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1、高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池专案可行性研究报告目 录计 划 结 构第一部分：蓄电池行业研究报告第二部分：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池项目说明第三部分：企业基本情况及未来发展战略第四部分：高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池市场前景第五部分：生产方案与投资回报第 一 部 分蓄 电 池 行 业 研 究 报 告1、 蓄电池的发展与能源危机2 、铅酸蓄电池的用途与环境污染3 、蓄电池的产业链分析4 、蓄电池的市场细分5 、蓄电池行业的发展趋势1、蓄电池的发展与能源危机：能源是国民经济发展的动力，也是衡量综合国力、国家文明发达程度和人民生活水平的重要指标。人类社会进步的历史表
2、明，每一次能源技术的创新突破，都给生产力的发展和社会进步带来深远的变革。20世纪所建立起来的庞大的能源系统，已无法使用未来社会对高效、清洁、经济、安全的能源体系的要求，能源发展正面临着巨大的挑战。当今时代，环境保护已成为人类社会可持续发展战略的核心，是影响当前世界各国的能源决策和科学导向的关键因素。同时，也是促进能源科技发展的巨大推动力。电池工业以新材料科技为基础，与环保科技相关联，与汽车、电子、电力、交通、信息产业相配套，与休闲、娱乐、保健和提高自身素质的消费观念的转变相适应，它关系到可持续发展战略的实现。电池工业是新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。用电领域的新发展和
3、人类对环境保护的强烈要求，已经成为推动电池工业发展的两大主要因素。1859年法国工程师Gaston Plante发明的铅酸蓄电池，为人类的生产力发展和社会进步带来深远的变革。但是，铅酸蓄电池在制造与使用过程和废弃物所产生的污染，也给人类社会带来了严重的危害。铅酸蓄电池行业是重污染行业之一。尤其值得注意的是，我国铅酸蓄电池仍有较大比例是老式的开口电池，使用中冒酸雾、溢硫酸。每年总有一定数量的铅、硫酸施放到自然界中。据有关数据显示，一只腐烂的电池能使一平方米的土地失去使用价值。铅酸蓄电池已成为严重的污染源。近年来，随着工业结构的改革，以及环境保护和资源有效利用的新要求，对铅酸蓄电池的使用提出了许多
4、限制条件。对此，世界各国都在研究开发高性能的蓄电池，以解决铅酸蓄电池的可靠性、免维护、环保、高比能量和高比功率等问题。铅酸蓄电池发展趋势为：全密封、免维护铅酸蓄电池将逐步取代传统的开口铅酸蓄电池。新工艺、新技术、新材料、新结构将使目前的铅酸蓄电池更新换代。2 、铅酸蓄电池的用途与环境污染2.1、铅酸蓄电池的基本知识2.1.1、基本定义： 电能可由多种形式的能量变化得来，其中吧化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分。放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池。放电后可以用充电的方式使活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学
5、能转为电能的电池，叫蓄电池，也称二次电池。2.1.2、铅酸蓄电池的定义：铅酸蓄电池是蓄电池的一种，主要特点是采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。2.1.3、铅酸蓄电池的分类：A、 按蓄电池极板结构分为：形成式、涂膏式、管式蓄电池。B、 按蓄电池盖和结构分为：开口式、排气式、防酸隔爆式、密封阀控式蓄电池。C 、按蓄电池维护方式分为：普通式、少维护式、免维护式蓄电池。D 、按我国蓄电池有关规定的产品系列种类及用途分类：用途适用范围表示字母常见型号（参考）额定小时率功能起动用汽车，拖拉机，柴油机，船舶Q3Q-361956Q-30220C20/Ah起动照明等固
6、定防酸式通讯，发电厂计算机系统GFGF-103000C10/Ah保护自动控制等备用电源牵引用电池车 叉车 铲车等DGDG-180745C5/Ah动力电源煤矿叉车 汽车内燃机D-KTD-380-KTD-560KTC5/Ah动力电源电动车DM/DAMDM-1020C2/Ah动力电源铁路用电动车 客车TGT-1895402TG540C5/Ah起动设备备用照明内燃机NN-2704202N-270360C5/Ah内燃机起动摩托车摩托车M3M-2166M-532C10/Ah起动矿灯用矿灯KSK5811C10/Ah矿灯照明航空航空HK12HK-28起动照明通信坦克坦克TKTK-XX起动用点通信潜艇潜艇JCJ
7、C动力电源航标航标JBJB-X-X照明2.1.4、铅酸蓄电池的工作原理：A、铅酸蓄电池电动势的产生：铅酸蓄电池充电后，正极板二氧化铅（PbO2），在硫酸溶液中(H2SO4)水分子的作用下，少量二氧化铅与水生成可理解的不稳定物质-氢氧离子，氢氧根离子在溶液中，铅离子留在正极板上，故正极板上缺少电子。铅酸蓄电池充电后，负极板是铅，与电解液中的硫酸发生反应后，变成铅离子，铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子。可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，两极板间就产生了一定的点位差，这就是电池的电动势。B、铅酸蓄电池放电过程的电化反应：铅酸蓄电池电
8、池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子与电解液中的硫酸离子反应，在极板上生成难溶的硫酸铅。正极板的铅离子得到来自负极板的两个电子后，变成二价铅离子，与电解液中的硫酸根离子反应，在极板上生成难溶的硫酸铅。正极板水解出的氧离子与电解液中的氢离子反应，生成稳定物质水。电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。放电时硫酸浓度不断下降，正负极上的硫酸铅增加，电池内阻增大（硫酸铅不导电），电解液浓度下降，电池电动势
9、降低。化学方程式：正极活性物质 电解液 负极活性物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物二氧化铅 + 稀硫酸 + 铅 硫酸铅 + 水 + 硫酸铅 C、铅酸蓄电池充电过程的电化反应：充电时，应在外接一直流电源（充电机或整流器），使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子和硫酸根负离子，由于外界电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子，并与水继续反应，最终在正极板上生成二氧化铅。在负极板上，在外接电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子和硫酸根负离
10、子，由于负极不断从外电源获得电子，则负极板附近游离的二价铅离子被中和为铅，并以绒状附着在负极板上。电解液中，正极不断产生游离的氢离子和硫酸根离子，负极不断产生硫酸根离子，点电场的作用下，氢离子向负极移动，硫酸根离子向正极移动，形成电流。充电后期，在外电流的作用下，溶液中还会发生水的电解反应。化学反应式为：正极物质 电解液 负极物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物硫酸铅 + 水 + 硫酸铅 氧化铅 + 硫酸+ 铅 D、铅酸蓄电池充放电后电解液的变化：从上面可以看出，铅酸蓄电池放电时，电解液中的硫酸不断减少，水逐渐增多，溶液比重下降。铅酸蓄电池充电时，电解液中的硫酸不断增多，水逐渐减少，溶液
11、比重上升。2.2、铅酸蓄电池生产使用过程中电解液对环境的污染处理： 铅酸蓄电池中电解液主要为硫酸，而硫酸对人体及环境会造成的伤害及污染是巨大的。铅酸蓄电池虽然生产及使用比较长久，但电解液在生产机运输过程中由于密封不严而造成泄漏及对人体及环境造成危害及损伤。尤其是废弃的铅酸蓄电池在回收过程中的不及时而对环境造成的污染，是人类最大的威胁。虽然我国制定了比较严格的电池回收处理规定，但是，许多的企业及消费者嫌麻烦及不愿承担回收费用，而将电池直接废弃，而蓄电池中的废电解液对土壤的污染造成了很大的无法挽回的损失。所以，寻找替代硫酸的无污染电解质，是电池行业所有同仁肩负的艰巨使命。3、蓄电池的产业链分析：我
12、国蓄电池产业主要是以研究环节、销售环节、消费环节、回收重复利用环节构成，下面将依次对这些环节进行简单的阐述。3.1、研究开发与新技术：蓄电池的发展方向主要是技术的发展，应用于各种负载上的铅酸蓄电池可以获得改进，特别是12V和36V的汽车用阀控式密封铅酸蓄电池。用于各种型号的电动车和混合型电动车的蓄电池要求更多的能源动力，在未来的几年中将会开辟新市场，虽然具有较高能量密度的镍氢蓄电池和锂电池有利于应用在电动车中，但强劲的发展计划已使铅酸蓄电池成为重要的选择对象。（新能源汽车生产企业及产品准入管理规则工产业2009 第44号）此外对汽车蓄电池所进行的改进也适用于备用和牵引蓄电池。铅酸蓄电池行业需要
13、提高其作为创新者的形象，对研究和开发的投资何以改进产品和工序，从而使行业得到持续性发展。而在目前市场铅酸蓄电池作为主要产品的情况下，研究开发低能耗、高效率、零污染的其他替代产品，是目前蓄电池行业研究开发的主要方向，目前比较实用而且先进可行的主要以硅胶作为电解质的美国爱利公司作为代表的高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池等，开始出现新的革命性产品，来替代对环境造成巨大污染的铅酸蓄电池，在以后的篇章中将专门介绍高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）蓄电池的性能及优势等。3.2、蓄电池的回收与利用：蓄电池（主要是铅酸蓄电池）属于高污染产品，其制粉和加酸两个生产环节对周边环境污染较大，国内生产企业虽有
14、一定的防护措施，但其制铅粉时形成的大量粉尘和硫酸灌注过程中产生的酸雾仍会有部分弥散到空气中，严重时会引起中毒或易导致酸雨的形成。 虽然我国对蓄电池的回收由一套严格的制度，但是我国的企业为了减少回收成本，基本任其污染环境回收很少，其实，回收处理的工艺并不复杂，只是企业考虑的是成本与效益，所以，铅酸蓄电池的回收是目前行业面临的重要问题。在考虑回收处理的同时，研究替代硫酸电解液的产品也不断得到了行业的认可，尤其是对环境无污染的高容量全密封免维护胶体（聚质晶体）电解液，其为弱酸性硅酸盐，可作肥料，不但没有污染而且对碱性土壤有中和和松弛土壤的改良作用。4、蓄电池的市场细分4.1、起动用蓄电池：起动用蓄电
15、池一直是我国铅酸蓄电池行业的主导产品，无论产量、产值、规模都占这个行业第一位，由于近年来我国轿车行业的兴起，推动了起动用蓄电池的发展与需求，按蓄电池行业协会介绍，2005年以来我国汽车行业受轿车大量进入家庭的影响，其增幅达38%，增幅平均仅按10%保守速度预测，2007年起动用蓄电池需求量不低于3150万只（不含出口需求量）。4.2、工业用牵引蓄电池：按行业协会对13加企业的汇总，2007年产量仅为61.99万KVAH，由于这个产量不是全国所有蓄电池产量的统计，约占统计量的70%，所以我国牵引用蓄电池的实际需求量约为86.7万KVAH，根据我国实际发展情况的平均年增长率为9%，从而预测2009年需求量为159.18万KVAH。4.3
