第8章 MH-Ni电池应用.doc

第8章 MH-Ni电池的应用 目前MH-Ni 电池的发展主要集中在“一大一小”和“高功率”上，即电动汽车用大容量电池，手机和便携式电子设备用AA规格以下的小型号电池以及电动工具和电动车等用高功率电池。开发工作温度范围更宽的电池也是当前热点之一。 自从1984年荷兰飞利浦公司解决了LaNi5贮氢合金在充放电过程中容量衰减问题后，MH-Ni电池技术开发进入新的时期，20 世纪90 年代中期即实现了产业化，在此期间MH-Ni 电池技术获得了突破性进展。20世纪90年代初期AA 型MH/ Ni电池容量为1050 mAh, 1997年达到了1500 mAh，目前常规AA型电池容量普遍已经达到2300 mAh，而GP、三洋等已有超过2700 mAh的产品。2001年世界MH-Ni电池产量约15亿只，2005年已经超过20亿只。 日本MH-Ni 电池产业化进展很快，20世纪以前，每年都以较高的速度在增长, MH-Ni 电池的产量一直保持着较高的增长率。1998 年MH-Ni 电池达到6. 5亿只，1999年生产了8.68亿只，2000年生产了10.1亿只。日本仅两年时间就增长了约4亿支，可以看出日本增长速度是惊人的。随着MH-Ni电池技术日趋成熟，在中国已大批量生产，产品质量与日本相当，但原材料、制造成本等均低于日本，所以日本采取把生产能力往中国迁移的策略，其国内产量明显下降。日本1999～2003年MH-Ni电池的总产量和其总产值见表8－1。 表8－1 1999～2003年的日本MH-Ni 电池总产量和产值 年份 生产量/百万只 产值/亿日元 1999 868.057 1 071.04 2000 1 026.00 1 171.04 2001 1 480.00 1 689.22 2002 540.00 638.00 2003 380.00 511.00 日本MH-Ni 电池的70 %以上出口欧美和东南亚地区，主要用于移动电话、微机和摄像机和笔记本电脑。 中国于20 世纪70 年代开始探索贮氢合金材料LaNi5作电极材料的可能性，研究重点是LaNi5材料的物理化学性质和电化学特性。中国是继美、日之后MH-Ni产业化开发最早的国家，MH-Ni 电池的生产厂家主要集中在广东、山东、江苏、浙江、天津等地，广东约占据了总生产量的三分之一以上；而广东的厂家又多集中在深圳、东莞、中山等地，深圳地区MH-Ni电池厂家的产量占了广东省的50%以上。从市场集中度来看，我国MH-Ni电池行业集中度比较高，其中比较大的企业主要包括：深圳比亚迪、深圳毫鹏、惠州超霸、天津力神等企业。中国有100余家电池厂商的主要产品是以MH-Ni 电池为主。比亚迪公司(BYD) 为中国最大的小型二次电池专业厂商，2005年销售收入达65亿元。深圳毫鹏(High Power)、惠州超霸(GP)、辽宁三普(Union Suppo)、江门三捷等企业MH-Ni 电池月产能都达到1500万只以上。 2005年，中国MH-Ni电池产量超过9.6亿只，预计2006年产量继续以超过15%的速度增长，达到11亿只左右。中国MH-Ni电池主要性能和生产工艺已达国际先进水平。 目前MH-Ni 电池的生产企业主要集中在日本和中国。据中国海关统计数据和中国电池工业协会提供数据显示2004年中国电池出口数量与金额均比2003年有较大幅度的增长。二次电池中的传统电池如铅酸、镍镉、镍氢等电池增幅达25～30％。二次电池中的镍氢电池、锂离子电池等正打破原来电池行业中一贯是日本向世界各地出口的局面，其数量和金额均有大幅度提升。2005年中国外销出口镍氢电池约9亿只，创汇近6亿美元，超过日本成为世界上MH-Ni电池第一生产大国。 8.1 MH-Ni小型号电池的应用 近年来，个人电脑、移动电话等便携式电子产品飞速发展，促使与之配套的小型二次电池向小型化、高容量、快充电方向快速发展。镍氢电池的发展成功，给小型二次电池的发展注入了新的活力，并迅速进入竞争市场，使其呈现一派勃勃生机。 小型MH-Ni电池的体积比能量由1990年的180Wh·L-1发展到1997年360 Wh·L-1，重量比能量由1990年的55 Wh·kg-1发展到1997年的70 Wh·kg-1。日本三洋公司4/3A型4700 mAh电池产品，其体积比能量已达370 Wh·L-1。目前小型MH-Ni电池的体积比能量及重量比能量均比较稳定，分别在370 Wh·L-1和75Wh·kg-1左右。 小型MH-Ni电池在发展中一方面要与Cd-Ni电池比价格，另一方面又受到锂离子电池比能量的竞争。随着MH-Ni电池的产业化、规模化，大大降低了成本，目前已取代了一部分Cd-Ni电池市场。为了与锂离子电池竞争，MH-Ni电池正向高容量、小型化发展，目前AA型电池容量已达到