注重居住环境的绿色环保，以实现社会的可持续发 展。我国石油资源比较贫乏，并且燃油与尾气排放的污染物是大气污 染的主要污染源，不利于环境保护和社会可持续发展。本项目主要是 通过建设高标准的二次电池生产厂房及配套设施，生产、销售、研发 高效节能环保二次电池系列产品。我国具有良好的锂离子电池产业基 础，该项目的建设将增强我国电池的生产能力、创新能力和核心技术 的拥有量，促进我国电池行业的技术水平升级，增强其在国内、国际 市场的竞争能力。为此，本项目的建设具有极大的经济效益，更对促 进我国经济腾飞、促进我国能源环境保护，实现我国可持续发展具有 重要意义。1. 2二次电池产业技术发展及趋势电池的发明至今已有两百年的历史，随着电池技术的不断完善和 改进，以电池为能源的用电器具获得了迅猛的发展。二次电池就是可 以进行充放电循环数百次以上反复使用的电池，与一次电池相比，除 了反复使用带来的经济性之外，二次电池的放电性能往往能够适合需 要更大功率的用电器具，具有更灵活的内在及外部特性的设计，这给 各种各样便携式用电器具的不断推出提供了无限的空间。二十世纪九 十年代以来，随着电子技术的进步，信息产业的大发展，使得各种通 信设备如雨后春笋般涌现出来，信息产业设备市场对小型电池的需求 量逐年增加，全球二次电池行业产销量持续高速增长。二次电池按照市场化的时间顺序，包括镣镉电池、镣氢电池及锂 离子电池。其中镣镉电池由于价格便宜、安全性佳、快速充放电力强, 过去一直被广泛使用于市场，但因镉污染严重、有记忆效应等原因， 正在逐步被锂离子电池、镣氢电池等其它电池取代；镣氢电池在1991 年导入市场，由于较镣镉电池的容量高、记忆效应小、不会产生环境 污染，且工作电压与镣镉电池相同，已经大量取代镣镉电池市场。然 而镣氢电池的工作电压、能量密度、高温特性及些许记忆效应等原因， 性能远比锂离子电池差，使得1992年才导入市场的锂离子电池，目 前已大量取代镣氢电池应用于3C产品上（包括笔记本电脑、移动电 话、摄录像机、数码相机及掌上型终端机等，未来更可作为电动车之 动力源）。但是随着镣氢电池技术的不断发展，其自身性能缺陷不断 得到解决，目前在高温性能、低温性能以及自放电等均得到有效解决, 使其在市场上的竞争力不断得到加强，特别是在信息产业领域的应 用，目前市场镣氢电池又有重获青睐的迹象。镣氢电池技术发展趋势：镣氢电池制造成本低、储电量高于锂离子电池等优点，仍使其在 电子携带式产品的使用上受到喜爱。另外，镣氢电池的正负极在表面 改性上，亦比锂离子电池具有较大的空间，因此其高容量产品的研发 亦持续进行着O另一方面，由于手机等应用产品市场汰旧换新率过高, 循环使用寿命已非电池选择的重要因素，而镣氢电池记忆效应的问题 已得到较好解决，加上其便宜的特质仍为其保有相当大的市场占有 率。短期之内，镣氢电池应仍与锂离子电池各拥一片天地而不会被迅 速取代。目前镣氢电池的发展方向是降低成本、提高寿命、改善大电 流充放电性能并制成大容量动力电池组。与锂离子电池相比，镣氢电 池的缺点为与锂离子电池相比能量还不高等。锂离子电池技术发展趋势：锂高分子电池将会是现有锂离子电池产品的发展方向，由于锂高 分子电池尚属于发展中的产品，技术发展基本成熟，但仍有待后续进 一步的研究及发展，仍有极大提升空间。另一方面，可提供四倍以上 重量能量密度的锂金属电池研发工作亦不因为其安全顾虑而延缓脚 步，相反地各大公司正加紧努力研究安全使用锂金属材料作为负极的 锂金属电池，但是现阶段仍未具备足够的技术能力以解决锂金属枝晶 的问题，故距其商品化的目标尚远。目前其发展方向在降低成本的同 时，一方面是继续做小做薄，以适应信息产业便携式用电器的需要， 另一方面是制成动力电池。1.3国内电池产业发展状况1993年以前，我国生产的电池，糊式干电池约占70%,出口电 池中糊式干电池的比例更大。根据发达国家电池工业的发展经验，为 适应形势的发展，中国电池工业协会提出了我国电池工业要以市场为 导向，大力调整产品结构，确定把我国一次电池向碱性电池方向发展, 二次电池向镣氢电池、锂离子电池方向发展。国内生产二次电池的企业主要有：深圳比亚迪、东莞迈科、江门 三捷、河南环宇、深圳比克、广州鹏辉等等。国内生产的二次电池已 经占世界二次电池市场份额的40%以上。目前中国已经成为世界新型 二次电池的生产、贸易中心，是世界重要的电池市场和电池生产基地。 二次电池国产新材料在电池产业的发展中起到了重要的开拓和相互 支撑的作用。世界一流的著名电池公司将新型二次电池的生产基地纷纷迁往 中国，进一步刺激了我国电池材料产业的发展和电池技术的进步。中国不仅是一次电池生产大国，也成为新型二次电池生产大国， 并向电池开发和产业化的强国进军。2003年以来，中国电池总产量约 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， 电池产量和出口量都位居世界第一。我国电池产业发展呈现如下特 占 八、（1）生产和出口高速增长，居世界前列；（2）技术和装备水平明显提高；（3）产业集中度较低；（4）多元化企业结构已基本形成；（5）各细分产业发展水平参差不齐；（6）部分关键材料和设备仍依赖进口。1.4国际电池产业状况世界上生产电池的大型企业集中在欧美和日本，以日本为最，松 下、三洋、东芝、日立等几家公司的电池产量占全世界的大部分份额。 此外还有美国的劲量、金霸王，法国的萨伏特，德国的瓦塔都是世界 知名电池公司。除此之外在亚洲还有GP （超霸），三星、LG等公司。 这些国外企业，由于本国的基础工业发达，电池生产线都是以自动化 设备为主，产品的质量和数量都占有优势，在整个国际市场电池产业 链条中占据高端位置。未来几年，世界电池产业将会呈现如下发展趋势：一是在技术的 推动和市场拉动下，世界电池产业规模将继续保持快速增长的态势。 二是二次电池的增长速度高于一次电池的增长速度。三是一次电池和 储备电池产业将稳中有升；镣镉电池产业将逐步被镣氢或锂离子电池 取代；镣氢电池产业近期会有所增长，将部分替代镣镉电池的电动工 具市场、铅酸蓄电池的电动自行车市场；锂离子电池产业仍将高速增 长；太阳能电池产业将加快发展，晶硅电池仍将占绝对优势；燃料电 池技术尚有待于进一步提高。四是动力电池产业将加快发展，目前看 来，镣氢动力电池优势明显，但将来铅酸电池、镣氢电池、锂离子电 池和燃料电池在动力电池方面的前景还将取决于技术发展状况，目前 尚难以定论。1.5电动汽车电池的必要性二十一世纪能源、资源、环境与人类的和谐发展成为社会关注的 焦点，不但要求人们注重节约能源，更加要求人们注重居住环境的绿 色环保，以实现社会的可持续发展。能源问题已经成为涉及每个国家 安全的战略问题，而环境污染直接影响世界人类的健康生存和经济的 可持续发展。从总体上来讲我国的能源特别是石油资源是很缺乏的。预测到2010年，原油需求3. 6亿吨，国内产量仅2亿吨，需要进口1.6亿吨。这意味着45%要靠进口。而各种车辆消耗了石油资源的 40% o汽车对社会环境造成污染相当严重，除直接产生污染源，如一氧 化碳、碳氢化合物、氮氧化物和硫化物等外，还有二氧化碳造成的温 室效应。这些问题已经引起世界各国政府、工业界以及学术界的广泛 重视。据联合国的“政府间气候变化专业委员会（IPCC） ”对上世纪 末期每年世界上排放二氧化碳总量的评估，每年约排放200亿吨，美 国居第一位，占世界排放总量的25%,中国居第二位，占总量的 13.5%。其中汽车的排放量约占20%o IPCC在关于二氧化碳排放 情况特别报告中指出，因为温室效应，20世纪地球表面温度上升 了 0.4-0. 8度，到2100年将比1999年上升1. 5-6度，到那时地球 海平面可能上升15厘米一95厘米。2005年我国民用汽车保有量突破 3000万辆，比2001年增长96%,几乎翻了一番，2010年我国汽车 保有量将再翻一番，达到5500万辆左右，2020年我国汽车的保有量 将会达到1. 4亿辆。机动车的燃油需求分别为1. 38亿吨和2. 56亿吨, 为当年全国石油总需求的43%和57%；也就是说，汽车将要“吃”掉 一半左右的石油。汽车保有量的不断增加和石油资源的日趋枯竭不利 于环境保护和社会可持续发展。如何满足汽车对石油的需求，是关系 国家能源安全的大问题。大力发展电动汽车，用电代油，是保证我国 能源安全的战略措施。为此发展电动车无疑是未来社会发展的必然要 求，也是符合绿色环保革命的需求，更是一种实现社会可持续发展的 工具。电动汽车是“绿色清洁”交通工具，传统内燃机汽车是将燃料(汽 油、柴油、天然气、甲醇等)燃烧生成的热能转化为机械能而驱动行 驶的；而电动汽车是将电能转化为机械能或化学能先转化为电能而后 转化为机械能来驱动车轮的。内燃机和电动机有着本质的区别，内燃机汽车燃料有非常高的比 功率和能量密度，能够满足长距离、大负载运行的要求，但污染排放 和噪声相对较高；而电动汽车恰恰相反，比功率和能量密度低，续驶 里程短，然而可实现“零排放”、低噪声的要求，是一种“绿色清洁” 交通工具。电动汽车的主要优点体现在以下几个方面：(1) 无污染“零排放”。以锂离子电池电动汽车为例，由于它 在放电过程中不产生任何污染物，所以不会对环境造成任何污染。混 合动力车作为过渡产品，是一种低排放汽车。测试数据表明，混合动 力电动汽车与传统汽车相比，污染气排放量显著降低。(2) 高效率。与传统内燃机相比，燃料电池不经热机过程，不 受热力循环限制，故能量转换率高，理论上可达100%,是内燃机效 率的2-3倍；混合动力车也约可达传统汽车的1.5倍。在都市行车， 为了等待交通信号，必须不断地停车和启动，这既使内燃机车造成了 大量的能源浪费，又增加了业已严重的空气污染。而电动车减速停车 时，可以将驱动能量“再生”转化为电能并储存在蓄电池中。由于其 停车时不必让电机空转，不但可大大提高能源利用率，也减少了空气 污染。（3）维修方便、耐用及成本低。电动汽车结构简单，毋需更换 机油、油泵，毋需添加冷却水，除定期更换蓄电池或电解质材料之外, 日常保养工作极少。其使用寿命比燃油汽车长。（4）控制精确。电动汽车控制精确，更适于为智能运输系统（its） 服务。现代电动汽车是汽车技术、电机技术、驱动技术、电力电子技术、 化工技术、能源存储和管理技术、低温技术、计算机技术和智能控制 技术的有机结合，其中能源存储和能源管理技术是最重要的一个环 节，是电动汽车能否正在产业化的关键，因此对能源存储和能源管理 技术的研究和开发对电动汽车的发展具有重要的意义。电动车主要用电池进行能源存储，电动车在运转过程中先把化学 能转化为电能，再把电能转化为机械能。目前使用的电动车动力电池 主要有四种：铅酸电池、镣氢电池、镣镉电池和锂离子动力电池。铅 酸电池中的铅，镣镉电池中的镉从开采、冶炼到生产的排污，都会对 环境造成污染。另外在其废弃后若处理不当，仍将对环境造成二次污 染。RoHS规定电子电器各项产品的制造，不可使用含有铅等特定有 害物质。产品中含有铅，将被禁止在欧盟各国之间销售。铅酸电池虽 未被禁止使用，但使用超过百年的铅酸电池，在环保日益成为社会发 展主导潮流的今天，将面临退出历史舞台的命运。镣氢电池虽然安全 性较好，但放电电压低，能量密度较低，自放电严重。所以随着人们 环境意识的逐渐提高，以及铅酸电池、镣氢电池、镣镉电池自身的劣 势，它们必将逐渐退出历史舞台，因此锂离子动力电池具有广阔的发 展和应用前景。高性能、高安全性锂离子动力电池能否在电动车中很好的运作， 只有电池的性能优越还远远不够，必须有与之相适应的电池管理系统 和集成电路，两者的协调配合才