1千吨镍氢电池用高性能稀土储氢合金材料项目投资立项申报材料

根据国务院发展研究中心中国轻型电动车发展战略研究课题组年月份公布的研究报告和其他有关资料显示年我国电动车年销量为万辆年总产量为多万辆，其中近出口，实际工业产值多亿元，年全国电动车保有量达到万辆。

这个课题组还预测年全国电动车产量将达到万辆左右，到年有望突破年产万辆，年出口万辆以上，行业工业产值亿元，包括上下游带动产值的产业总体规模，则可达到亿元，另据有关资料显示中国自行车保有量为亿辆左右，年内，自行车将有半数被电动自行车取代，如果电动自行车按年为更换周期，电动自行车产品很难做到市场饱和。

根据北京上海等大城市估计，每年需求万辆电动助力自行车和万辆电动摩托车。

万辆电动自行车，每辆至少需要个电池组，每个电池组至少需要只电池，预计年需求电池量为万只电池。

如电池组平均按元计算，则年产值为亿元，按利税计算，利税达亿元，同样万辆摩托车年产值达亿元，年利税亿元。

与目前市场上运用的电池相比较与锂电子电池相比，锂离子电池由于比能量高，在小型化方面具有独特的优势，但价格较高，而镍氢电池虽然比能量略低些和锂离子电池比较，但价格较低，特别是由于其耐过充，过放电性能好，电容量大，作为动力电池，有它固有的优点和潜力，是锂离子电池难以替代的。

与铅酸电池相比，铅价大幅上涨导致铅酸电池成本上升，而且铅酸蓄电池不能大电流充放电，硫酸液在生产使用和废弃的过程中，对自然环境造成毁坏性的污染，成为这种产品发展的致命伤。

与目前广泛应用的镉镍电池相比，它完全可以与镉镍电池互换，是其理想的替代产品。

而且它的电化学容量是镉镍电池的倍且不含镉，对环境无污染充电放电寿命般可达次以上。

镉镍电池中的镉有毒，废电池处理复杂，环境受到污染。

由此可见，镍氢电池用储氢合金其市场需求量是极为可观的。

三技术研发情况镍氢电池的技术发展与发展方向国外镍氢电池于年进入实用化阶段，年在日本开始规模生产，此后产量成倍增加。

年日本镍氢电池产量达到亿只左右，中国的产量不足亿只。

近年由于在手机笔记本电脑和数码相机等领域受到锂离子电池强有力的竞争和中国同行的崛起，日本镍氢电池产量下降到亿只左右，中国企业的产量也上升到亿只左右，以上的镍氢电池产自中国和日本。

镍氢电池为了应对锂离子电池的挤压，近年来致力于体积比能量的提高，功率特性和高低温性能的改善。

提高材料性能和增加电池内填充密度，镍氢电池体积能量密度从年的增长到以上，电池的容量从提升到，三洋公司报道已开发出容量达的型镍氢电池。

镍氢电池的能量比的提高使其在通讯和便携家电等领域内仍具有定的竞争力。

近年来，人们对城市空气质量及地球石油资源危机等问题日趋重视，保护环境，节约能源的呼声日益高涨，促使人们高度重视电动车及其相关技术的发展，美国法国中国的上海市等均相继通过立法限制燃油车，大力发展电动车。

受国情影响，欧美等发达国家如美国德国法国日本等国家开发的电动车以电动汽车为主，发展中国家尤其是中国内地以及中国的台湾香港地区，近期的电动车市场主要为电动摩托车和电动自行车。

根据美国和日本公司对各种电动车用电池的性能以及发展潜力比较论证，综合考虑电池的可靠性安全性电池材料的资源与环境问题以及电池性能的发展趋势，确定镍氢电池是近期和中期电动车用首选动力电池。

目前，美国公司已与通用公司日本松下已与丰田公司合作计划实现电动车用镍氢动力电池的产业化。

镍氢电池的发展与储氢合金的进展分不开，储氢合金的容量由提高到。

三洋公司报道已开发出容量超过的新型稀土储氢合金，该类型合金晶型由型晶体结构与型晶体结构组成，稀土含量更高。

在动力学性能方面储氢合金的改善也很明显，放电容量已超过，通过快冷等工艺储氢合金的循环稳定性也得以提高，这可以很好地满足电动车高功率长寿命的要求。

国内十年来，在计划镍氢电池产业化项目的推动下，我国的镍氢电池及相关材料产业实现了从无到有，赶超世界先进水平的奋斗目标。

项目实施初期，我国的镍氢电池产业还是片空白。

根据我国国情，我国的科研机构和企业界携手合作，集中优势，联合攻关，依靠自己的力量完成了镍氢电池中试生产示范线的全套生产工艺及相应技术装备的开发。

并在广东辽宁天津等地先后建立了镍氢电池的中试基地，产业化示范基地和批相关材料的生产基地。

为我国镍氢电池的产业化奠定了基础，使我国镍氢电池的生产迅速赶上了世界水平。

在计划的支持下，科研人员攻克了储氢合金制备等关键技术，取得了大批创新性成果，其中中辽三普电池有限公司开发的惰性气体保护下的冲击磨生产工艺已达到国际先进水平，生产的储氢合金粉已达国际同类产品水平。

镍氢电池产业化项目在实施过程中共取得了项发明和实用新型专利，制定了余项镍氢电池的标准及检测方法。

为促进我国电池产品的更新换代和稀土资源的开发利用做出了贡献。

通过该项目的实施，使我国镍氢电力电池及其相关材料进行了大量研究，电池比能量均达到。

我国开发的系列小型圆柱型动力电池已装配电动助力车投放市场。

但是，由于传统的储氢合金为系列合金，合金中钴含量直接影响材料的性能和合金的生产成本，按照钴含量为合金质量的计算，合金原材料成本中，钴就占去，这在很大程度上限制了储氢合金生产的利润空间。

为此，降低合金中钴含量直是各个储氢合金生产企业追求的目标。

目前国内有企业已在实验室成功开发低成本含量小于等于储氢合金，目前已成功完成公斤级扩大试验，产品性能指标与常规高钴系列对比，具有易活化电化学容量高高倍率放电性能优异循环稳定性能良好和电催化活性优异等特点。

由于该系列合金中实现低钴化，可降低合金原材料成本的以上。

其优异的电化学性能和高钴系列无法替代的成本优势，将可能对目前的储氢合金行业带来勃勃生机。

因此，新型稀土储氢合金的开发是高端镍氢电池发展的重要支柱，开发出容量高寿命长和功率特性好的稀土储氢合金成为当务之急。

表镍氢电池的现状与发展现状近期远期中国日本水平产品型电池型电池型电池型电池研究型电池型电池开发新型储氢合金新型储氢合金产业化应用电动助动车手机电池电动工具电动玩具电动助动车手机电池笔记本电脑混合型电动汽车电动汽车电动助动车产业化混合型电动汽车样车电动汽车动力源混合型电动汽车产业化电动汽车样车规模亿安时亿安时亿安时表储氢合金行业销售收入增长情况年中国储氢合金行业销售收入增长情况单位千元数据来源中国市场调查研究中心表我国储氢合金行业区域市场分布结构数据来源中国市场调查研究中心表年前国际市场储氢合金产品发展预测年国际市场储氢合金产量前景预测单位万吨数据来源中国市场调查研究中心表年储氢合金产业利润总额分析年储氢合金产业利润总额单位千元数据来源中国市场调查研究中心稀土储氢合金在氢能中的应用发展状况由于环境污染日益严重和传统能源危机的产生，世界上许多国家大规模地开展了新型能源的研究和开发工作，氢能是研究的重要能源之。

各国学者都认为世纪将是氢能世纪，并出现了氢经济这新概念。

氢是种清洁能源，其燃烧产物是水，不会污染环境。

氢能的开发利用包括三大环节氢的生产氢的储存和氢的应用。

燃料电池是氢能开发利用的最有效方式之，它是种全新的绿色电池，通过氢和氧起化学反应获得电能，产物是水，具有能量转换效率高静声和低排放等其它二次电池所无法比拟的优点。

从世纪年代起国内外掀起了股研究燃料电池的热潮，特别是质子交换膜燃料电池，它将成为部分电动汽车和电动助动车的动力。

储氢合金的储氢密度要高于液态氢甚至固态氢，使用时占用空间小，作为储氢介质是非常合适的。

燃料电池的氢源可以通过金属氢化物的储氢罐来提供。

用金属氢化物储氢罐供氢有如下特点氢气纯度高，储氢密度高安全性好和寿命长。

国外专家从世纪年代开始不断推出有实际利用价值的稀土储氢合金。

经过半个世纪的研究，储氢合金的储氢容量不断提高，吸放氢的循环稳定性不断改进。

日本德国和美国在这方面居于领先地位。

国外年代就已经有了储氢装置的报道，经过二十多年的发展，已经应用于许多领域，如电动车小型电动工具各种小型家用电器以及应用于边远地区的电力供应。

另外也应用于军事方面，如用作便携式燃料电池的氢源航天飞机卫星等的电源供氢系统等。

日本美国和德国等发达国家对稀土储氢合金作为燃料电池的氢源作了广泛的研究。

日本的丰田汽车公司研制出应用于燃料电池汽车上的储氢合金储氢瓶，并于年月底刚刚推出它的新代的燃料电池车，该车可载人，最大速度为，次行驶距离为。

美国正在进行以储氢合金供氢的燃料电池驱动的高尔夫球车的试验。

加拿大巴拉德公司研制出与笔记本电脑中燃料电池相配套的储氢合金储氢盒。

德国采用储氢合金来作为型潜艇用燃料电池的氢源。

我国在七十年代末就开始了金属氢化物及其储氢装置的研究工作。

中科院上海微系统与信息技术研究所北京有色金属研究总院和浙江大学等单位在这方面处于领先水平，研制出的金属氢化物及其储氢装置已成功应用于氢的储运净化与压缩，放空氢的分离与回收，小型燃料电池，与太阳能光伏技术半导体超高纯气源的有关设备相配套，但储氢量还有待进步提高。

四项目建设内容建设方案本项目新建条年产吨镍氢电池用高性能储氢合金粉末的生产线，项目建设期年。

工艺技术储氢合金粉是生产镍氢电池必不可少的原料。

镍氢电池是新型高性能无污染的二次绿色电源。

储氢合金粉项目生产是利用钴镍锰铝和混合稀土金属等原料按定的比例在真空状态下高温熔炼混合，然后退火处理粉碎而成合金粉。

该工艺的关键技术在于成份配比熔铸和粉碎。

采用特制的急速水冷浇铸模具，有效地抑制高温熔体对模具表面的冲刷，保证合金铸锭表面与心部的组织成份均匀稳定，确保铸锭全部为柱状晶的金相组织。

采用特殊粉碎机，在保护气氛中进行机械粉碎，既可以降低氧含量，又可以克服使用氢化法粉碎易着火燃烧的缺点，同时可以较好地控制粉末粒度和分布。

粉末不用进行表面包覆或镀层，保证产品性能稳定，致性好。

据了解，目前生产稀土储氢合金粉产品有如下几种方法熔炼法熔炼快冷法合成法气相沉积法。

般生产合金多采用前两种方法，且可达到工业化的生产水平。

熔炼法。

按照合金比例要求进行配料后，置于真空感应炉的坩埚内，在真空和氩气保护条件下进行熔炼。

然后，将得到的熔融合金液进行铸锭，粗破碎和机械细磨之后，则制成合金粉末产品。

其主要工艺过程为原料配料真空熔炼铸锭破碎细磨检测真空包装入库合金粉末产品。

若