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书

年产8亿Ah（宽温区）镍氢动力电池产业化项目可行性研究报告PAGEPAGE -PAGE1-年产5亿Ah（宽温区）XX动力电池产业化项目可行性研究报告

XXX能源有限公司二〇一二年五月PAGE3-目录第一章 总论 41.1项目概述 41.2项目投资主体 51.3报告编制依据与原则 51.3.1报告编制依据 51.3.2报告编制原则 61.4报告研究范围 61.5研究结论 7第二章 项目建设的必要性和可行性 82.1项目提出的背景 82.2项目建设的必要性 122.2.1国家产业政策和节能减排的要求 122.2.2公共交通发展的要求 142.2.3先进技术及产业化的要求 152.2.4符合电动汽车发展的方向 152.2.5可充分利用我国的稀土资源 162.2.6可满足市场迫切需求 172.3项目建设的可行性 172.3.1项目技术具有成熟性 172.3.2项目建设基础条件充分 18第三章市场分析 193.1产品概况及用途 193.2国内外市场情况调查与预测 203.1.1民用市场 203.1.2军用市场 223.1.3储能电站 223.3下游产品多市场商机无限 23第四章 产品方案及生产规模 254.1产品方案的选择 254.2生产规模设计 264.3产品质量标准与措施 274.3.1产品执行标准。 274.3.2质量保证的措施 274.3.3产品的分析检验 274.3.4测试项目与测试方法 28第五章 技术方案与设备选型 295.1技术现状 295.1.1国际技术现状 295.1.2发展趋势 305.2工艺技术方案的选择 305.2.1充分利用了中国的稀土资源 305.2.2在材料优化上取得了世界性的突破 315.2.3拓宽了XX电池的温度适应范围 315.3产品工作原理 325.4产品工艺流程 335.4.1湿法卷绕工艺 335.4.2干法插片工艺 365.5设备的选型 36第六章 材料供应、消耗、动力及运输 436.1主要原料供应 436.2原辅材料消耗与利用率 446.3动力保障 446.4材料及产品的运输 45第七章 建厂条件、选址及建设方案 467.1建厂条件 467.1.1交通方便。 467.1.2有供电、供水和现代通讯设施。 467.1.3有污水处置设施。 467.1.4满足项目建设用地。 477.2项目选址 477.3建设方案 477.3.1生产能力设计 477.3.2建筑总面积 47第八章环境保护与工业安全 508.1主要污染源与排放总量控制指标 508.2环境保护措施 508.3消防与工业安全 518.4职业安全机构及人员配置 528.5专项投资估算 52第九章组织机构、定员及项目实施计划 539.1公司组织结构 539.2生产班制与定员 549.3人员来源与培训 549.4项目实施计划 55第十章竞争分析 5710.1竞争五力强弱分析 5710.1.1进入者分析 5710.1.2现有竞争者的分析 5810.1.3替代产品分析 5810.1.4买方分析 5910.1.5卖方分析 5910.2企业总体竞争策略 5910.2.1充分利用技术领先优势 5910.2.2建立鲜明的产品形象 6010.2.3建立广泛的市场营销网络 6010.2.4严格控制生产成本和产品质量 6110.2.5加大科技力度 6110.3产品定位 61第十一章风险分析 6311.1政策风险分析 6311.2经营风险分析 6311.2.1产品相对集中的风险 6311.2.2销售风险 6411.2.3产品技术更新换代的风险 6411.3行业风险分析 6511.4市场风险分析 6511.5项目投资风险分析 65第十二章投资估算与资金筹措 6612.1项目投资主体与项目实施法人 6612.2投资估算表 6612.3资金筹措 66第十三章财务经济评价与分析 6813.1成本估算 6813.2销售收入、销售税金及附加所得税 6913.3经营利润测算与分配表 7013.4现金流量 7113.5财务评价指标计算 72第十四章结论与建议 7514.1结论 7514.2建议 75附件 76附1．专利登记副本 76附2．国家重点新产品证书 79附3．国家火炬计划项目证书 80附4．军队网络采购信息发布资格认证 81附5．工信部2012第17号公告 82附6国家领导参观照片 85附7．汽车整车产品定型试验报告 89附8．电动汽车安全要求检验报告 89附9．电动汽车能量消耗率和续驶里程检验报告 89

总论1.1项目概述无钕稀土系（宽温区）XX动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Ah无钕稀土系（宽温区）XX动力电池产业化项目由XXX有限公司投资在XXX高新区实施，实施项目由拥有自主知识产权的“无钕稀土系AB5型电极贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池”全部知识产权作为技术支撑。“无钕稀土系AB5型电极贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池”科研成果是由XX大学教授、中国工程院院士XXX先生为首席专家，XX大学教授、博士生导师、XX省杰出青年科学家、学科带头人XXX先生为项目负责人的课题组，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Ah无钕稀土系（宽温区）XX动力电池产业化项目计划总投资为11.38亿元人民币，其中固定资产投入10.78亿元；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，新增税收4.25亿元，为社会提供新的就业岗位3000个。经测算：项目投资利润率为97.51%，投资利税率为114.26%，投资回收期为3.1年（含建设期）。1.2项目投资主体本实施项目投资主体为XXX有限公司（以下简：XXX公司）。XXX公司于二〇一二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：；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。1.3报告编制依据与原则1.3.1报告编制依据（1）XX大学《无钕稀土系AB5型电极贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池》技术资料；（2）XX大学提供的相关材料；（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）XX省政府《XX省战略性新兴产品“十二五”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；（11）国际电池技术发展动态的有关资料。1.3.2报告编制原则（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。1.4报告研究范围1.结合我国电池产业需求现状分析市场，进行市场预测，研究新能源电池应用的市场前景及发展的可能性。2.通过对国内新能源电池产业发展需求预测，科学的、合理的制定产业化项目建设规模与方案。3.从社会效益和经济效益角度，分析实施产业化项目建设的可能性。4.推荐实施产业化项目建设的方案与研究结论。1.5研究结论通过市场调研、经济效益评论及社会效益分析，本实施“年产8亿Ah宽温区XX动力电池产业化项目”具有：1.符合国家加快培育和发展战略性新兴产业和实施“节能减排”政策，以及国家“十二五”规划；2.产品市场急需，适销对路，前景广阔，生命周期长；3.确定的工艺技术路线先进，稳定可靠；4.投资规模设计合理，项目建设周期短，投资回收快，产品极具竞争性和替代性；5.项目经济效益良好，抗险能力较强；6.项目下游产品多，潜在市场巨大；7.项目节能环保的社会效益显著。

项目建设的必要性和可行性无钕稀土系（宽温区）XX动力电池“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XX省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。2.1项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2.23亿辆，汽车保有量达1.04亿辆，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2.4亿辆)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4.6亿吨，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。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（2010-2015），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（2015-2020），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、IT、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。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XX宽温区XX动力电池攻克了这一世界性难题。宽温区XX动力电池是XXXX公司首席科学家、中国工程院XXX院士，XX大学博士生导师、教育部后续能源材料及器械工程研究中心主任XXX教授为首的科技团队承接国家８６３计划，经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１5项科技成果，10项专利。因此，XXXX电池一面世，主流媒体纷纷以“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XX寛温区XX动力电池的12米公交车历经６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XX宽温区XX电池在全国、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XX动力电池的卓越性能，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。2.2项目建设的必要性2.2.1国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3.5亿吨，其中净进口原油1.6亿吨，占原油消费总量的45.7％，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1.5亿辆和2.5亿辆的规模，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余万辆，年消耗燃油1.5亿吨计算，目前国内汽车年消耗燃油总量已达2.55亿吨，占总油料消耗的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43.9～45%，按目前日本生产的XX电池和燃油汽车配置情况参考计算，年产8亿Ah宽温区XX动力电池可配备油电混合动力轿车80万辆，可配置纯电动汽车4.8万辆。若将8亿Ah宽温区XX动力电池配置在1.6升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264.79万吨，按现行市场油价（以93#汽油7.15元/升为例）计算，折合人民币258.64亿元人民币，节能效果显著。用宽温区XX动力电池作油电混合动力配置其尾气排放低于国际通用的《欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值》标准，有机挥发物为每公里0.00625克，一氧化碳为每公里0.241克，氧化氮为每公里0.0025克，二氧化碳为每公里139.25克。年产8亿Ah无钕稀土系（宽温区）XX动力电池配套在4.8万辆城市电动出租汽车上，年可减少有害尾气排放量5.4万吨，相当XX省机动车年度一氧化碳排放量的3.8%（按照国家有关部门2007年统计资料测算），减排效果显著。2.2.2公共交通发展的要求《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。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-动力蓄电池的电-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。”2.2.3先进技术及产业化的要求本公司拥有的无钕稀土系XX动力电池专利技术是在保持了CaCu5型六方型结构和全部AB5型贮氢合金容易活化，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XX电池的温度适应范围，将XX电池的工作温度范围拓展到了-55℃～+70℃，延长了XX电池的周期寿命，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1-2倍以上；在低温-30℃的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XX电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。2.2.4符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Ah无钕稀土系XX动力电池和年产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2.2.5可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9.3万吨，但在我国从事稀土开采与加工的企业中，基本是以钕、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15～19%，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XX动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。2.2.6可满足市场迫切需求无钕稀土系XX动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：-55℃∕0.2C放电达额定容量的88%；②-40℃∕③-30℃∕④+70℃∕0.2C放电达额定容量的100%；⑤1C充放电循环，周期寿命大于700次；⑥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XX电池均不能达到），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。2.3项目建设的可行性2.3.1项目技术具有成熟性无钕稀土系（宽温区）XX动力电池技术已经过小试、中试、工业化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：-55-40℃低温条件下，实际放电达额定容量90%；-30℃低温条件下，充电饱和度达100%；+70℃1C充放电循环，周期寿命大于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XX动力电池技术具有前沿性与世界独占性，日本、美国、韩国等世界各国制造的XX电池，目前尚未达到这一领域技术水平。2.3.2项目建设基础条件充分无钕稀土系（宽温区）XX动力电池技术项目，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，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XXX市政府统筹配置，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。

第三章市场分析3.1产品概况及用途宽温区XX动力电池是以无钕稀土系（AB5型电极）贮氢合金及无钕稀土系XX动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、IT、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XX动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XX电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XX动力电池，在省却了价格昂贵的钕、镨元素后，还将XX电池的性能指标推向了世界顶峰。所以，XX动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。3.2国内外市场情况调查与预测3.1.1民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“XX动力电池”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）262280.347％31512.36％354.8111.22％生产总价（亿元）441.56635.2343.86％98354.75％1526.5955.3％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）XX电池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4.3％3.9％19.0％12.3％7.6％41.1％11.8％从上表1可见，我国的电池市场在以每年43～55％速度递增，XX动力电池产品上市，近期将取代占3.9％份额的镍镉电池市场，部分取代占41.1％份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XX电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3.5亿部，数码摄、照相机1.3亿部，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）XX动力电池保守估计也在500亿Ah以上。年产8亿Ah宽温区XX动力电池，针对石油行业，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4.8万辆配置；应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Ah（宽温区）XX动力电池只是车水杯薪。综上所述，年产8亿Ah“无钕稀土系（宽温区）XX动力电池”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(Ah)金额数量(Ah)金额数量(Ah)金额数量(Ah)金额数量(Ah)金额国内民品轿车年销售1千万台50亿50070亿70010001300170亿1700按10000Ah／辆配置和需求量10%计算30亿30033亿330363399.3439.2按200万Ah/辆配置和需求量的10%计算国内民品通讯市场（拥有电池7亿块）35亿350385423.5465.8512.3按50Ah/块配置和需求量10%计算其它行业2527277.7305.4335.4按总需求的5％计算国际市场2360256028163090339亿3390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／Ah中性价计算。3、表中金额均以人民币为计算单位3.1.2军用市场无钕稀土系XX动力电池在军用市场同样具有广阔的前景。《XX省科技厅电池成果鉴定产品推广应用意见》指出，无钕稀土系XX动力电池具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XX动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。3.1.3储能电站XX动力电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。XX电池的长寿命和快速充电等特性使得它成为与风能太阳能等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。3.3下游产品多市场商机无限“无钕稀土系（宽温区）XX动力电池产业化项目”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XX动力绿色环保公交车，按年配套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XX动力电池的市场价值约为360亿元人民币。若生产以（宽温区）XX动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。其合理的价格也会为国人所青睐。本公司提供的蜀都牌CDK6122纯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XX成都市公交主干线上运行。从产品的安全性能上讲，XX动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。

产品方案及生产规模4.1产品方案的选择无钕稀土系（宽温区）XX动力电池技术是以“无钕稀土系（AB5型电极）贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池”所构成全部独立知识产权为支撑。XXX有限公司在和XX大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XX动力电池在执行国家标准的前提下，同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XX动力电池配套，有的地方可能是压缩天然气和无钕稀土系XX动力电池配套，还有的地方可能是燃料电池和无钕稀土系XX动力电池配套。——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XX电池进入这些领域，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XX电池的制造水平为-18℃可以放出额定容量的50～70%，-30℃基本放不出，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。而无钕稀土系XX动力电池可以实现在-30℃的条件充电，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。4.2生产规模设计按照公司拟定的“无钕稀土系（宽温区）XX动力电池”产业化项目生产目标，年产8亿Ah宽温区XX动力电池，需建设生产线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XX动力单体和组合电池3亿Ah，大容量电池组5亿Ah（详见下表）。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1.5亿AhD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1.5亿AhD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Ah大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4.3产品质量标准与措施4.3.1产品执行标准。鉴于国家对无钕稀土系（宽温区）无钕稀土系XX动力电池产品质量检测标准尚未正式颁布，产品质量在无特殊要求的情况下执行IEC标准、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。4.3.2质量保证的措施（1）按照GJB9001A—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。4.3.3产品的分析检验（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。4.3.4测试项目与测试方法（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）XX动力电池测试项目和指标如下：表5序号测试项目具体指标测试方法1容量规格6、8、30、40、80Ah仪器法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5～2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≤0.5～1.5（mΩ）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

技术方案与设备选型5.1技术现状5.1.1国际技术现状以电极合金选择评价，世界上五花八门。有AB型、AB2型、A2B型、AB5型等，AB型是以镍钛为A侧金属，以钛、铁为典型氢化物；AB2型是以镁为A侧金属，镁、铁典型氢化物；AB5型是以镧为A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-18℃时放电75.8%，-30℃时放电11.7%，容量低，D型电池一般不超过7Ah。美国的技术特点是容量高，AA电池容量可达到3000mAh。5.1.2发展趋势XX电池和锂电比较，除容量上处于劣势外，其它方面都处于优势，一是安全性好；二是价格便宜；三是温度适应范围宽等。从二〇〇五年起随着原材料的涨价，特别是镍、钴的涨价给XX电池的发展带来了致命的冲击。二〇〇五年以前XX电池国际市场上的递增基本上超过15%，二〇〇六年和二〇〇五年比，只增加6%，使得XX电池在和锂电对比中，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，XX电池的容量低于锂电，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XX电池的一致性，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XX电池的循环周期寿命，满足混合动力汽车及纯电动汽车的需求。5.2工艺技术方案的选择从技术现状与发展趋势对XX动力电池制造技术路线和生产工艺的阐述中说明，“无钕稀土系（宽温区）XX动力电池”的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：5.2.1充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。5.2.2在材料优化上取得了世界性的突破世界各国在XX电池的材料选择上，钕的含量过低将不能解决循环稳定性，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XX动力电池在容量、使用寿命、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XX动力电池”与其它类电池性能参数比较表6技术参数镍镉电池XX电池铅酸电池磷酸铁锂电池工作电压（V）1.21.22.13.2质量比能量（Ah/kg）30-5050-8040120体积比能量（Wh/L命（次）5007004002000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5.2.3拓宽了XX电池的温度适应范围解决XX电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XX电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XX动力电池工作适应温度已达到在-55℃～70℃关于无钕稀土系XX动力电池的高温适应范围进一步拓宽的工作，公司正在进行，力争达到70℃～90℃以上。本项目XX动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（一般电池国家标准为3.25倍）；二是在-40℃低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-40℃低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5.3产品工作原理宽温区XX动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，XX电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XX动力电池充放电时工作原理反应式：无钕稀土系XX动力电池在充放电时，正极反映与镉镍电池相同。充电Ni（OH）2＋OH－NiOOH+H2O+e－放电E+0=0.49V/SHE。正极过充电时，反应为：2OH－EQ\F(1,2)O2↑+2e－+H2O正极过放电时，反应为：2H2O+2e－H2↑+2OH－负极反应为贮氢合金的电化学吸放氢反应：充电M+XH2O+xe－MHX+XOH－放电E-0=-0.828V/SHE。负极过充电时，反应为（2–6）式。负极过放电时，反应为（2–5）式。XX电池正常充放电时的总反应为：充电M+NIi(OH)2MH+NiOOH放电E0=1.318V。5.4产品工艺流程5.4.1湿法卷绕工艺磅秤、合浆机配磅秤、合浆机配料正极：氢氧化亚镍、氧化亚钴粘接剂等负极：合金、粘接剂等正极：泡沫镍负极：钢带正极：泡沫镍负极：钢带电极制造正极拉浆制备负极拉浆设备正负极带极片碾压扎膜机正负极带极片剪切电极分选分条机剪切机电子枰D型电池负极也要清粉但不用清粉机清粉超声波清粉剂（正极用）镍带极片（D型电池负极也要焊极耳极耳点焊压毛刺点焊机压毛刺机正负极极耳粘胶带隔膜裁剪电解液配剂氢氧化钾净化水准备隔膜裁剪机贴胶带机磅秤电解液配制槽电子秤移液管净化水设备电导测试仪正负极片隔膜外壳卷绕装壳卷绕机滚槽注液滚槽机注液机涂粘并压盖组合盖密封胶涂胶机组合盖密封胶封口封口机电压表搁置化成包装电池清洗热缩管烘箱化成分选设备电压表包装机5.4.2干法插片工艺无钕稀土系XX动力电池在制造高容量方型整体和异性整体电池时，将采用干法四柱压片制造电极，插片工艺完成整体装配。该工艺的最大优点是物料分布均匀、无非导电物质的介入、极板延展性小、较好地保证了基体的强度，定量进料、各极板之间的物质负重误差小，这就较好地保证了电池容量、内阻和电压的一致性，从而实现整体电池组能保证工作状态的动态一致性。干法插片工艺流程：正极材料准备四柱压片装配包片点装配包片点焊配组负极材料准四柱压片包装出厂化成检测封口包装出厂化成检测封口5.5设备的选型年产8亿Ah宽温区XX动力电池产业化项目的技术方案确定为：F型以下的小型电池采用湿法拉浆卷绕法；F以上的大电池采用干法四柱柱压片，方型或异型采用每片插片而直接成为整体电池组。根据项目工业放大性试验和量产所订购的设备运行、使用情况评价及制备工艺的要求，本实施项目产品生产所需的成套生产线制造设备、辅助设备及化验检测仪器等，采购、配置如下表：动力电池（公共设备及准备）设备选型一览表表7单位：万元工序设备名称型号设备产能数量价格（万元）设备功率制净化水纯水机2500压缩空气空压机2500环境温度中央空调192冷墩402800除尘风淋设备401000除湿机100供电系统3000地面处理4000隔膜分条隔膜分条机315隔膜分切隔膜分切机900片/h3090制隔膜袋隔膜焊接机500片/h6060碱液配制配碱机自制2100电池盖组合自制20排气阀组合自制20排气阀检测压力测试机自制30电池壳底焊接氩弧焊机70个/班160200合计33912435动力电池（正极）设备选型一览表表8单位：万元工序设备名称规格型号设备产能数量金额动力功率拌料V型强制搅拌机240L101003.7KW配胶电子磅称200Kg53电子台称60Kg53电子台称6Kg53B100100L10302KW合浆真空搅拌机300L180L10100060KW周转桶120L100L3060电子磅称200Kg3电子台称60Kg3电子台称6Kg3粘度计24拉浆拉浆炉163200150KW冰水机3P26525KW辗压、分切放料装置1030纠编装置1030辗压机∮500*400/400T3m/min1590011KW极带送料机1575四柱油压机20T18次/min154505KW清粉清粉机6片/min90450极耳焊接极片焊接设机15片/min408003KW粘胶带极片粘胶带机15片/min20120去毛刺极片去毛刺机15片/min20100分选极片分选设备18片301500烘干烘箱202005KW改裁1575去浮粉1575合计4249269244.7kw动力电池（负极）设备选型一览表表9单位：万元工序设备名称规格型号设备产能数量金额动力功率合浆真空搅拌机100L60L1060030KW冰水机3P1010拉浆机350mm162880辗压、分切放料装置25100纠编装置25100一次辗压机3m/min1680011KW二次辗压机3m/min25100011KW极带送料机25125四柱油压机18片/min257505KW极耳焊接极片焊接机贮能15片/min408003KW去毛刺去毛刺机15片/min20100分选极片分选设备18片/min301500烘干烘箱202005KW改裁1575合计302904065kw动力电池（装配、化成、组合）设备选型一览表表10单位：万元装配工序设备名称规格型号设备产能数量金额动力功率正极包隔膜480片/h4020叠合8.3只/h冲孔80只/h20160组合铆接铆接机20只/h8080入壳高压检测高压短路检测机60只/h3060电池盖焊接激光焊接机30只/h501250激光打码机20500电池试漏电池试漏机80/h20200加碱加碱机60只/h30600安装排气阀自制清洗10400烘干10200化成预充电组合恒流充电柜10A192点5015003KW高温活化烘房1015040KW化成20A/192点400120006KW分容、补充电50A/64点30090006.4KW检测内阻检测360只/h