XX电池科技有限公司电动汽车用动力电池产业化项目可行性研究报告 63页

'北京国能电池科技有限公司电动汽车用动力电池产业化项目一.总论1.项目名称及建设单位1.1.项目名称北京国能电池科技有限公司电动汽车用动力电池产业化项目1.2.建设单位建设单位名称：北京国能电池科技有限公司法定代表人：蒋大龙公司地址：北京市房山区窦店镇交道东大街5号319室企业性质：有限责任公司经营范围：电池技术开发、技术推广、技术咨询、系统集成、销售锂电池项目负责人：郭伟项目联系人：邵佳元手机：18601323770联系电话：010-58681614传真：010-651899062.项目背景及投资必要性63 1.1.项目背景随着新能源的利用和开发日渐升温，不论从哥本哈根全球峰会降低碳强度的大背景，还是从我国把新能源汽车研究项目列入国家“十五”期间“863”重大科技课题的具体举措来看，新能源汽车的研发和产业化给我公司提供了一个难得机遇。国家科技部、财政部联合启动的电动汽车“十城千辆”（后历经多次调整为20个、25个城市、全国所有主要城市）计划，又把机遇转化为实实在在的市场需求。北京国能电池科技有限公司将充分利用自身在新能源电池行业的技术背景优势、产业化优势，取得国家政策和资本市场的支持，集新能源汽车、储能电站电池组件及电源管理系统，军用特种电池的研发、生产、销售，职工培训大楼、职工公寓为一体的现代化综合新能源产业园。项目全部竣工达产后可完成年产值达7亿人民币，年利税8000万元以上。兹就生产制造基地投资事宜，作可行性分析。项目建设的必要性和经济意义。1.2.建设本项目符合中国市场需求近年来，锂电正极材料在电动汽车、电动自行车、电动工具和储能等领域显现出更为广阔的市场发展前景。新能源汽车不但有显著的环保效应，而且相对于燃油汽车节能50%-80%。国际社会对此高度重视，包括美国、日本、欧盟等发达国家都计划投入大量资金进行新能源汽车的研发和推广。我国于2009年出台了一系列的政策鼓励节能和新能源汽车行业的发展，并将其提高到国家长期发展战略高度上。2009年1月，我国《汽车产业振兴计划》中提出新能源汽车战略；同年3月，《汽车产业调整和振兴规划》提出未来形成3年50万辆新能源汽车产能，并形成10亿安时动力电池产能的目标；2010年3月"两会"期间，新能源汽车的支持政策再次地成为市场关注的焦点。据预测，2010年－2013年是锂电池电动汽车的快速成长期，并于2012年超过镍氢电池电动汽车。作为动力锂电池行业的上游，动力锂电正极材料相应将进入黄金发展期，预计2009年-2018年的年均复合增长率为63.52％。新能源汽车作为一个新兴行业，其发展已经势不可挡。1.3.中国电动车产业化概况2010年4月28日，《电动汽车传导式充电接口》、《电动汽车充电站通用要求》、《电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议》、《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》4项国家标准通过有关部门审查。公布的463 项国家标准，对电动车充电接口、充电站标准和功能等情况进行了细化和规范。这意味着日后国内生产的电动车充电接口将统一化，同时将大大减小目前各地充电站的建设难度。可以预见的是，此前一直围绕着电动汽车传导接口的争论偃旗息鼓，但标准细化后引发的明争暗斗却逐渐激化。其中，关于《电动汽车传导式充电接口》的内容颇为引人注目，该规定适用于交流标称电压最大值为380V，直流标称电压最大值为600V的电动汽车所用传导式充电接口，将交流充电接口(将交流供电电网连接到车载充电机上进行充电的接口)和直流充电接口(利用充电站大型直流充电机对电动汽车电池直接进行快速充电的接口)的内容部分进行了细化规范，如确定交流充电接口为7个端口，直流充电接口为8个端口。据悉，上述有关电动车的细则于2009年3月27日起草，2010年3月10日形成标准意见稿，从起草讨论至通过审查，包括中国电网以及部分车企均有参与，此外讨论组还与美国、日本等国的专家进行了交流。一些自主品牌已有量产电动汽车上市，可每个企业都是按照自己的标准来制定充电接口，没有形成统一的规格标准，这样很难在全国范围内推广。1.1.中国充电站建设情况此前，多个重量级的国企均发布了充电站建设计划，其中既有中石化、中石油和中海油等三大传统化石燃料的垄断企业，也有国家电网、南方电网等电力能源巨头。中石化、中海油的优势在于拥有3万多座加油站的渠道优势，国家电网、南方电网则拥有技术优势。国家电网的计划是，2010年将在全国建设75座充电站和6209个交流充电桩。南方电网同样不甘人后，2009年12月在深圳投资建成的两座充电站、134个充电桩启用，两个充电站内可分别容纳9辆电动车同时充电。2015年将提高到公交大巴充电站50个、公务车充电桩2500个、社会公共充电站200个、充电桩1万个。对于电力能源的扩张，中石化显得颇为无奈，目前该公司虽然渠道众多，但面临充电技术瓶颈，将推迟充电站普及时间，但这丝毫不影响中石化积极投身于电动汽车充电站项目研究。从目前的形势看，中石化处于下风，由于网点优势明显，一旦技术形成突破，中石化的复制速度将非常惊人。1.2.中国新能源汽车应用情况和投放计划早在2009年1月，国家相关部门就推行“十城千辆”工程，这也是迄今为止世界汽车行业最为庞大的实验工程，但由于地方保护色彩原因，引来外界颇多质疑。如北京市采购北汽福田800多辆混合动力公交客车，重庆市采购1063 辆长安集团的混合动力轿车，长春与大连首批采购的混合动力公交来自中国一汽集团，其他城市的首批新能源示范车型也都来自本省或本地区企业。对此，生产厂商也有自己的苦衷，比如跨省将为技术保障增加难度。电动车进入出租车市场的确是个好办法，既增加了产品知名度，又可以对车型进行监控，不过配套设施不健全，安全性能不过关，暂缓了这种速度。目前推广新能源汽车的方法不多。1.项目建设概况1.1.项目建设地点：北京市房山区城关街道燕房科技工业园顾八路一区6号1.2.建设目的及目标本着高起点、高水平、高档次的原则，采用先进的、适用的制造技术、工艺手段、高效可靠的装备和现代化的设计方法建设本项目，全面提升企业的核心竞争力，使企业在市场引导下做精、做强、做大。重点发展大容量锂离子电池的单体电芯的制造能力及整体组装装配，以产品为龙头、以市场为导向、以效益为目的，提高企业的经济实力和市场竞争力，建立起一个面向21世纪的现代化企业，提高企业生产、管理水平，使本项目成为国内大型电池生产制造基地之一，实现技术、工艺、生产、管理等各环节的信息化整合，从而实现产品的制造水平达到国内先进水平，使产品具有较高的科技含量和附加值，为企业带来较好的、稳定的经济效益，同时带来广阔的市场前景和长期生存的空间与生命力。本项目建设目标是形成年产60AH的大容量锂离子电池115万颗，100AH的大容量锂离子电池70万颗的生产规模，实现年销售收入7亿元（含税），利润总额8600万元。1.3.项目建设内容本项目分为两期进行建设。一期建设在国能电池科技有限公司现有厂区内，调整改造现有生产厂房、扩建联合生产厂房及辅房7000m2，以承担大大容量动力锂离子电池的生产制造。新增生产工艺设备400台套。二期建设在现有厂房东侧空地上，建设包括地上2层，地下1层，分别作为原材料、成品仓库和电池组装配和检测车间，对原有厂房内区域进行重新规划，扩大分容化成、注液、叠片等工艺车间至达产产能，新增购置自动化生产设备200台套。63 项目一期建设期为5个月。工程于2012年5月开工，拟竣工时间定于2012年10月。项目二期建设期为1年。工程拟于2014年开工，拟竣工时间为2015年。1.1.项目建设投入总资金及效益情况项目总投资2.18亿元，已投入万元，新增建设投资17800万元、铺底流动资金4000万元。资金筹措：项目建设新增投资资金由企业自筹资金15800万元，政府股权投资2000万，银行贷款0万元。铺底流动资金企业自筹4000万元。项目建成后，达产年实现售销售收入7亿元（含税），可实现利润总额8600万元，税后投资内部收益率为58%，税后投资回收期为2.97年（含建设期），财务净现值（i=12%）为35554万元。本项目盈亏平衡点为30.4%，本项目具有较强的抗风险能力。1.2.主要技术经济指标表序号项目名称单位数据备注1生产纲领60AH动力锂电电芯颗1150000100AH动力锂电电芯颗7000002新增建设投资（含利息）万元178003流动资金万元4000　4职工人数人251　新增：人2265工业增加值万元24793　6销售收入（不含税）万元69428.577销售税金万元55727.1增值税万元506663 7.2销售税金附加万元5078利润总额万元86099新建面积m21010010新增设备台套60011投资净现值(税后)万元35554　12投资回收期(税后)a2.9含建设期13投资内部收益率(税后)　58%　20盈亏平衡点30.4%　24销售利润率　12.4%22全员劳动生产率万元/(人a)98.7723人均创利税万元/(人a)25.3　一.项目可行性综合评价结论1.2010-2015年中国汽车（电动车）动力电池市场发展前景1.1.汽车（电动车）动力电池市场前景广阔目前的混合动力汽车及未来的电动汽车所采用或将采用的电池中，存在着镍氢电池与锂电池之争。与锂电池相比，镍氢电池具有续航能力不足以及不能外插式充电等缺陷。随着锂电池技术的提高，以及大规模制造导致成本降低，未来有可能替代镍氢产品成为HEV动力电池的主流。锂电池代表的是混合动力汽车动力电池的未来，而目前从成本和商业化的角度看，更现实的选择是镍氢电池。镍氢动力电池刚刚进入成熟期，是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，全球已经批量生产的混合动力汽车全部采用镍氢动力电池体系。63 现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池，商业化的代表是丰田的普锐斯。预计，到2020年前，非镍氢混合动力电池的占有市场份额不到20%，镍氢混合动力电池的市场前景看好。在未来的8～10年，镍氢动力电池仍是新型混合动力汽车的动力电池体系的主导产品。预计2016年锂离子电池市场总产值有望挑战100亿美元。预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。其未来的市场前景十分广阔。1.1.动力电池在新能源汽车的应用前景随着世界能源及环境危机加剧，作为新型清洁能源的动力电池备受关注，继新能源汽车产业首次进入政府工作报告后，将出台节能汽车财政补贴办法。2010年将成为中国新能源汽车元年，而以动力电池为主的新能源产品将率先爆发性增长。2.2010-2015年中国汽车（电动车）动力电池市场发展趋势2.1.汽车（电动车）动力电池技术的发展趋势2.1.1.在目前国内市场价格的基础上，可粗略计算出各种提供电能技术的各种各样的标志比。即电网供电∶柴油机供电∶铅酸电池供电∶镍氢电池电∶锂离子电池供电∶燃料电池供电=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80。这从一个侧面反映了各种供电方式距离电动汽车市场的远近。当然，随着石油价格的上升、电池技术的进步，这些比例关系将发生很大的变化；2.1.2.由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等，因此它仍然是低端电动车市场的主要动力电池。磷酸锂离子电池技术进步较快，它最有可能成为铅酸电池的竞争对手，率先成为高端电动车市场的主要动力电池；2.1.3.由于混合动力汽车仅需装用纯电动汽车1/10的动力电池容量，整车有较为接近市场的性/价比，因此它仍将是近期实现产业化的主要电动汽车种类。考虑到我国国情，目前仍应大力推广使用混合动力大客车，进一步降低制造成本，减少油耗和排放；2.1.4.在锂离子电池性/价比进一步提升后，外接充电式混合动力汽车（phev）有望成为理想的上班族乘用车，它可大幅度减少油耗和降低排放，但是由于较高的价格，它可能首先在发达国家得到推广应用；63 1.1.1.燃料电池虽然是理想的清洁能源，但是目前它的性/价比太低，要达到进入市场的性/价比，可说是任重而道远，必须从基础材料和基本理论上有重大突破，才可能进入汽车市场；1.1.2.电动轮已成为国外电力驱动技术的重要发展趋势，并已在军用越野车上得到实际应用，证实它在技术/经济上的重要优势，我国虽也有不少单位研发，但始终未进入863计划，技术进步缓慢，因此有必要奋起直追，尽快掌握这一先进的电驱动技术。1.2.未来中国新能源汽车工业的发展趋势新能源汽车将催生汽车动力技术的一场革命，并必将带动汽车产业升级，建立新型的国民经济战略产业，是汽车工业发展的必由之路。新能源汽车的使用的成本非常低廉。将其百公里的用电成本进行换算，电的成本仅是油的成本的20％，也就是说，使用新能源汽车仅需花五分之一的钱就可以跑到与原来相当的公里数。普通汽车，不论是手动档的，还是自动档的，都用变速箱变速，电动车变速是电机驱动，没有变速箱，而且非常强劲。此外，电动车的四轮驱动，原理简单，容易实现，且运行维护方便，不用换机油。新能源汽车的上述特点，决定了它具有强大的生命力和广阔的市场发展前景。预计2020年，我国新能源汽车占届时汽车保有量的20％，约3000万辆，年可以节约石油5000万吨，相当于一个大庆油田一年的石油产量。1.3.未来汽车（电动车）动力电池的发展趋势低碳经济是全球经济的发展趋势，中国亦是低碳经济的积极倡导者，电动汽车产业作为低碳经济的重要支柱，其潜力不可估量。未来10年是中国汽车产业由石化燃料驱动向电力驱动动力总成转变的关键时期，是本土电力驱动动力总成供应商面临的重大机遇期。动力锂电池是电力驱动动力总成的核心部件，其成本占动力总成成本的50%-70%，动力锂电池行业在中国汽车产业转型的过程中面临重大发展机遇。2.2010-2015年中国汽车（电动车）动力电池市场预测目前我国动力电池主要采用镍氢电池和锂电池两种形式。2007年，我国镍氢电池产量达11亿只左右，同比增速超过15％；2009年产量达到15亿只，占车用动力电池市场的60％左右。预计2010年我国镍氢电池产量将达到18.9亿只。63 锂离子动力电池项目是行业新增投资的重点，未来三年左右将取代镍氢电池成为主流。与镍氢电池相比，锂离子电池能量密度高、自放电率极小、技术提升空间大，是下一代电动汽车动力电池的最佳选择。全球主要锂离子动力电池生产企业已经开始投资布局，集中在2009～2010年投产，并计划在2011～2013年实现量产。2009年我国锂离子电池产量为18.75亿只。随着我国企业产能的不断增加，2013年我国锂离子电池产量将达到28.6亿只。1.2010-2015年中国汽车（电动车）动力电池市场盈利能力预测分析二.企业基本情况：1.资本组成2.产品技术在锂离子电池领域，郭伟在电池领域较早地进行了锂离子电池技术和生产工艺的研究，积累了深厚的经验和良好的客户源。公司秉承“好电池是设计出来”的理念，长期关注锂离子电池行业和产业化进程，同时注重低成本高品质的生产理念，使其电池在市场上具备很强的竞争力。公司的主要的技术优势是（1）NCB新概念软包装锂离子电池技术；（2）磷酸铁锂为正极的锂离子电池技术；（3）单体超大容量锂离子电池；（4）特有助剂添加剂保证电池的一致性；（5）长循环寿命电池配方；（6）多电池的串并联管理技术；公司的管理优势是（1）团队经过了NCB电池的工业化，对于电池的设备和工艺路线设计有很强的能力。（263 ）团队积累了材料的研发基础，有利于对于供应链的开发整合，在今后的降低电池固定成本方面有较大的把握。（3）团队有接近3年的电池及电池组高温老化循环的测试数据积累，对于动力电池在长期使用状况下的情况有了较清楚的模拟，因此电池的可靠性有很好的保障。总体而言，国能电池在锂离子电池的品质性能、生产工艺和产业化方面，积累一定的先发优势，并在获得了市场的规模化应用的验证。电池技术方案和工艺流程：电池产品的技术方案主要是采用成熟的锂离子电池制造工艺，电芯以叠片为主。（1）保证电池不漏液和低自放电率、长寿命的电池封装技术。（2）保证电池不失效的技术方案。（3）电池制造关键工序机械化，各工序以线连接。1.组织机构设置根据生产需要组建公司组织结构如下：公司的最高权力机构为股东大会；公司最高执行机构为公司董事会；公司总经理受董事会委派并经董事会授权全权负责公司的日常经营。63 总经理主要工作：负责企业全面管理工作，明确掌握企业发展方向，制定公司战略发展规划，及时做出经营决策。负责完成公司董事会审议的经营目标。负责制定公司年度事业计划及预决算。负责公司的组织机构调整和人事总体规划。负责公司对外融资、投资、合资的总体决策。负责各部门之间的总协调工作。其他工作：兼任公司总工程师，负责公司新产品的研发，产品升级换代，产品体系调整。保持公司产品在行业内的技术领先优势。副总经理主要工作：负责公司财务管理，资金预算，税务管理，债务追收，企业融资以及商务合同、合作协议评审。产业链副总经理主要工作：主管公司销售及售后服务系统，负责新能源汽车动力电池行业市场开发，公司业务团队建设和管理工作，负责行业客户关系开拓及维护，落实和执行公司的经营战略，配合总经理完成公司合资或独资分支结构的建立。总工程师主要工作：负责协助总工程师管理研发部。负责公司新产品的开发及研制，现生产产品的性能评测与结构优化，工艺改进。负责动力电池组综合性能指标设定，装配的工艺规程，质检标准的制定，负责协助总经理完成公司研发体系的建设。负责公司商业项目设计方案的评估、评审。负责公司对外技术交流与支持。其它工作：负责公司售后服务技术支持。售后服务手册的编制及相关培训工作。总经理助理主要工作：负责公司行政管理、劳动、人事、公关、后勤等工作及各类规章制度编制的统筹工作，人力资源的体系建设，负责公司年度经营计划编制统筹工作，负责公司的公共关系维护，负责总经理办公会的相关事宜，公司相关资质认证、技术评定、专利申请工作，国家新能源相关支持政策的获取。财务总监63 协助总经理制定公司的经营规划。评估公司业务的经营风险，通过财务管理体系提高公司整体经营的规范化、制度化、科学化。在公司内部推行预决算财务管理制度。对公司产业链，供应链进行成本控制，优化存量，使公司经营具有高度的行业竞争力。销售总监负责公司销售部的日常管理工作。负责公司销售业务指标的完成，是公司的利润中心。协助营销副总经理执行公司制定的营销策略、方针、制度，并跟进营销目标计划的达成，管理监控及督导下属的目标执行情况；掌握新能源汽车领域的市场动态，及进行应对策略；监控各类合作厂商业务项目的开展；定时检讨销售部运作状态，提交相应合理化建设意见；协助营销副总工作，并做好营销策略参谋；协助营销副总做好对外公关工作。采购部经理负责公司动力电池生产中的原材料采购，及动力电池组装配过程的外协件采购。负责公司采购体系及团队的建设，供应商创建及关系维护。负责循环降低生产及采购成本的工作。其它工作：负责公司重大采购项目的招标条款拟定工作。负责部门：采购一部（动力电池原材料）、采购二部（动力电池组装配物料）售后服务部经理负责公司售后服务部的日常管理工作。负责公司销售客户的产品售后服务（安装，调试，测试，维修，返修）保障的工作，协助营销副总经理执行公司制定的产品销售及服务策略。并跟进客户使用产品的售后服务情况，管理监控及督导下属的工作完成情况；掌握新能源汽车领域客户的动态，及进行竞争对手的信息采集，协助公司制定相应措施；监控各类合作厂商业务项目的开展；定时检讨售后服务部运作状态，致力提高维护公司的企业形象及客户的核心价值。提交相应服务体系的合理化建设意见；协助营销副总工作，并做好营销策略参谋；协助营销副总做好对外公关工作。制造中心经理63 主要工作：负责组织动力电池生产、设备、安全等工作及相关制度拟定和执行，执行生产任务目标的完成，全面管理生产制成系统和现场生产协调，配合营销部门及装配厂完成订单产品合同的履行，负责公司企业文化的推广与宣导，负责制成厂人力资源行政管理及团队建设。负责制成厂工艺规程、质量检测标准制定。制成员工的技能标准制定及相关培训。其它工作：保障生产的外部资源协调工作。品质部经理负责执行公司质量方针和质量目标，推行全面质量管理。保持质量及环境管理等体系的有效运行，组织公司内部质量及环境管理体系的审核，组织实施公司产品的保安防灾预防措施，并提供产品设计改良的建议。负责公司质量管理文件的受控管理，公司产品认证体系管理和维护。一.锂离子电池技术特点及发展现状1.概述锂离子电池锂离子电池(Li-ionBatteries)是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电.这种电池也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ionBatteries就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑，所以Li-ionBatteries又叫摇椅式电池。2.锂离子电池工作原理锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳．常见的正极材料主要成分为LiCoO263 ，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中．放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合．锂离子的移动产生了电流。化学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多：正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减小电池内阻。虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应．但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的．主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物．物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。聚合物锂电池的结构63 过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂．在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常。所谓使用前三次全充放的“激活”也同样没有什么必要．然而为什么很多人深充放以后BatteryInformation里标示容量会发生改变呢?后面将会提到．锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片．其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值．这些数值在使用中会逐渐变化．使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值，使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。充电控制芯片主要控制电池的充电过程．锂离子电池的充电过程分为两个阶段，恒流快充阶段（电池指示灯呈黄色时）和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁．恒流快充阶段，电池电压逐步升高到电池的标准电压，随后在控制芯片下转入恒压阶段，电压不再升高以确保不会过充，电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0，而最终完成充电．电量统计芯片通过记录放电曲线（电压，电流，时间）可以抽样计算出电池的电量，这就是我们在BatteryInformation里读到的wh.63 值．而锂离子电池在多次使用后，放电曲线是会改变的，如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线，其计算出来的电量也就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片。1.正极材料1.1.各种正极材料性能比较锂离子动力电池是目前最有潜力的车载电池，主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质等部分组成。目前负极材料的研发和生产已比较成熟。正极材料、隔膜和电解质是锂离子电池的核心材料，占据电池成本的70%；其中又以正极材料附加值最高，约占锂电池成本的30%。这三种核心材料的技术突破，将对锂离子动力电池的性能提升起到重要推动作用。目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂（三元材料）以及磷酸铁锂。钴酸锂：研究始于1980年，20世纪90年代开始进入市场。它属于α-NaFeO2型层状岩盐结构，结构比较稳定，是一种非常成熟的正极材料产品，目前占据锂电池正极材料市场的主导地位。但由于其高昂的价格和较差的抗过充电性，使其使用寿命较短，而且钴有放射性，不利于环保，因此发展受到限制。镍酸锂：氧化镍锂的价格较钴酸锂便宜，理论能量密度达276mAh/g，但制作难度大，且安全性和稳定性不佳。技术上采用掺杂Co、Mn、Al、F等元素来提高其性能。由于提高镍酸锂技术研究需考察诸多参数，工作量大，目前的进展缓慢。锰酸锂：锰资源丰富、价格便宜，而且安全性较高、易制备，成为锂离子电池较为理想的正极材料。早先较常用的是尖晶石结构的LiMn2O4，工作电压较高，但理论容量不高，与电解质的相容性不佳，材料在电解质中会缓慢溶解。近年新发展起来层状结构的三价锰氧化物LiMn2O4，其理论容量为286mAh/g，实际容量已达200mAh/g左右，在理论容量和实际容量上都比LiMn2O4大幅度提高，但仍然存在充放电过程中结构不稳定，以及较高工作温度下的溶解问题。钴镍锰酸锂：即现在常说的三元材料，它融合了钴酸锂和锰酸锂的优点，在小型低功率电池和大功率动力电池上都有应用。但该种电池的材料之一——钴是一种贵金属，价格波动大，对钴酸锂的价格影响较大。钴处于价格高位时，三元材料价格较钴酸锂低，具有较强的市场竞争力；但钴处于价格低位时，三元材料相较于钴酸锂的优势就大大减小。随着性能更加优异的磷酸铁锂的技术开发，三元材料大多被认为是磷酸铁锂未大规模生产前的过渡材料。63 磷酸铁锂：在所有的正极材料中，LiFePO4正极材料做成的锂离子电池在理论上是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。此外，它在大电流放电率放电（5～10C放电）、放电电压平稳性、安全性、寿命长等方面都比其它几类材料好，是最被看好的电流输出动力电池。目前A123公司已能将磷酸铁锂正极材料制造成均匀的纳米级超小颗粒，使颗粒和总表面积剧增，进一步体高了磷酸铁锂电池的放电功率和稳定性。各种锂离子电池正极材料性能比较各种锂离子电池正极材料优缺点63 1.1.钴酸锂市场现状分析钴酸锂最早实现商业化应用，技术发展至今已经很成熟，并已广泛应用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑和数码电子产品等。国内目前钴酸锂市场主要集中在中端市场，这个市场的特点在要求产品质量好和稳定，同时具有较大的价格弹性。随着技术的进步、3G的应用、数码产品的普及，基于无线体验的移动设备的需求越来越大，而目前能够满足移动设备待机要求的成熟电池只有钴酸锂电池，事实上，在消费类数码产品领域，钴酸锂电池也处于绝对的主导地位。经过长期的发展，钴酸锂电池形成了四种产品线：圆柱型电池、聚合物软包电池、铝壳电池和钢壳电池，这些产品分别应用于高端、中端和低端市场。1.2.锰酸锂市场现状分析安全廉价的锰酸锂电池具有镍氢和钴酸锂电池所无法比拟的优越性能，4V锰酸锂在充电状态下的热分解温度比钴酸锂高约200℃（充电状态下的分解温度约为430℃63 ），热稳定性非常好，被公认为电动汽车最为实用的电极材料。目前，中信国安盟固利电源技术有限公司生产的锰酸锂材料已经陆续进入国内外市场，一些国内锂离子二次电池生产商开始批量使用该公司生产的锰酸锂产品，产生了较好的经济效益。国内众多用户以及韩国、法国、美国的公司正在试用该公司生产的锰酸锂产品。云南玉溪汇龙科技有限公司新开发的“新型低成本锂离子电池正极材料（锰酸锂）产品中试及产业化”项目，属国家重点支持的新能源、新材料产业。该项目产品技术含量高、创新性强、技术水平达国内领先、国际先进水平，所生产的产品可广泛用于手机电池、摄影机电池、便携式电池、笔记本电脑电池、儿童电动玩具、电动车电池、小型农具、野外照明、矿灯电池、军用电子设备以及航空1.1.磷酸铁锂市场现状分析2008年我国锂离子电池的出口量为12.53亿个，锂的原电池及原电池组约4.4亿个；其中，中国国内钴酸锂市场销量大约1万吨，锰酸锂大约5000吨，三元材料大约2000吨，磷酸铁锂产量约为2500吨。2009年锂离子电池出口量达10.72亿个，锂的原电池及原电池组约4.5亿个。而磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新型材料，是锂电池行业发展的最前沿。磷酸铁锂具有高的能量密度、低廉的价格、优异的安全性使其特别适用于动力电池。它的出现是锂离子电池材料的一项重大突破，成为各国竞相研究的热点。由于其自身的优势被广泛应用于混合动力汽车、电动工具、电动自行车、电动助力车、发电储能装置等各个领域。混合动力汽车（HEV）是未来数年内新能源汽车的主要发展方向。随着混合动力汽车产量的不断增加，混合动力汽车占有率的提升，磷酸铁锂电池市场规模将快速增长，也将拉动磷酸铁锂需求增长。全球磷酸铁锂电池正极材料的主要生产厂商来自于美国的Valence、A123和天津斯特兰。两家美国公司合计产能在1000吨左右，生产基地都在中国，但都不对国内客户提供电池材料。目前国内每年磷酸铁锂的需求量为8000吨左右，产量为2500吨，发展空间非常广阔。目前磷酸铁锂产品正处于行业的萌芽阶段，而中国环境问题突出，能源问题紧张，因此磷酸铁锂产品潜在市场巨大。1.2.正极材料上市公司分析当升科技公司创立于2001年，主要从事钴酸锂、多元材料及锰酸锂等小型锂电、动力锂电正极材料的研发、生产和销售，是行业内成长性最高的企业。近5年来，公司年销量复合增长率高达68%，净利润复合增长率高达85%。即使在金融危机下的2009年，公司产品销量仍较上年增长了73%63 。公司与国内竞争对手相比，有质量和技术优势；与国外竞争对手相比，又更具备成本竞争力。在技术上，公司储备较为充足。锂电池正极材料目前主要包括钴酸锂、多元材料、锰酸锂和磷酸亚铁锂，并以钴酸锂为主导，未来新型正极材料比重将有所上升。随着下游特别是动力锂电市场产业化之后，锂电正极材料产品的完整性成为企业持续发展的关键。公司在产品规划、储备上具有较好的前瞻性，是目前国内为数不多的同时具备钴酸锂、锰酸锂和多元材料锂电正极材料生产能力的企业，并积极研发包括高容量多元材料、超大粒径钴酸锂、磷酸亚铁锂等一系列制备技术。公司在湿法和火法两项技术上具备集成创新能力，是国内外少数几家能快速推出系列化多元材料的公司之一，产品质量达到了国际先进水平。2008年，公司研制成功多元材料和锰酸锂新产品，并开始进军动力锂电市场。在市场布局方面，与国际主要的锂电厂商建立长期稳定的合作关系是正极材料企业经营的必由之路。目前，公司已与国际主要的锂电池生产企业建立了良好合作关系。在国际前6大锂离子电池厂商中已拥有5家客户，包括三星SDI、LG化学、三洋能源、深圳比克和比亚迪，形成了优质的大客户群。公司凭借这些渠道与品牌的优势，在国内锂电正极材料行业中建立了稳固的市场地位。公司本次募集资金将用于3,900吨锂电池正极材料产能等项目的建设，项目投产后，公司总产能将由目前的4,400吨提高到8,300吨，有利于公司更好地满足快速增长的锂电正极材料市场需求。未来，公司仍将坚持"为先锋产品开发新材料"的企业宗旨，充分利用在小型锂电领域形成的诸多优势，与国内外有实力的动力锂电厂商合作开发动力锂电用的多元材料、锰酸锂产品和磷酸亚铁锂产品，争取2010年在动力锂电领域形成规模销售，2012年实现业绩迅速增长，努力使公司成为动力锂电正极材料领域的领先者。相信，随着小型锂电在人们日常生活中的广泛应用，随着新能源汽车及电动自行车等新兴行业的迅速产业化，公司作为行业的领跑者，将在动力锂电正极材料的"蓝海"中，继续保持业绩的高速增长势头。1.负极材料与正极材料相比，负极材料占锂电池成本比重较低，而且国内已经实现产业化，负极材料以石墨、固体碳粒为主。目前国内从事锂电池负极材料生产的前三甲企业是中国宝安、杉杉股份、长沙海容，目前负极材料基本能够满足国内市场。由于碳系负极材料的技术发展比较成熟，国内产能也比较大，其盈利能力并不强，不是发展锂电池的限制性环节。目前新型的硅合金、钛酸锂等负极材料还基本处于实验室研究阶段，在短期内还难以展开大规模应用。63 1.隔膜1.1.隔膜技术情况分析隔膜的重要功能是隔离正负极并阻止电子穿过，同时能够允许离子的通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以用安全性能。隔膜越薄，孔隙率越高，电池内阻越小，高倍率放电性能越好，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。锂离子电池隔膜的要求包括：①具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离；②有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性；③耐电解液腐蚀，电化学稳定性好；④对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力；⑤具有足够的力学性能，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小；⑥空间稳定性和平整性好；⑦热稳定性和自动关断保护性能好。中国锂离子电池生产所需的隔膜材料主要依靠进口。2007年耗用外汇超过1.8亿美元（价格以每平方米2.8美元计），每年进口锂离子电池隔膜在6080万平方米，并以12%的速度递增。到2011年全球需要的锂离子电池隔膜将达到3.53亿平方米，销售额将达到11.26亿美元。市场需求量将是目前市场的1.8倍，销售额将是2007年的2.3倍。锂离子电池隔膜市场需求预测1.2.全球隔膜市场发展现状全球市场主要被日本旭化成工业、东燃化学，及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点，而且项目周期很长，投资风险较大，国内企业的投资热情并不高。63 预计全球对聚乙烯、聚丙烯和芳烃等主要石化产品的需求将以高于全球GDP2-3％的速度增长，而亚洲增速最快。为此，世界领先的石油和石化企业埃克森美孚化工正在积极投资以满足这一不断增长的需求。通过正在中国福建建设的合资企业和在新加坡建设新的石化装置，使其世界级石化装置的产能增加一倍以上。同时，还在推动沙特和卡塔尔的大型投资项目，并在韩国建设一家新的锂电池隔膜厂。尽管发展隔膜对促进锂电产业具有重大意义，但从投资角度言，隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点，且项目从启动到投产运行周期很长，投资风险较大，一定程度上阻碍了国内企业对这一重要领域的投资。到2012年如果形成100万辆混合动力汽车的规模，电池隔膜需要将近4亿平方米，而目前国内隔膜的总产能只有1.3亿平米。未来动力电池可能将是翻番式的增长，其需求将是手机电池的10倍以上。1.1.国内隔膜生产企业动态目前，国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟，市场供应量严重不足，大部分依赖进口。2.电解液2.1.电解液技术情况分析由于锂离子电池负极的电位与锂接近，比较活泼，在水溶液体系中不稳定，需要使用非水、非质子性有机溶剂，和锂盐（有机溶剂导电性差，加入锂盐以提高离子导电率）组成有机液体电解质，在电池中正负极之间传导电子，其功能是防止过充电、阻燃性电解液、改善SEI膜、减少酸含量、增加电导率和改善低温性能。电解液对电池的放电倍率影响很大，适当的添加剂将大大提高电池的倍率放电容量和电压（最高能提高60~90%）。63 电解液的研究尚未定型，仍在不断完善之中。传统的电解液使用碳酸酯作为溶剂，因为闪点较低，在较低的温度下即会闪燃，安全性较差。而氟代溶剂（包括氟代酯和氟代醚）具有较高的闪点甚至无闪点，有利于抑制电解液的燃烧，是解决电解液易燃问题最有希望的途径之一。氟代剂对电池性能损害较小，抑制电解液燃烧的效果明显，但是氟化物的使用将会大大增加锂离子电池的生产成本，产业化上面临成本压力；相对廉价的烷基磷酸酯虽具有一定的阻燃效果，但是严重恶化电池性能；而含氮化合物对电池性能影响不大，但是阻燃效率不高，而且毒性较大。化学界仍在不断探索成本低廉、安全性好、高温下不易分解、电化学性能稳定的电解液。目前商用锂离子电池以EC2DMC为溶剂，以LiPF6为锂盐，具有较高的离子导电率与较好的电化学稳定性。目前全世界电解液市场供需基本平衡，与正极材料一样，主要是靠存量锂电池市场，未来增量市场要看动力锂电池市场。未来几年，电解液行业仍然具有很大发展潜力。1.1.全球电解液市场发展现状电解液是锂电池产业链上的重要组成部分，占锂电池成本的12%左右。目前全球锂电池电解液市场供求基本平衡，主要是靠存量锂电池市场，手机、笔记本电脑、数码产品等是目前锂电池最主要的消费领域，这一趋势在短期内仍然不会改变。未来市场增量要看动力锂电池市场，特别是电动汽车一旦兴起，将带来电解液的爆发性增长。一辆电动汽车用锂电池需电解液50公斤左右，单位电池耗电解液数量是普通手机电池的上万倍。若按流行的100万辆电动汽车规模来测算，则需要50000吨电解液，是目前全球电解液总消费量的3倍以上。全球锂离子电池电解液产业发展平稳，市场主要集中于日本宇部公司和ECOPRO（韩国第一毛织城）公司，两家公司大约占全球市场份额的50%。排在其后的企业依次为：三菱化学、富山化学、三井化学、岸田化学、张家港国泰荣华及其他企业。2.聚合物锂电池聚合物锂电池除了电解质采用纯固态或凝胶型聚合物电解质外，正、负极材料、原理和充放电过程与液体锂离子电池基本一致。聚合物锂电池特点包括：塑型灵活，更稳定更安全不易燃烧，更长的循环寿命，更高的能量密度，体积利用率高（比锂离子电池高10－20%），不必使用传统的隔膜材料，更易于大规模工业化生产。聚合物电解质是以聚合物为基体，由强极性聚合物和金属盐通过酸碱反应发生络合，形成的在固态下即具有离子导电性的功能高分子材料。纯固态电解质是将LiPF6、LiClO4、LiBF4等锂盐溶解在作为固体溶剂的高分子聚合物本体如PEO和PPO中。凝胶型电解质是通过将更大量的液体溶剂与聚合物本体混合，形成凝胶状态的电解质。由于电解质中没有可流动的电解液，因此不存在电池漏液问题，由此带来的燃烧、易爆等问题也随之避免。为降低电池厚度，聚合物锂电池通常采用厚度仅为0.1mm的铝塑膜包装，因而又比普通锂离子电池具有更高的比容量。聚合物锂电池用电解质63 在目前商品化的充电电池中，聚合物锂电池的比能量密度最高，理论上可以承担电动车更长的续航能力；可以实现电池的薄形化，从而可以降低电池重量和体积，更加节约能源。从这些优点来讲，聚合物锂电池相比锂离子电池，在纯电动车上有更好的发展前景，是未来的发展方向之一。锂离子电池与聚合物锂电池的主要区别1.电池单体与组装新开发的锂离子单体电池性能完全能满足实用需要，但动力电池需上百个单体电池组合使用。同时保持这么多单体电池的性能一致，难度较大，而一致性又影响到电池组整体寿命。目前的条件下制作出来的电池一致性不佳，导致出现了单体电池寿命超过2000次而电池组寿命只有500次的情况。一致性难题的解决有赖于制造工艺和设备水平的提升，以及电池管理系统的智能化。63 我国国内电池厂商尚不能有效控制品质的一致性。国内电池厂商依赖于自主改造的半自动生产线，在不同批次电池的质量稳定性，以及电池组内部的充放电曲线的一致性上尚有很大的差距，部分厂商动力电池的生产停留在实验室阶段，批量生产时的品质稳定性得不到保障。1.锂离子电池存在问题1.1.导电率低、实际电容量低、低温下放电性能差，已有部分解决方案。磷酸铁锂缺点在于电导率很低、实际电容量较低。目前国内外厂商已通过纳米技术（A123）、碳元素涂布技术（Phostech）、金属氧化物共晶技术（Aleees）和金属掺杂氧空位技术（天津斯特兰）来改性磷酸铁锂，添加碳、银、铜、锰、镍、钛等元素以增加电容量与导电性。如天津斯特兰的改性磷酸铁锂，实验室电容量达到每克160毫安时（理论值是170），且氧空位技术简化了工艺流程，也在一定程度上规避了国专利风险。为了提高LiMPO4的利用效率，A123与Valence尝试以镁、钛、锰、锆、锌等对铁原子或锂原子取代。以锌的取代为例，由于锌离子半径与铁离子半径相近，以锌原子取代之后，LiMPO4的结晶性有一定程度的提高，锂离子迁入和脱出的可逆性可以得到提升，并且也抑制了二价铁离子在脱出锂后变为三价铁时，晶格体积变小后产生往返路径变化的影响。磷酸铁锂不怕高温，但低温下放电性能差，在零下20℃只能保持60－65%能量，在零下40℃电压会迅速衰减。目前技术上还没有很好解决办法，低温性能还有待进一步提高。1.2.成品率低、批次间稳定性差是制约成本下降的关键因素在磷酸铁锂制备方式上，目前国内外实现量产的合成方法均是高温固相法，即将FeC2O4*2H2O、Li2CO3和NH4H2PO4或（NH4）2HPO4混合，在氩气或氮气等惰性气氛保护下，在350℃加热10小时使混合物初步分解，然后升温到600～800℃，再加热12小时以上，就可以得到橄榄石晶型的LiFePO4材料。但在实际制备过程中产品成品率低，产品批次间稳定性差。这是因为磷酸铁锂在高温制备过程中，二价铁容易被氧化，晶体的生长也较难控制。如何在热处理的过程中防止二价铁的氧化、提高成品率是合成的关键点。从目前来看，国内外企业提高成品率是一个逐渐摸索的过程，如果磷酸铁锂电池的成品率能够提高到90%，成本会降低50%左右，成本下降将带来下游需求的迅速膨胀。1.3.安全性仍有一定隐患，聚合物锂电池是未来方向之一63 虽然磷酸铁锂电池相对于钴酸锂、锰酸锂有更好的安全性，但锂电池安全隐患仍未消除。锂离子电池使用易燃的有机溶剂作为电解液，在电池遭到破坏后，有机溶剂及其蒸汽容易发生漏液、着火甚至爆炸，它是锂离子电池发生火灾或爆炸事故的主要原因之一。此外，锂离子电池的安全隐患还包括电极材料与电解液之间的热稳定性，即正常的充放电过程中、甚至在非正常的滥用条件下电池本身不被破坏的热稳定性能。聚合物锂电池采用固体电解质，使安全性问题有一定程度解决。固体电解质可避免液态电解液漏液，还可把电池做成更薄（厚度仅为0.1mm）、能量密度更高、体积更小的高能电池。破坏性实验表明固态锂离子电池使用安全性能很高，经钉穿、加热（200℃）、短路和过充（600%）等破坏性实验，除内温略有升高外（<20℃）一切正常，安全隐患的降低使得聚合物锂电池成为未来锂电池研发的重点。一.公司的产品生产工艺流程1.新能源产品（锂电池）生产工艺流程锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能，并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂(LiMn2O4)，另外还有少数采用镍酸锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池。新开发的磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。磷酸铁锂电池的内部结构如图所示。63 磷酸铁锂电池结构图左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。其生产工艺流程见图。63 新能源产品（锂电池）生产工艺流程图说明：S――固体废物；W――废水；G――废气。63 工艺说明：(1)配料：采用球磨机将粉末状的磷酸铁锂磨成更细的粉末，然后按配方要求加入N-甲基吡咯烷酮按比例配制，再经搅拌机搅拌混合均匀后制成正极浆料备用。人工拆袋，将石墨与去离子水按比例配制，再经搅拌机搅拌混合均匀后制成负极浆料备用。此工序有石墨粉尘产生。(2)涂布：用涂布机对铝箔涂布正极浆料作为电池正极，对铜箔涂布负极浆料作为电池负极。涂布时有少量N-甲基吡咯烷酮挥发，产生非甲烷总烃G1-1(3)烘干：涂布机带有烘干功能，涂布完浆料的正级材料经电加热至85℃烘干，浆料中的溶剂成分N-甲基吡咯烷酮大部分挥发，产生非甲烷总烃G1-2；涂布完浆料的负级材料经电加热至95℃烘干，浆料中的水蒸发，产生水蒸气。(4)制片：采用自动冲片机将正、负级材料切割成所需要的尺寸。(5)压片：采用油压轧辊机压片，将厚的正、负级材料压薄。(6)烘烤：用鼓风烤箱对产品进行电加热烘烤（温度约100℃），以去除产品跟空气接触时吸收的水分和残留的水分及溶剂成分N-甲基吡咯烷酮，产生G1-6非甲烷总烃和水蒸气。(7)叠片：采用自动叠片机将一层正极材料一层隔膜，再一层负极材料一层隔膜叠在一起，叠片层数根据产品要求而定。根据工艺要求，烘烤和叠片工序均需要采用真空泵抽真空。(8)焊接：采用超声波点焊机在正负极片上焊上一个金属电极，一般在正极片上焊上铝片，在负极上焊上镍片（铜镀镍）。(9)电芯烘烤：用真空烤箱对产品进行电芯电加热烘烤（温度约80℃），以去除产品跟空气接触时吸收的水分。(10)包膜：用自动铝膜成型机对产品包铝塑膜。(11)注电解液：将外购电解液、少量的碳酸二乙酯及碳酸乙烯酯按照一定比例混合，采用注液泵注入电池内。63 (12)化成（充电）：将产品放入化成柜进行化成（充电）。磷酸铁锂电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。磷酸铁锂电池工作原理锂电充放电原理：阳极采用能吸藏锂离子的碳极，放电时，锂变成锂离子，脱离电池阳极，到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动，电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体，阴极通常为二氧化锂。充电时，阴极中锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子，并在阴极处合成锂原子。所以，在该电池中锂永远以锂离子的形态出现，不会以金属锂的形态出现(13)抽气封装：将产品抽真空后密封。(14)分容（放电）检测：采用分容柜进行分容（放电）检测，将产品分成不同等级，最后分别包装入库。检测不合格品为废电池。1.主要生产设备建设项目生产设备一览表序号设备名称规格型号数量备注63 1300L搅拌机CLG-JB-300L6台2双面涂布机CLG-TB-600-18S2台3油压轧辊机DL-ф3004台4自动冲片机TH-MCL-16台5鼓风烤箱BL2005-1260台6自动叠片机TH-DP-220台7超声波电焊机SONICS16台8自动铝膜成型机CLG-CP-0416台920A化成柜BTCS2005C6436台1060A分容柜BTCS600C3260台11真空泵U4.100F/K3台12冷凝回收装置定制2台包括循环风机、冷水机、冷却塔、储液罐等1.原辅材料及能源年用量表建设项目原辅材料用量序号分类物料名称数量单耗最大储存量备注1锂电池原料磷酸铁锂300t/a0.25t/万安时锂电池30t2N-甲基吡咯烷酮30t/a0.05t/万安时锂电池5t100L不锈钢桶装3石墨150t/a0.125t/万安时锂电池20t25kg/包63 4去离子水150t/a0.125t/万安时锂电池30t外购，25kg/桶5铝箔16.44t/a0.0137t/万安时锂电池4t6铜箔46.2t/a0.0385t/万安时锂电池12t7隔膜纸120万m2/a0.1万m2/万安时锂电池40万m28镍片（铜镀镍）20万个/a170个/万安时锂电池8万个主要成分为铜、镍9铝片20万个/a170个/万安时锂电池8万个10铝塑膜47400m2/a39.5m2/万安时锂电池7500m211电解液144t/a0.1t/万安时锂电池14t主要成分为六氟磷酸锂，200kg/桶注：新能源产品（锂电池）主要是60安时和100安时两种规格。能源年消耗量序号名称单位年用量1电能MW·h/年40002自来水吨/年16800主要原辅材料理化性质63 序号名称理化特性燃烧爆炸性毒性毒理1N-甲基吡咯烷酮C5H9NO无色透明油状液体，微有胺的气味，吸湿性强。熔点-24.4℃。沸点203℃；150℃（30.66kPa）；135℃（13.33kPa）；81～82℃（1.33kPa）。闪点95℃。相对密度1.0260(25/25℃)。折射率nD(25℃)1.486。粘度（25℃）1.65mPa·s。能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳，但遇酸或碱会使内酰胺环破裂。可燃小鼠灌胃LD50为5200mg/kg，大鼠灌胃LD50为7900mg/kg2磷酸铁锂LiFePO4磷酸锂铁又称磷酸铁锂、锂铁磷，简称LFP，是一种锂离子电池的正极材料，也称为锂铁磷电池，特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。是目前最安全的锂离子电池正极材料；不含任何对人体有害的重金属元素。其工作电压适中（3.2V）、电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。为橄榄石结构分类中的一种，矿物学中的学名称为triphyllite，在矿石中的颜色可为灰色，红麻灰色，棕色或黑色。不燃无毒3碳酸二乙酯（C2H5）2CO3无色液体。略有气味。蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃;密度0.975。折射率1.3843。熔点-43℃。沸点126℃。溶于醇类、酮类、醚类、芳香烃和某些脂肪烃等有机溶剂。主要用作硝酸纤维素、纤维素醚、合成和天然树脂等的溶剂，也用于有机合成。由光气与乙醇作用而成。易燃估计能通过胃肠道、皮肤和呼吸道进入机体表现为中等度毒性。63 4六氟磷酸锂LiPF6电解液很复杂，没有固定的比例，其主要成分六氟磷酸锂为白色结晶或粉末，相对密度1.50。潮解性强；易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。暴露空气中或加热时分解。暴露空气中或加热时六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解，放出PF5而产生白色烟雾。六氟磷酸锂主要用作锂离子电池电解质材料。六氟磷酸锂电解液主要用于锂离子电池制造。不燃无毒5碳酸乙烯酯C3H4O3无色针状结晶。熔点38.5-39℃，沸点246.7°C，152℃（4.0kPa），100℃（1.07kPa），相对密度1.4259（20/4℃）。闪点152℃。水溶性214g/L(20°C)。易溶于水及有机溶剂。不燃无毒6石墨晶态单质碳的一种变体。金刚石和富勒烯碳的同素异性体。常以矿物形式存在于自然界。铁黑色至深钢灰色不透明晶体。层状结构。有金属光泽。密度2.25g/cm3（20℃）。熔点3625℃。3850℃升华。莫氏硬度1.5。质软有滑腻感。能导电、导热。在1600～1800℃、（5～6）×103MPa及有催化剂存在下可转变成金刚石。在常温下对化学试剂惰性，加热能被强氧化剂氧化成石墨氧化物。高温能与氟生成四氟化碳或氟碳聚合物。能与金属钾（或铷、铯）作用生成石墨插入化合物。石墨大量用于制作电极、电刷、套筒轴承、冶金模、反应堆慢化剂，反射层材料，火箭发动机喷管，导弹方向舵片。石墨粉可用作固体润滑剂、颜料、铅笔芯等。不易燃无毒1.物料平衡1.1.新能源产品（锂电池）物料平衡63 N-甲基吡咯烷酮和水按照100%挥发计，石墨粉尘产生量按照原材料用量的0.1％计，固废产生量按照原材料用量的2％计。新能源产品（锂电池）生产物料平衡表序号入方出方物料名称数量单位进入产品副产品废气废水固废1磷酸铁锂300t/a29400062N-甲基吡咯烷酮30t/a0030004石墨150t/a146.8500.15035去离子水150t/a00150007铝箔16.44t/a16.140000.38铜箔46.2t/a45.30000.99隔膜纸*120万m2/a1140006120t/a114000610镍片（铜镀镍）*20.4万个/a20.1960000.2040.408t/a0.4020000.00611铝片*20.4万个/a20.1960000.2040.408t/a0.4020000.00612铝塑膜*47400m2/a4503000023709.48t/a9.0060000.47413电解液144t/a141.60002.4合计996.936767.22210.15019.56663 注：隔膜纸按100g/m2计，铝塑膜按200g/m2计，镍片、铝片按2g/个计。由于正极浆料涂布线使用磷酸铁锂的溶剂N-甲基吡咯烷酮在涂布、烘干和烘烤过程中全部挥发，烘干废气经N-甲基吡咯烷酮回收装置冷凝回收后进入固废中，最终尾气经15米高排气口排放，其他废气经车间排风系统（排气口15米高）排放。负极浆料涂布线使用石墨和去离子水，其中去离子水在涂布、烘干过程中全部挥发。由于烘道采用负压抽风，因此不产生无组织排放废气。本项目非甲烷总烃平衡见图。30有组织排放1.425抽风系统捕集冷凝回收N-甲基吡咯烷酮30废溶剂28.575非甲烷总烃平衡图（单位：t/a）非甲烷总烃平衡一览表序号入方（t/a）出方（t/a）材料名称数量产品废气废水固废1N-甲基吡咯烷酮3003000合计3003000本项目正极材料磷酸铁锂和电解液中含有P，根据磷酸铁锂和电解液中六氟磷酸锂的分子式计算磷含量，P平衡详见图3.5-3；本项目所用原料及生产产品均不需清洗，地面不进行冲洗，因此无清洗废水和地面冲洗废水产生。300进入产品81.66进入废电池1.681.68拆解废电池后电解液回收利用，其他外卖磷酸铁锂中含磷58.86电解液中含磷4.0863 P平衡图（单位：t/a）P平衡一览表序号入方（t/a）出方（t/a）材料名称数量产品废气废水固废1磷酸铁锂中含磷58.8657.66001.22电解液中含磷24.4824000.48合计83.3481.66001.68因为本项目原材料中使用镍片，镍片（铜镀镍）按2g/个计，镍片厚约0.5mm，其中镀镍层厚20μm，则其中镍含量为4％，重金属Ni平衡详见图。0.068进入产品0.067镍片（铜镀镍）含镍2.72拆解废电池后回收利用进入废电池0.0010.001Ni平衡图（单位：kg/a）Ni平衡一览表序号入方（t/a）出方（t/a）材料名称数量单位产品废气废水固废1镍片（铜镀镍）中含镍20.4万个/a20.196000.2041.1.水平衡本项目主要用水包括生活用水、冷却用水、绿化用水，产品不需清洗，无清洗废水和地面冲洗废水产生。1.1.1.生活污水：主要为卫生设施废水，根据《城市居民生活用水量标准》63 GB/T50331-2002，城居民生活用水标准为120～180L/人•d，本项目不设食堂和浴室，本报告结合发展水平，项目用水采用50L/人•班计，职工100人，年生产天数300天，三班制，每班8小时，平均每天在厂职工人数按80人计。用水量：0.05×80×300＝1200t/a，80%外排，20%损耗；1.1.1.循环冷却用水：主要为冷却装置的夹套冷却水，冷却水循环使用，定期排放，设置一台冷却塔，冷却塔配套水泵型号为10m3/h，按照工作时间7200h/a计，循环量为72000t/a，按1.6%损耗、0.4%排放计，冷却水补充量为1440t/a。冷却塔废水为清下水，可用作绿化用水。1.1.2.绿化用水：根据节约用水的原则，采用冷却塔的清排水用作绿化用水，不够部分补充自来水。建设项目绿地面积2500m2，按0.2t/a•m2计，绿化用水量为500t/a，一般通过土壤、植物吸收和自然蒸发消耗，不直接排放。化粪池280280680损耗2401200接管水处理厂集中处理生活用水96096072000冷却用水1440损耗1152冷却废水2882852自来水用量288500土壤吸收或蒸发212厂区绿化本项目水平衡图（单位：t/a）本项目新鲜用水量2852t/a，重复用水量为72288t/a，总用水量为75140t/a，重复用水率为96.2%，满足创建节水型城市的需要。二.需求预测及拟建规模63 1.市场需求一百多年来，电动汽车在汽车发展史中经历了三次重大机遇。第一次发生在一百余年前。19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟，而且石油的运用还没有普及，使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。1873年，英国人罗伯特?戴维森（RobertDavidsson）制作了世界上最初的可供实用的电动汽车，比汽油发动机汽车早了10年以上。此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有38％为电动汽车，40％为蒸汽车，22％为内燃机汽车。到了1911年，就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营，到了1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。随着美国德州石油的开发和内燃机技术大大提高，电动车在1920年之后渐渐地失去了优势。汽车市场逐步给内燃机驱动的汽车所取代。20世纪70年代第一、第二次石油危机促使发达国家启动电动汽车研发，日美德英政府规划并资助电动汽车研发，当时出现了少量具有实用价值的产品，政府组织这些电动车在区域试运行。到1990年第三次石油危机爆发，多国政府推出电动汽车推广计划，消费方面，税费减免等鼓励措施出现，欧洲部分城市加快电动汽车配套设施的建设。多数世界级汽车企业启动新能源汽车项目，具有实用价值的二代产品出现。发达国家电动车研发情况美国：政府持续投资电动车项目1976年7月，美国国会通过《电动汽车和复合汽车的研究开发和样车试用法令》，以立法、政府资助和财政补贴等手段加速发展电动汽车。1991年，美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议，成立了“先进电池联合体”（USABC），共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池，并且与美国能源部签订协议在1991～1995年间投资2.26亿美元来资助电动汽车用高能电池的研究。2002年，美国能源部批准经费l500万美元，用于“工业研究、开发和演示使用电池的电动汽车”的费用共担项目，包括使用效率和动力储存、供电质量等。小型、低速、特种用途的纯电动汽车不断发展。63 2009年奥巴马上台后明确表示，到2015年美国要有100万辆充电式混合动力车上路。美国能源部将设立20亿美元的政府资助项目，用以扶持新一代电动车所需的电池组及其部件的研发。欧洲：政府企业联动电动汽车普及良好相对于国内市场而言，西欧有着一个非常成熟的电动汽车市场及商业推广电动汽车产品的市场环境。与美国相比，欧洲更崇尚追求完美零污染的纯电动汽车。成立于1990年的欧洲“城市电动车”协会至今在欧共体组织内已有60座城市参与，帮助各城市进行电动汽车可行性的研究和安装必要的设备，并指导城市的电动汽车运营。　　德国政府十分重视环境保护，投入大量资金用于电动汽车的研制。1971年，成立了城市电动车交通公司(GES)，积极组织电动车的研究与开发。1991年，在拜尔州投入了300辆电动汽车进行运行。拜尔州还拨400万马克，购买电动汽车的消费者可以得到车价30%的资助。另外，汉堡市也采取了资助用户车价的25%，用来鼓励用户购买电动汽车的措施。英国是当今世界生产电动汽车较先进和使用最广泛的国家，使用历史已有50年之久，上个世纪80年代中期英国就有12万辆电动汽车在运行。英国政府投资二千多万英镑支持电动汽车的开发，实行多项优惠政策给使用者，例如免收牌照税、养路费，夜间充电只收1／2的电费等。英国国际汽车设计公司从1979年开始研制电动汽车，卢卡斯、贝德福电动送货车及轿车。1991年克罗德里蓄电池公司投资建立电动汽车生产集团，研制成MOL．C3型混合瓶动电动汽车，行程130km。目前，在欧洲还有一些机构继续在做纯电动汽车的研究开发，例如体现法国政府意向的法国重要的国营企业，法国电力公司与达索集团签约了纯电动汽车的合作开发项目。追随法国进行理论研究和产品开发的是比利时，主要集中在高等院校之中，例如布鲁塞尔和列日（Liege）大学。但是比利时没有自己的汽车工业，没有很多的企业投资，只有有限的政府资助，缺乏实际运用效果。此外还有意大利着重两轮纯电动车的研发和运营，瑞士则侧重研究超级电容器，尤其是电动城市轻轨方面的研究。日本：政府规划持续推进日本通产省1965年正式把电动车列入国家项目，开始进行电动汽车的研制。1967年，日本成立了日本电动汽车协会，促进了电动汽车事业的发展。1971年，日本通产省制定了《电动汽车的开发计划》。63 1991年，日本通产省又制定了《第三届电动汽车普及计划》，提出到2000年日本电动汽车的年产量要达到10万辆，保有量达到20万辆的目标。到了90年代之后，由于环境等问题，一些大汽车企业重新开始研发第二代纯电动车，丰田、本田、日产等陆续进行了一些产品发布与销售运行。然而由于技术与价格等方面的原因，在新能源汽车研发战略中，更多的日本汽车企业选择了混合动力汽车作为重点发展方向，坚持纯电动汽车蓄电池技术研发的重点落在三菱重工、富士重工等动力装备类企业。纯电动汽车的产品开发向小型化发展，单人和2人车型成为主力车型，车辆技术、零部件技术、充电设施技术都已相对成熟。截止到2002年，日本纯电动汽车的保有量为2696台。2007年，日本贸易部表示在未来的五年之间，会耗资17亿美元，日本政府希望能在2010年将一台电动车的价格压至24660美元，而2020年则可以降低至16440美元，开发便宜的混合动力车型。日本政府计划要减少燃料电池车的研究发展，而把重点放在电动车的开发上。我国电动车研发进程我国电动汽车发展始于上世纪九十年代。2001年，确立“十五”国家高新技术研究发展计划（863计划）电动汽车重大专项项目，明确了我国的电动汽车战略发展基本原则，即燃料电池汽车发展居首位、第二为混合动力电动汽车、纯电动汽车兼顾一下，提出“三横三纵”研发布局，并招标确定纯电动轿车由上汽奇瑞、天津汽车来牵头研制。中科院电工所、上海811所、清华大学、上海同济大学、北京理工大学等单位，在“863”计划和“十五”国家科技专项等国家项目的支持下，取得了阶段性的研究成果，培养了一支能力较强的研发队伍，人才储备体系正在日趋完善。2006年开始实施的国家中长期科技规划对电动汽车研发战略也大体相同。按照项目规定进程，纯动力电动汽车功能样车已经实现，纯电动轿车和纯电动客车在国家质检中心的型式认证试验中各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定，关键零部件高功率镍氢电池、锂离子电池性能有了较大提高。因此，虽然在传统汽车的开发上，我国与世界先进水平相比有30年以上的差距，但在纯电动汽车技术开发上的差距并不大，几乎站在同一起跑线上，而且关键零部件技术平台相同，有专家认为研发水平最大差距不超过5年。甚至在某些领域，如锌-空气电池和锂电池研究方面，已经达到世界领先水平。2009年，国际金融危机不断蔓延，《汽车工业调整和振兴规划》颁布，提出新能源汽车战略，提出未来3年行程新能源整车50万辆产能，占乘用车总销量的563 ％，给电动车发展带来重大机遇。财政部、科技部等部门制定了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，推出了“十城千辆”计划等一系列国家行动方案。在激励政策的鼓舞下，国内汽车企业纷纷增加对电动汽车及相关零部件的研发投入，我国电动汽车产业正在进入高速发展的新阶段。从09上海车展可以看到企业在新能源产品的巨大投入，23款新能源中，有13款为纯电动车。上海车展新能源参展车辆汇总企业车型类型上汽上海牌燃料电池轿车燃料电池荣威750轿混合动力城市公交车纯电动混动城市公交客车混合动力依维可宝迪电动车纯电动东风风神BSG混合动力风神iCar纯电动比亚迪F3DM双模电动E6纯电动海马Me纯电动Mpe纯电动长安E301混合动力杰勋混合动力奇瑞A3－ISG混合动力风云2BSG混合动力吉利IG概念车纯电动远景电子等平衡动力版混合动力63 广汽A-HEV概念车混合动力华晨EV概念车纯电动长城欧拉纯电动长丰猎豹CS7混合动力众泰2008EV纯电动青年莲花竞悦纯电动注：23款参展新能源中，13款电动车鼓励发展电动汽车大发展的争议虽然有政府大力支持，业界对电动车为方向的新能源战略还是存在争议。支持者认为，我国处于汽车普及初期，具有发展纯电动汽车的资源和市场环境优势，我国电动汽车的技术水平相对来说与世界先进技术相差不大，利用电动车发展的机会，可以扬长避短，实现跨越式发展。未来3年，最关键的电池技术有望产业化，在3~5年的产品导入期后，电动车有望实现大规模量产我们看好当前国内的电动车发展势头。反对者认为，当前电动汽车重复建设较多，缺乏资源整合，“中国患上电动车躁狂症”。但是电动车在短期内难以“全面取代”传统汽车，若不注重传统汽车优化，会再次拉大和全球汽车业的技术差距。而且电动车产业化资金投入大，技术瓶颈短期无法克服，纯电动与插电式汽车运营需要的电网、充电站和计费系统不健全。此外，电池污染环境，回收等问题都尚未解决。目前还不能说纯电动车是汽车发展的唯一途径，但是中国未来节能和减排压力非常大，纯电动车技术将更加被重视，当然这期间传统内燃机汽车技术也会不断进步，未来汽车动力的发展将更加多元化。目前，欧美日都有电动车技术，但是发展的基础、技术方向也有差别。就电动车技术而言，日本电动车技术是比较好的，目前已经推出了多款小型电动车；美国市场在传统汽车、新型电动车以及混合动力方面都有发展；欧洲除了上述技术之外，在柴油技术方面比较领先。至于未来各国会选择作何战略选择，要看各国政府的最终选择。比如能源的供给、私家车保有量高、基础设施（停车条件）等都会影响未来汽车发展的发向。63 实际上，电动车分为商用车电动车和乘用车电动车，商用车电动车主要是动力改造，而乘用车电动车分为中级电动车和小型电动车，从技术发展的角度讲，中级电动车是传统汽车业动力系统升级，因为它要满足所有车最高技术标准，当然电动车小型化并不是弱化电动车技术，而是有别于传统内燃机汽车，重新开发电动车产业化平台。如目前出现的很多小型电动车都是重新开发，和内燃机汽车差别比较大。长远看，这两种发展之路会最终融合。在我国，一些农机生产企业、电池生产企业已经开发了低速电动车，但是由于目前国家并未出台电动车技术标准，低速电动车的认证工作并未展开。　　中国是一个多元化发展的社会，在发展电动车的问题上，不能只发展电动车，而放弃传统汽车技术；也不能放弃电动车发展。从目前技术发展的趋势上看，广大农村和城乡结合部相较城市具有更为有利的充电条件，在中央提出“新农村建设”的大背景下，若辅以价格补贴和配套基础设施建设，农村将率先成为电动汽车的突破口，这不仅能满足低端市场的用车需求，同时也解决目前这些区域车辆更新换代，降低国家在汽车节能减排工作上的压力。实际上，每个国家电动车发展的战略选择，都是根据本国实际的情况做出的。在电动车技术发展上，一直存在着一个误区，认为每个国家的电动车技术发展是平等的，实际上并非如此，在电动车的三个核心部件电池、电机和电控技术中，每个国家都有各自的优势，我国通过多年的技术研究，在电机研发上有一些突破，但是距离电动车技术先进国家还有一定的距离。目前国内汽车企业已经开始电动车的技术研发，其中有些已经推出成熟的电动车产品，也有一些企业已经把电动车技术作为战略储备。从当前看，电动车基础设施的建设和研发队伍的壮大是两个关键性问题。上一次奥巴马总统访问中国，就中国电动车项目合作达成一致。这表明，中国和美国在电动车合作，从需求上是一致的，美国有先进的电动车技术，而我国有市场优势，两个国家的合作将给电动车的发展带来全新的局面，但是目前对双方的合作前景做出判断还为时尚早。目前中国电动车技术标准已经在制定之中，并将会在年内公布，该技术标准被认为是中国电动车发展的风向标。中国电动车发展不存在弯道超车，因为电动车仍然是汽车，要按照汽车的标准开发电动车，因此只能作为一种发展思路。就目前而言，自主品牌与国外厂商在汽车整车技术等很多方面仍存在较大差距，虽然相比于传统内燃机技术，自主品牌与国外厂商在新能源汽车方面差距稍小，但仍不能放弃传统技术，未来一段时间内内燃机技术和电动车技术发展应该并行的关系。63 混合动力是内燃机和电动两种不同形式的动力的结合，它有效降低汽车的升油耗，从发展的角度讲，混合动力是目前最切实可行的解决方案，未来的混合动力发展需要技术方案做出调整，逐步加大电动技术的成分，逐步的替代内燃机部分，直至发展成为纯电动车。目前传统汽车主要压力来自于全球性的节能减排工作的推进，因此电动车替代内燃机汽车是技术发展的趋势，但是不管是什么新能源汽车也好，仍然难以脱离传统汽车技术标准。未来一段时间内，内燃机技术仍有继续提升的空间，电动车技术在这一阶段将发展的更快。中国已经成为全球汽车大国，在用车保有量已经上亿辆，因此就技术发展而言，传统汽车技术的更新和新能源汽车（包括混合动力）的创新一个都不能放弃。我国虽然在传统汽车领域落后于发达国家近二三十年，失去了追赶的机会，但在电动汽车领域，我国与国外的技术水平和产业化程度差距相对较小，基本处在同一起跑线上，并有机会在该领域获得重要席位。这也为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇，更重要的是我国还有后发优势。目前，我国电动汽车的研发已具备一定的基础，一些企业在20世纪90年代中期就推出了电动汽车样车。从中国的能源资源和环境条件，也要求中国未来的汽车工业必须探求新的思路。我国“八五”以来电动汽车被正式列入国家攻关项目，对电动汽车的投入显著增加。我国的汽车企业和高校、科研院所等200多家单位投入了大量的人力、财力和物力研发电动汽车，并取得了一系列科研成果。““九五”期间，列入国家重大科技产业工程项目，开发电动汽车项目也列入了国家“十五”与“十一五”期间，电动汽车被列入“863”计划12个重大专项之一,全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动汽车车辆标准化分技术委员会。科技部又于2001年启动了电动汽车重大科技专项，使我国电动汽车技术水平和产业化程度与国外处在同一起跑线上。新能源汽车将催生汽车动力技术的一场革命，并必将带动汽车产业升级，建立新型的国民经济战略产业，是汽车工业发展的必由之路。新能源汽车的使用的成本非常低廉。将其百公里的用电成本进行换算，电的成本仅是油的成本的20％，也就是说，使用新能源汽车仅需花五分之一的钱就可以跑到与原来相当的公里数。普通汽车，不论是手动档的，还是自动档的，都用变速箱变速，电动车变速是电机驱动，没有变速箱，而且非常强劲。此外，电动车的四轮驱动，原理简单，容易实现，且运行维护方便，不用换机油。新能源汽车的上述特点，决定了它具有强大的生命力和广阔的市场发展前景。预计202063 年，我国新能源汽车占届时汽车保有量的20％，约3000万辆，年可以节约石油5000万吨，相当于一个大庆油田一年的石油产量。1.拟建规模根据市场预测，结合企业的产品技术研发情况等多种因素分析，确定本项目建设规模为年产220MWH，实现年销售收入7亿元。本项目将主要从事电池单体的研发和生产，电池成组技术的研发，生产等。2.厂址和自然条件厂址位置：北京市房山区城关街道顾八路1区6号本项目建设用地利用公司现有厂区，厂区位于北京市房山区，占地面积30亩。该厂区毗邻顺平快速路、大秦铁路和京沈铁路平谷支线。开发区内道路成网格状，布局合理，已达五横八纵规模，道路两侧安装路灯，并铺装人行漫步道。厂区距首都机场50km，距天津新港130km，南临大秦铁路，北靠京沈铁路，京平快速公路与平密路相交境内，交通运输十分便利。3.自然环境概况3.1.地形地貌3.2.水文特征3.3.基本气象特征项目所在区域属温带大陆性季风气候区，年平均气温11.5℃，最高气温7月份平均气温26℃，最低气温1月份平均气温-5.9℃，温差为31.9℃，极端最高气温40.2℃，最大冻土深度0.80m。常年主导风向为西北风。夏季温高，冬季日照充足，光照强。年均降雨量639.5mm，最高降雨量1021mm。降水不均匀，多集中在夏季。4.建厂条件厂区内根据总体规划，已进行场地的平整，其地质情况参照《岩土工程勘察报告》，勘察深度范围内地基土分为五层，自上而下为：63 第一层表层为0.68-0.85米厚的耕壤土；第二层第四纪中晚期沉积而成的黄褐色中下密度的粉质粘土；第三层为中等密度的粉质粘土；第四层为中上密度的粉质粘土；第五层为灰褐色的粉质粘土层。本地块标准冻结深度为0.80m。地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。本地块地震基本烈度为8度。1.项目建设概况根据产品生产及生产纲领需要，新建生产厂房10000㎡。新增各类生产设备和生产线，配置公用动力管线和设备以满足生产、生活所需。1.1.给排水概况现厂区内给排水管网和设施完善，由开发区市政给水管网引入DN150给水管，设水表计量后直接供至各用水点。本场地区域排水采用雨、污分流制，室内雨水、污水、废水分流排至室外。室内生活污水、生活废水、生产废水、雨水分流。生活污水经化粪池处理，生产废水排入区域污水管，区域污水管排入开发区污水管网至开发区污水处理厂处理。室内雨水采用有组织排放，区域雨水通过雨水口收集后排入开发区污水管网。污水排放标准实行北京市新二类污水排放标准。消防用水采用厂区进水管网，在区域内组成DN150消防环状网。并设贮2h室内外消火栓用水量的消防水池。因此，本项目对厂区部分可不做改造。1.1.1.给水设计1.1.1.1.用水量估计63 本项目增加用水量包括；生产用水、生活用水。1.1.1.1.给水系统本厂区内室外给水为生活、消防管网分开系统。一路管径DN200经DN150生活水表计量后接厂区生活、生产给水管，室外给水管成枝状。另一路管径DN200经DN150消防水表计量后接厂区消防专用管。各建筑物由市政管网直接供水,各建筑用水单独计量。本项目给水可直接从厂区给水管网接入。1.1.2.排水设计1.1.2.1.排水体制：本项目生产废水主要为冲洗场地用水和冷却用水等；排水采用雨、污分流制,雨水排入市政雨水管,污水经检测井排入园区污水管网。本项目污水排放执行《污水综合排放标准》三级标准。1.1.2.2.排水系统：(1)生活污水，生活污水经化粪池处理后排入厂区污水管道。生活污水水量按生活给水量8m3/d的90%计，总排水量约为7.2m3/d。(2)生产废水生产过程中的废水污染源为洗涤废水，喷漆漆雾净化系统产生的废水循环使用，不排放。理化中心排放少量的酸碱废水在区域经中和井中和处理，之后排入厂区污水管道。厂区污水管道将上述经预处理的污废水收集后，排至厂外市政污水管。市政污水最终至水处理厂，故本项目排水执行《污水综合排放标准》三级标准。本项目新增污废水总量为10m3/d。(3)雨水：63 屋面雨水采用有组织排水，经天沟、雨水斗、排水管排入区域雨水管网，区域雨水分别排至市政雨水预留接口。(4)消防系统消防用水量按用水量最大的建筑计，消防用水量如下：室内消火栓用水量15L/s火灾延续时间2h室外消火栓用水量25L/s火灾延续时间2h室外消防采用低压制，厂区环状室外消防管网管径为DN150mm，上设室外消火栓，数量根据消防用水量确定，一般间距不大于120m。新建厂房内设置室内消火栓，室内消火栓的布置考虑同时有两股水柱到达室内任何部分，室内消火栓管成环状，并与厂区集中加压室内消火栓管相连。根据《建筑灭火器配置设计规范》在新建厂房内设置相应数量的磷酸铵盐干粉灭火器。(5)管材室内给水管采用NF-PPR给水管；室外给水管及室外消防给水管采用球墨铸铁管；室内消防管采用镀锌钢管；室内排水管和雨水管采用U-PVC排水管；室外排水管采用FRPP双璧加筋排水管。1.1.采暖空调通风1.1.1.采暖项目地处采暖地区，采暖期长达100多天，因此需考虑冬季采暖。新建厂房室内计算温度为14℃，采用燃气红外线辐射型采暖。生产车间内选用辐射型散热器，统一安装在屋架下面和行车上方的空间内。车间内设置了温度感应器、控制器，整个系统可以做到即开即停。车间辅助办公、生活用房，室内计算温度为14~18℃。1.1.2.通风部分本项目需要通风换气的主要有生产厂房，探伤室、热处理炉间、喷抛丸清理间、油漆烘干室、焊材库、理化计量室的化学分析室、金相室、卫生间等。其中：生产厂房采用屋顶通风采光气楼，并设置一定数量的岗位送风机或局部排风罩、风机箱。油漆烘干室通风设施设备自带。63 暗室、理化计量室的化学分析室、金相室有少量酸碱气体、金属蒸汽、热量需要通风换气；一般采用防腐型轴流风机防腐型轴流风机或自带通风柜。焊材库、暗室等要求通风的房间均设置有通风系统。1.1.1.空调部分探伤室的暗室、控制室、电源室、评片室等，安装普通分体空调系统。厂房内的焊材一级库，对温度湿度均有要求。设计采用分体空调确保温度，采用除湿机保证湿度。理化计量中心的量具室要求空调温度为15℃～28℃，测定室要求空调温度为20℃±3℃，设计采用分体冷暖型空调器进行室内空调。二.环境保护本项目污染物源强统计（1）正常排放源强（2）大气污染物源强1.正常排放源强1.1.负极涂布工序排放废气负极涂布工序使用水作为溶剂，由于烘干工序采用电加热，温度在95℃左右，由于加热时间比较长，浆料中的水大部分会蒸发，产生水蒸气，烘道内设有抽风口，风机风量为3700m3/h，负极涂布后烘干工序产生水蒸汽经排气筒（FQ01）排放。由于水蒸气无毒无害，因此不对其进行详细分析。1.2.正极涂布、烘干、烘烤工序排放废气本项目涂布机带有烘干功能，正极涂布工序使用的溶剂N-甲基吡咯烷酮的沸点为203℃，由于N-甲基吡咯烷酮挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳，因此在涂布工序极少挥发，根据北京国能电池科技有限公司研发数据，涂布工序产生N-甲基吡咯烷酮蒸气约为原材料用量的2％，由于N-甲基吡咯烷酮无执行标准，且为碳氢化合物，因此将其记做为非甲烷总烃，则非甲烷总烃产生量为0.2t/a。涂布车间产生的无组织非甲烷总烃废气经车间排风系统（排气口15米高FQ02）排放。63 烘干工序采用电加热，温度在85℃左右，由于加热时间比较长，根据北京国能电池科技有限公司研发数据，浆料中的溶剂成分N-甲基吡咯烷酮95％挥发，非甲烷总烃产生量为9.5t/a，烘道内设有抽风口，将非甲烷总烃收集后经统一管道进入N-甲基吡咯烷酮回收装置处理，最终尾气一部分经分液箱分离掉液体后进入预冷器再次进行冷凝，一部分经15米高排气口排放（FQ03）。根据设计方提供资料，N-甲基吡咯烷酮回收装置可回收95％以上的非甲烷总烃，则非甲烷总烃排放量为0.475t/a。由于烘道采用负压抽风，且烘道进出口很小，根据设计资料，挥发废气可全部进入N-甲基吡咯烷酮回收装置。烘烤工序采用电加热，温度约100℃，由于温度比较高又烘烤时间比较长，残留的水分及溶剂成分N-甲基吡咯烷酮全部挥发，非甲烷总烃产生量为0.3t/a，烘烤车间产生的无组织非甲烷总烃废气经车间排风系统（排气口15米高FQ02）排放。本项目负极材料配料时有石墨粉尘产生，根据同行业类比调查，粉尘产生量约为原材料使用量的0.1％，则产生粉尘约0.025t/a，主要为颗粒物，配料工序产生的颗粒物经车间排风系统（排气口15米高FQ04）排放。生产过程废气参数调查清单见表。63 有组织排放废气产生源强序号污染源编号排气量污染物产生情况拟采取措施及效率污染物排放情况排放方式工作时间（h/a）排放源参数执行标准m3/h万m3/a污染因子产生浓度(mg/Nm3)产生速率(kg/h)产生量(t/a)措施去除率%排放浓度(mg/m3)排放速率(kg/h)排放量(t/a)排放速率(kg/h)排放浓度(mg/m3)1涂布、烘烤G1-1、G1-5100007200非甲烷总烃6.940.0690.5/06.940.0690.5连续排放7200排气筒FQ02高度15m内径0.63m温度20℃6.3802烘干G1-2100007200非甲烷总烃131.91.329.5冷凝回收装置956.600.0660.475连续排放7200排气筒FQ03高度15m内径0.63m温度20℃6.3803配料G1-330003606.940.0210.025/06.940.0210.025间断排放1200排气筒FQ04高度0.361063 颗粒物（碳黑尘）15m内径0.28m温度20℃注：配料工序加料时间按照每天4小时计，则全年排放时间为1200h。63 1.1.水污染物源强本项目职工100人，年生产天数300天，三班制，每班8小时，平均每天在厂职工人数按80人计，不设食堂和浴室，用水量按照50L/人•班计，20%损耗，则产生生活污水960t/a。本项目冷却装置夹套冷却水经冷却塔冷却后循环回用，定期排放，设置有一台冷却塔，冷却塔配套水泵型号为10m3/h，按照工作时间7200h/a计，循环量为72000t/a，按1.6%损耗、0.4%排放计，冷却水补充量为1440t/a，冷却废水产生量为288t/a，收集后全部用作绿化用水，不排放。本项目水污染物源强污染源名称废水量t/a污染物名称污染物产生量治理措施污染物接管排放量标准浓度限值mg/l排放方式与去向浓度mg/l产生量t/a浓度mg/l接管排放量t/a生活污水960COD5000.48化粪池3750.36500水处理厂SS3000.2882400.230400氨氮300.029300.02935总氮350.034350.03470磷酸盐4.50.00434.50.004381.2.固废源强根据物料平衡及同行业类比调查，本项目制片工序产生边角料0.9t/a，主要成分为铝箔、铜箔、石墨和磷酸铁锂；叠片工序产生废隔膜0.6t/a；包膜工序产生废铝塑膜0.047t/a；检验产生废电池约1.714t/a，废电池主要是由磷酸铁锂、电解液、隔膜、铝塑膜、铝片和镍片构成，其中含有的重金属镍片为铜镀镍，不含镍化合物，因此不属于HW46含镍废物；N-甲基吡咯烷酮回收装置回收废溶剂9.025t/a。63 本项目员工产生生活垃圾按照0.4kg/人/天计，产生量为9.6t/a。本项目固废统计污染源产生序号产生工序名称编号性状产生量（t/a）拟采取的处理处置方式S1-1制片边角料99固体0.9外卖S1-2叠片废隔膜99固体0.6外卖S1-3包膜废铝塑膜99固体0.047外卖S1-4分容检测废电池99固体1.714拆解后镍片和电解液回收利用，其他外卖N-甲基吡咯烷酮回收装置回收废溶剂HW42900-499-42液体9.025委托外单位蒸馏去杂质后作为原材料再利用生活、办公生活垃圾99固体9.6环卫部门统一清运1.1.噪声设备根据同行业类比，本项目生产设备均采用低噪声设备，且均放置于车间内，噪声设备主要有搅拌机、真空泵、N-甲基吡咯烷酮回收装置风机、涂布机附带排风机、冷却塔，确定本项目噪声源见表3.6-4。噪声源强序号设备名称单台声压级dB（A）数量频谱特性所在位置设备距各监测点位距离m1搅拌机752台中低频配料车间内1#125、2#70、3#15、4#122真空泵821台低频抽气车间1#128、2#30、3#25、4#503N-甲基吡咯烷酮801台中低频1#112、2#60、3#10、4#3063 回收装置风机涂布车间西侧（室外）4涂布机附带排风机751台中低频涂布车间1#120、2#60、3#10、4#305冷却塔（Dm=1.5）541台中低频涂布车间西侧（室外）1#112、2#60、3#10、4#301.非正常排放源分析1.1.非正常工况废气排放情况本项目在车间开工时，首先运行所有的废气处理装置，然后再开启车间的工艺流程，使在生产中所使用的各类化学品所产生的废气都能及时得到处理。车间停工时，所有的废气处理装置继续运转，待工艺中的废气全部排出之后才逐台关闭。这样，车间在开、停车时排出污染物均得到有效处理，经排气筒排出的污染物浓度和正常生产时基本一致。废气处理系统和排风机均设有保安电源，系统设有备用风机（N+1配置）。各种状态下均能保证正常运行。本工程排风系统均设有安全保护电源和报警系统，设备每年检修一次，基本上能保证无故障运行。日常运行中，若出现故障，检修人员可立即到现场进行维修，一般故障在10分钟内基本上可以排除，预计最长不会超过30分钟。废气处理系统出现故障，一般有3种情况：停电、废气处理装置和风机出现故障，对生产异常情况，采取以下措施：①果全厂停电，停止生产，无污染物产生。②风机出现故障时，立即启动备用风机。③当N-甲基吡咯烷酮回收装置出现故障时，停止正极涂布作业。1.2.水污染物源本项目排放废水经预处理的仅有生活污水，因此不会发生非正常排放工况。根据《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2-2008）三级评价项目可不进行非正常排放情况预测，因此无须对非正常源强和时间进行估算。63 1.职业安全卫生1.1.职业安全1.1.1.防机械伤害①总图布置道路宽阔、通畅，规划的人、货流分明，减少人流、货流的交叉。②厂房内均设有足够宽的纵横向通道，工序划分明确，堆放场地分明，工艺设备之间考虑了安全检修场地及足够的操作位置，确保安全作业。③设备往复、高速旋转外凸部分，均设置安全防护屏障。④对于有跌落危险的平台、地坑及有危险的地方均安装了防护栏杆及盖板或防护网。⑤本车间局部照明设备和低压运输设备均采用安全电压，可避免工人在操作中发生触电事故。1.1.2.防尘防毒①厂房焊接区域有一定的焊接烟尘，新建厂房采用屋面通风气楼强化了厂房内的通风换气效果，同时配置焊接烟尘净化器来处理焊接烟尘等污染物，处理后排放的废气达到排放标准。②设置独立的油漆车间，采用油漆生产线，油漆废气经过处理达标后排放。③喷丸粉尘经设备配套的布袋除尘器处理后高空排放，正常处理后粉尘的排放浓度低于20mg/m3，达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-96）规定的粉尘二级排放标准。④理化计量：学分析室、腐蚀室、化学药品室、制样室等设计机械全室通风系统。⑤卫生间设置吸顶式房间通风器排除臭气。1.1.3.防火防爆①油漆间内有油漆等挥发性液体和气体、属易燃易爆物质，采用防爆型壁式通风机进行机械全室通风。1.2.职业卫生1.2.1.清洁生产方案建议本项目建成后，借鉴国内同类产品的生产厂家开展清洁生产的经验，建议公司从三方面开展清洁生产工作：63 ①强化清洁生产的管理，包括完善生产工艺和生产过程的控制能力，优化操作尽可能减少“三废”的产生；②建立和健全相应的规章制度及奖惩原则，提高职工的环境保护意识；③进一步进行技术改造和开发，包括生产工艺和设备的改良、新型无废或少废技术和环境友好设备与材料的应用。根据国内同类企业开展的清洁生产的经验，清洁生产的方案应体现生产全过程以及采取预防污染的综合措施。建议本项目的清洁生产方案见图。1.1.1.清洁生产管理建议企业管理措施是推行清洁生产的手段，由于管理措施一般不涉及生产的工艺过程，花费较少，却可以取得较大的效果。清洁生产要贯穿生产的全过程，落实到公司的各个层次，分解到生产过程的各个环节，并与企业管理紧密地结合起来。实践表明，切实可行的企业管理措施可以大大削减40%的污染物，并使生产成本大为降低。企业建立清洁生产内部管理体系，应根据ISO14001指定的一系列严密可行的管理程序，明确清洁生产的内容和措施，并制定计划，从无低费方案逐渐向高中费方案推进，公司员工在上岗前必须进行清洁生产内容的培训，使每个员工都树立清洁生产的意识，使得这些管理措施做到专人管理，层层落实。在内部管理上建立以环保和技术部门联合的清洁生产实施小组，负责厂内环境管理、监督，以及对外配合地方环保行政主管部门的监督管理。63 63 1.1.消防按照“预防为主，防用结合”的消防工作指导方针，工程设计方案将采用下列主要预防措施：1.1.1.总图消防整个厂区建构筑物的布置均按消防和工业安全卫生规范要求进行，生产厂房周围均有环行道路供消防车通行，满足防火设计规范和消防要求。1.1.2.建筑消防建筑防火设计严格执行《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2006版)有关要求。本项目生产厂房生产类别为丁、戊类，建筑物耐火等级不低于二级，安全疏散出口及疏散距离符合《建筑设计防火规范》的有关规定。生产区与辅房疏散楼梯、安全出口之间采用防火墙分隔。1.1.3.给水消防(1)消防用水量室内消火栓用水量15L/s火灾延续时间2h室外消火栓用水量25L/s火灾延续时间2h(2)室外消火栓系统本项目室内外消火栓系统采用区域集中加压系统，各建筑物合用屋顶消防水箱、消防泵和消防水池。现厂区的消防系统完善、配套，能够满足本项目消防要求。室外消防按规范要求设置地上式室外消火栓。(3)室内消火栓系统新建厂房设置室内消火栓，消火栓布置保证室内任何部位均有两支水枪的充实水柱同时到达。1.1.4.灭火器配置新建厂房内按规范配置相应数量的手提式磷酸铵盐干粉灭火器。1.1.5.电气消防63 现厂区消防控制室设置在主门卫内。新建厂房设置有火灾报警控制装置，并在便于巡视管理的位置设置区域显示器。区域显示器与消控室报警主控器通过通讯线路连通，供消防控制室监视整个系统。所有消防设备配电线路均采用阻燃(耐火)型线、缆穿钢管埋在实体暗敷。消防报警系统接地装置利用建筑物的综合接地系统，接地电阻<1欧姆。消防管理和人员培训：所有消防系统的设备运转、压力显示、消防水池和屋顶消防水箱的液位显示等均传至消控中心进行监测、管理。消防管理由企业的保卫部门负责，企业职工都要经过消防培训，增强消防意识。1.1.节能循环经济观要求遵循“3R”原则：资源利用的减量化（Reduce）原则，即在生产的投入端尽可能少地输入自然资源；产品的再使用（Reuse）原则，即尽可能延长产品的使用周期，并在多种场合使用；废弃物的再循环（Recycle）原则，即最大限度地减少废弃物排放，力争做到排放的无害化，实现资源再循环。本项目在生产过程中贯彻循环经济理念，主要表现在：1.1.1.资源利用的减量化本项目生产过程中，冷却水循环回用，冷却废水收集后用作绿化用水，节约了用水，大大减少了资源的消耗。1.1.2.废物的再循环本项目产生溶剂废气经N-甲基吡咯烷酮回收装置回收，委托外单位蒸馏去杂质后作为原料回用于生产，冷却废水收集后用作绿化用水，实现了废物的再利用。1.1.3.节水措施根据国经贸资源[2000]1015号文，做好节水规划，提出具体节水措施和水循环利用措施，明确节水率、水循环利用率和各产品的水耗指标。本项目冷却水的循环使用，冷却废水收集后用作绿化用水，减少了新鲜水的消耗量，水的重复利用率达到了96.2%。1.2.生产组织、人员培训本项目主要承担大容量锂离子电池电池单体、电池组的加工、装配、试验等，需要建立完善的材料供应、采购、检验、生产组织和管理、财务、研发、质量保证、销售服务等组织体系和机构。63 机构设置坚持精简、高效、复合和扁平化的原则。建立科学、完善、规范的组织管理制度，确保公司的健康有序运行。公司组织机构体系如下：1.1.1.工作制度和年时基数按照每周工作5天，40小时计，各车间工作制度为全年工作251天，按一班制考虑，并根据生产状况和工序负荷安排二班制作业。1.1.2.劳动定员本项目劳动定员为251人，其中技术管理人员40人，人员为公司现有员工以及外部招聘。1.1.3.人员培训随着本项目的实施，公司将逐步组建各生产车间、建立完善的生产经营管理体系，扩充各部门人员，形成一支训练有素并具备良好技能的员工队伍。63 经营技术和管理骨干人员，将在公司现有技术管理人员的基础上，通过引进和招聘各类人才，扩充管理、技术力量。生产一线员工以招聘熟练工人和技术学校的应届生为主，拟于2012年三季度起开始陆续招聘，公司将按复合技能的要求予以内部培训，考核后达到上岗标准后上岗工作。63'