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我国电池发展现状及展望.

发布时间 : 2017-03-15 浏览次数 : 285
一、我国电池发展简史

   1911年我国第一家电池厂“交通部电池厂”在上海诞生,1921年我国第一家专业铅蓄电池厂“上海蓄电池厂”建于上海,1941年延安军委三局所属电信材料厂开始生产锌锰干电池和修理铅蓄电池,1957年组建电机部电材局化学电源研究室、1958年成为我国第一个专业研究--一机部化学电源研究所(现电子部天津电源研究所),1960年我国第一家碱性蓄电池厂“风云器材厂”在河南省新乡正式验收投产。据不完全统计,我国电池生产厂点近千家,其中蓄电池点近700个,锌锰干电池厂也有200个以上,但锌锰电池年产量超过1亿只,铅蓄电池超过20万KVH,圆柱型碱性蓄电池超过500万只的厂很少,仅有50个左右,职工约15万人。

二、重点系列产品生产和市场情况

   (一)锌锰电池

   我国早已成为世界锌锰干电池第一生产大国,但在系列、品种、性能以及生产技术水平上,与国外和市场需要的差距很大;工业发达国家的锌锰电池日趋向小型化、高功率化、高能化、无贡化发展,并开发成为能全充放的碱锰电池,我国虽然小型电池比例逐年增加,高功率、高容量电池也正在逐渐增长,但仍以普通糊式锌锰干电池为主(占70%以上),且R20型电池占一半以上,这是反映其市场仍以农村手电照明为主。但我国日益增加的市场将更加促使碱性和纸板干电池的增长,而它们的发展又受原材料、生产设备和技术的很大制约。

   (二)扣式锌银电池和锌空电池

   扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等,已成为人们熟悉的电池品种。七、八十年代是我国研制和生产扣式锌银电池的高潮期,对电池密封、瞬间大电流、贮存期、生产工艺和设备做了大量工作。但由于生产厂点盲目大上,许多点设有技术,质量不过关,纷纷降价,打垮了别人,最后也消灭了自己,为进口电池垄断我国市场当了先锋。在竞争中,常州电池厂在引进松下技术和设备的基础上,消化,吸收和改进,扩大了品种和产量,排除困难、坚持发展。此外还有一些厂也坚持下来。

   (三)锂电池

   是用锂作为负极材料各类系列电池的统称,包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。具有比较量高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点。用于手表、照相机、计算器、计算机存储器后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。

   我国有得天独厚丰富的锂矿资源,是发展锂电池的最大优点。对锂电池的研究也有30年的经验,取得很多成果,还有两条引进生产线,但发展不尽人意。这主要是使用锂电池电子整机品种和数量很少,进口整机电池随整机进来,使用期长,国内市场难以形成,近年国际市场对锂电池需求趋旺,而我国能力有限,每年产量100多万只。锂离子蓄电池是1992年才商品化。由于此电池在安全性、寿命、可快速充电等方面大大优于金属锂蓄电池,发展非常快,主要用于摄录一体机、小型移动电台、便携式计算机等。一些厂商纷纷推出不同的吸锂材料,开发和生产了锂离子蓄电池,还不能商品化,对锂离子蓄电池研究也仅仅开始。

   (四)碱性蓄电池

   碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。

   锌银电池我国能正式生产的有高、中、低放电率蓄电池、密封蓄电池、干荷式蓄电池、人工和自动激活式电池。有极板盒铁镍蓄电池用于搬运车等电源,只有风云器材厂和五洲电源厂生产。镉镍蓄电池由于放电率、耐恶劣环境、贮存和循环寿命长、使用和维护简单、价格等优势,是目前使用面最广的电池系列,以不同结构、品种用于卫星、飞机、有线致导、炮和高机、火车、电站、车载和移动电台、UPS等电源、搬运车、电子仪器、家用电器、办公设备、摄象机、计算机、电动工具、电动玩具等等。近十年世界镉镍电池发展很快,销售额达30亿美元,家用的占60%;仅移动通信年需即15亿只以上。镍氢蓄电池包括高压镍氢蓄电池和金属氢化物镍蓄电池,因有高能量密度和高功率密度、长循环寿命、快速充电、生产工艺和设备与镉镍电池继承性强等优点,发展异常快。我国除研制成高压镍氢蓄电池,金属氢化物镍蓄电池一些厂已生产定型,近年也提供数百万圆柱式电池,还纷纷建新厂点,但电池容量一致性、化成和充电的热效应、自放电性能、大生产工艺、以及应用推广、开拓市场等碰到不少问题,对其发展及很快取代镉镍蓄电池的看法也开始冷静,一些单位又转产柱式镉镍蓄电池。我国又是储氢材--稀土和钛最大的储藏及生产国,是发展金属氢化物镍蓄电池有利条件。

   (五)铅酸蓄电池

   铅酸蓄电池是目前世界上产量最大,用途最广的一种电池。销售额占全球电池销售额的30%以上,我国铅酸蓄电池生产厂点历来就是电池行业中厂点最多的专业,生产技术和方式、规模、质量、污染程度相差太大,从手工作坊到机械化,密闭无污染、自动化方式应有尽有。我国一些主要铅酸蓄电池厂技术水平、产品质量达到80年代末或90年代初的水平。我国铅酸蓄电池年产量近3000万KWH。

   (六)硅光电池

   硅光电池是太阳电池中惟一可工业化生产的产品,包括单晶硅、多晶硅和非晶硅电池。我国近几年来,硅光电池年产量在1MW,今后发展速度取决于降低成本和降低售价,以及推广工作等方面取得的进展。我国空间用硅光电池系统在技术水平,可靠性、寿命等方面接近国外先进水平,所有卫星硅光电源系统都由国内自行配套,但包括地面用硅光电池在大规模生产水平和能力等方面却有相当大的差距。

   三、值得重视的经验教训

   (一)研制与生产单位

   1、以“最终使用者要求”为最高要求,而不能盲目追求比能量。因为电池是所有元器件中极其非线性化的器件,环境和应用条件,如温度、放电速率、贮存时间和条件、电量状态,以及使用维护的方法等都对电池能对外提供的电量有很大影响。各类电池,甚至同类电池不同结构、不同工艺、不同的组合,不同的规模其性能都不同,严格地讲,世上没有两个要同的电池,做一个电池易,能做让使用者用得好、乐于再用的电池难上难。

   为便于商业化大生产和推广,还应做好:研制时,就要考虑电池结构、所用原材料和零部件便于机械化大生产。人人易懂的使用、维护说明书;现时说明书多为产品技术条件的简单抄录,是内行不需要,外行看不懂。新型电源尤其是高能电池和蓄电池按国际上成功的惯例首先以OEM方式推出为妥,便于产品跟踪、服务和改进。正确的引导,世上没有十全十美的电池,应主动、正确地指导合理地选择电池系列和价格,扬长避短。

   2、历史教训应该深省。

   单纯价格竞争,伪劣产品充斥市场,破坏了信誉,扰乱了市场,失去了用户,为进口商品扫除障碍,自相残杀,既阻碍了民族工业的发展,也断送了自己。

   3、历史好传统应坚持。

   科研、生产、使用的三结合;学校、研究所、生产企业三结合,各有侧重。生产企业对用户访问,电池使用、维护、维修讲座。

   4、研究电池产品、技术、工艺的发展规律,以及产业发展和管理的特点。

   5、研究市场、研究市场的层次性、研究市场的变化、研究竞争者。

   (二)整机设计和最终使用者

   1、整机设计者在外形设计时,应先选定电池,因电池往往决定其外壳的两个方向尺度。

   2、学会正确选择电池系列规格。最好能以放电曲线为根据。

   3、学会正确地使用和维护电池包括选择合理的充电设备,对新遇到的电池应了解其与自己熟悉的电池在使用和维护上有何不同。

   四、展望

   我国“九五”和到2010年发展纲要,已经明确新型电子工业电子元器件是作为支柱产业的电子工业发展重点之一。电子工业部将新型电源列为新型电子元器件重点发展内容之一,这是电子工业的需要,更是信息时代的需要。

   纵观近二、三十年化学与物理电源,尤其新型电池高速发展主要是由于电子产品和其他产品电子化、智能化发展带来的市场需要,以及能源危机和环境危机带来的紧迫感作为促进剂而形成的。电子元件“九五”期间的发展思路是:上规模、上档次、争份额。其中对电池提出重点发展新型高能和密封、免维护电池;提高容量均匀性和发展系列化、成套性产品;突破了大生产技术,向专业化、集团化发展。认为电池向高能化、高功率、轻量化、单元化、长寿命、免维护、而恶劣环境条件,以及系统和智能化的方向发展。


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