2024年12月21日 星期六
2024年12月21日 星期六

稀土贮氢合金与新能源汽车

2019/10/16 14:01:382705

  本文阐述了我国和日本近两年稀土贮氢合金及小型二次电池的生产状况,同时对近年小型二次电池生产状况进行了分析比较。并对全球二次电池的发展趋势进行了预测。特别详细的叙述了新能源汽车未来发展与稀土贮氢合金产业的关联。

  稀土贮氢合金和小型二次电池

  1. 近年我国稀土贮氢合金和小型二次电池生产状况

  2009年我国贮氢合金产量17500吨(实物),比上年(17300吨)增加1.16%。国内应用量6200吨,与上年(6160吨)基本持平;混合金属产量5092吨,比2008年(4697吨)增加8.41%2009年镍氢电池产量达到11.00亿只,出口7.65亿只,出口量比上年(8.67亿只)减少11.76%。国内应用量3.35亿只,与上年(3.33亿只)基本持平。

  2009年我国出口镍氢电池7.65亿只,金额5.41亿美元,平均单价为0.707美元/只;而2008年为8.67亿只,金额7.43亿美元,平均单价为0.857美元/只,同比分别下降11.76%37.30%21.21%。近年我国稀土贮氢合金和小型镍氢电池生产情况详见表1

1.jpg

  从表1中可以看出我国镍氢电池主要以出口为主,出口量占到总产量近70%。尽管金融危机给电池行业带来一定的影响,但作为绿色能源的镍氢电池仍保持强劲的需求。出口量虽有所下降,仍保持近年的较高水平。我国镍氢电池产量在2006年就已超过日本成为世界上镍氢电池第一生产大国,AA型电池容量达到22002700mAh。在镍氢电池领域,我国的氢氧化镍性能世界领先,稀土资源丰富,具有得天独厚的资源优势,因此,发展镍氢动力电池是我国目前最现实的选择。

  当今社会,二次电池已经成为现代生活中必不可少的消费品。产业发展到今天,已经走过了铅酸电池和镍镉电池时代,目前正处于镍氢电池和锂离子电池的绿色电池时代。二次电池在新能源汽车、风电储能和太阳能储能等新兴领域具有巨大发展潜力,远景十分光明。

  2010年上半年我国出口镍氢电池4.52亿只,价值3.43亿美元。与2009年同期的3.21亿只,价值2.36亿美元相比,数量同比增加了37.9%,金额同比增加了45.8%

  2. 日本稀土贮氢合金和小型二次电池生产状况

  据日本经济产业省统计,2009年日本镍氢电池的产量下降到2.86亿只,降低了12%,而产能下降到1060MAh,降低了10%。日本主要两家镍氢电池生产商:松下电动汽车能源公司和SanyoDenki。日本电池协会报道,由于松下电动汽车能源公司不是协会的成员单位,镍氢电池的生产数据不包括混合电动汽车中使用的产品。2009年混合动力汽车需求强劲,产量较上一年增长46%,拉动了贮氢合金的消费。2009年日本仅在混合电动汽车中的消费量估计已经达到了6000吨。日本两大汽车生产商丰田和本田所生产的混合电动汽车中均采用了镍氢电池做混合动力。由于需求强劲,最大的镍氢电池生产商松下电动汽车能源公司正在宫城地区建设第二个贮氢合金厂。丰田持有松下电动汽车80.5%的股份。预计2010年日本贮氢合金的产量将超过8500吨。近年日本稀土贮氢合金和小型二次电池生产状况见表2、表3

2.jpg

  从表3中可以看出,近年镍氢电池在日本便携器件领域的应用在逐步被锂离子电池代替,用量快速减少。但是,由于人们认为镍氢电池的安全性高于锂离子电池,在大部分混合动力汽车中仍采用镍氢电池。全球小型二次电池生产主要在中国,高容量二次电池,尤其是混合动力车用电池生产在日本。2010年上半年日本镍氢电池产量为1.76亿只,产值711.7亿日元,平均单价405日元/只,同比均匀有不同程度的涨幅。

  3. 全球二次电池的发展趋势

  (120096月工信部出台的新标准中,将以镍氢电池生产的混合动力乘用车归类为成熟产品,允许在全国范围内销售使用。在发展新能源汽车上,镍氢电池技术最成熟,未来5年内仍将是新能源车的主流,并且在未来10年左右的时间里,镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下。国家相关政策法规助力新能源汽车发展,给镍氢动力电池的发展带来了前所未有的机遇,镍氢动力电池迎来行业发展的黄金时期。

  (2)储能电站和风光互补发电系统等打开了高容量镍氢电池的发展应用空间。

  (3)由于未来几年,欧洲限制镍镉电池的进口,加之要上环保税,国内生产镍镉电池的生产厂家逐渐减少镍镉电池的生产,转而生产镍氢电池。传统镍镉电池应用领域逐步被镍氢电池取代。由于在我国容易购买到价格较低的混合稀土金属,且镍氢电池生产成本较海外便宜,因此,我国镍氢电池产量占全球的比例将会增长。日本三洋电池公司由于成本等原因已经退出镍氢电池低端市场,该市场由国内电池厂拥有。

  (4)锂离子电池成为手机及膝上电脑等小型电子装置的首选配套电源,其平均价格在下降,镍氢电池价格走势平稳。镍氢电池在寿命较短的小型电子装置方面的需求量在下降。

  (5)由于镍氢电池具有高比能量、高功率、适合大电流放电、可循环充放电、无污染,被誉为绿色电源稳压器。因此,除了用于上述领域外,还可应用于某些军事装置和医疗装置、潜水艇、电动工具等领域。某些工业应用领域要求二次电池的充放电循环次数多,易于保养,高功率,可在高温或低温下工作,镍氢电池由于满足以上要求被优先采用。尽管锂离子电池与锂聚合物电池获得了应用,但由于镍氢电池经受了市场的考验,备受消费者信赖。但在数码领域逐步被锂电池取代。目前镍氢电池已是便携式电动工具的首选电源。随着人们自己动手修理家具的做法越来越流行,便携式电动工具成为镍氢电池的高速增长的市场。

  新能源汽车的发展

  随着汽车电池行业的快速成长,人们对混合动力汽车和电动汽车的更多关注已经导致二次电池的创新和市场的变化。为了占据新能源汽车领域的制高点,各国相继出台支持发展政策,助力新能源汽车的发展。国际主流汽车生产企业都视新能源汽车为提高产业竞争力的核心领域,纷纷制定并实施了各项节能与新能源汽车发展的战略规划。

  国外新能源汽车的发展政策

  日本

  全球电动汽车及混合动力车销量最大的国家为日本。日本在油价高涨和全球环境问题的背景下,看好世界节能车的需求日益增长前景,日本汽车企业已经启动大规模生产混合动力车的时代。日本政府为了推进本国混合动力车发展在税收方面给与大力支持。

  在混合动力车市场。丰田是全球最大的汽车制造商,其生产的混合动力车普锐斯占有绝对优势。2009年混合动力车在日本市场上一枝独秀逆势增产。

  丰田汽车公司的第三代混合动力车普锐斯2009518日正式上市以来,其预订量就已超过8万辆,超出旧款2008年的国内销售总数(约73000辆)呈现前所未有的爆炸式增长趋势。丰田将年初计划月产量的4.24.3万辆提高至5万辆左右,增产约20%。丰田2010年计划生产100万辆HEV,该车配套的动力部分采用镍氢动力电池与稀土永磁电机。估计需消费稀土贮氢合金10000吨和约1500吨钕铁硼。目前,丰田汽车在中国的产能约为65万辆,2010年的销售目标为100万辆。

  尽管2009年受全球金融危机和经济衰退及年末召回门事件的影响,丰田公司全球汽车销售总量较2008年有一定幅度的减少,为781万辆左右,降幅约13%(2008年丰田汽车全球销量达到869万辆)。不过混合动力车的销量表现的却非常抢眼。

  据日本汽车经销商协会2010年年初公布的混合动力车销量排行榜数据显示,得益于日本政府出台的新能源车补贴政策的拉动,2009年日本国内丰田混合动力车普锐斯的销量大幅增长,全年销量一举达到了20.8876万辆,与2008年同期相比上涨300%,销售量在整个汽车销量中的占比达到了10%。稳居第一;紧随其后位居第二名的为本田思域,该车在2009年的销量为93283辆。本田思域的混合动力部分也采用了高能量镍氢电池作为动力,将拉动稀土消费。按相关报道估计,2009年日本混合动力车全球的销量67.5万辆。2008年日本混合动力汽车的销量为46.34万辆。

  美国

  根据美国总统奥巴马的规划,至2015年美国年产混合动力汽车将达到100万辆。同时美国政府对购买混合动力汽车进行补贴,并投入专项资金支持汽车充电站等基础设施建设。

  据美国GreenCarCongress2010年年初公布数据显示,2009年美国市场混合动力车总销量为29.028万辆,同比下跌7.5%,占美国所有车型销量2.8%的市场份额。

  德国

  据Fraunhofer杂志称,联邦德国政府最近确立的目标是,2020年以前让德国电动汽车和插入式混合动力汽车达到100万辆。德国国内该市场的规模已达约9亿美元,预计到2015年,该市场的规模将高达100150亿美元。为了实现这一目标,从电池研究到市场执行,他们计划为这一进程的每一步发展提供支持。

  韩国

  韩国LG化学提前进行应对电动汽车市场将在今后数年里迅猛增长,计划投资于2013年为止共1万亿韩元(约合人民币50亿元),打造新一代电池产业的发祥地,2015年在电动汽车电池领域实现2万亿韩元的销售额,并占领世界市场的20%以上。他们还认为,环保电池车市场将从目前的90万辆,于2013年和2015年分别增至330万和460万辆,届时电池市场规模将达到10万亿韩元以上。

  2.我国新能源汽车的发展

  我国政府也非常重视新能源汽车的发展,并给予足够的支持,无论从政策上还是财政上,都为新能源汽车提供了良好的发展环境。20092月财政部出台《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》,《通知》确认了中央财政对购置节能与新能源汽车给予补贴的对象和标准。这次财政支持的节能与新能源汽车主要指混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。具体补助标准,乘用车和轻型商用车中,混合动力汽车最高每辆车补贴5万元;纯电动汽车每辆可补贴6万元;燃料电池汽车每辆补贴25万元。十米以上城市公交客车中,其中混合动力汽车分为使用铅酸电池和使用镍氢电池、锂离子电池两类,最高补贴额分别为8万元/辆和42万元/辆;纯电动汽车补贴标准为50万元/辆;燃料电池汽车的补贴标准最高为60万元/辆。根据上述补贴水平,基本可以覆盖传统汽车和新能源汽车之间的成本差距,降低消费者购买新能源汽车的成本,更易被市场所接受。

  根据2009320日国务院发布的《汽车产业调整和振兴规划》,至2011年国内电动汽车产销达到50万辆的规模,占乘用车销售总量的5%;至2012年全国乘用车产量的10%为新能源汽车。按照国内汽车年产1000万辆计,就是100万辆。2010年中国汽车销量突破1800万辆已无悬念,稳居全球第一。

  根据2009625日工信部对外公布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,以镍氢电池生产的混合动力乘用车被归类为成熟产品,允许在全国范围内销售使用。

  201061日,国家出台在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。同时,决定对购买1.6L以下节能车型的消费者给予3000元的补贴。规定还将公共服务领域我国节能与新能源汽车示范试点城市由13个扩大到20个。这一举错加快新能源汽车发展的推广进程。

  种种信息表明,我国在积极推进新能源汽车的发展,新能源汽车已经成为行业普遍看好的一个方向,在未来汽车市场中新能源汽车必将抢占一定的份额,政府为新能源汽车的发展提供了政策支持。

  结论

  随着国际油价上涨到70美元后,新能源汽车的优势开始显现,世界原油供应紧张,且价格持续上涨,促使各国加速了开发与推广新能源汽车的进程,同时,国际能源环境的变化,也为新能源汽车(目前主要是混合动力汽车)登场,创造了市场条件.在发展新能源汽车上,镍氢电池技术最成熟,未来3年内仍将是新能源车的主流。储能电站和风光互补发电系统的高速发展也为大容量动力镍氢电池应用打开了更大的市场空间,镍氢电池产业必将迎来高速发展时期。作为镍氢电池主要原料的稀土贮氢合金产业也将会获得长足的发展。