2015年中国车用镍氢动力电池行业发展现状分析（图）

    产业信息网发布的《2016-2022年中国镍氢电池市场深度调研与投资前景分析报告》显示，2014年美国地址调查局发布数据显示，全球镍储量7400万公吨，包括澳大利亚1800万公吨，新喀里多尼亚1200万公吨，巴西840万公吨，巴西550万公吨，印尼390万公吨，中国300万公吨，加拿大330公吨。

2014年全球镍储量情况

资料来源：公开资料整理

    2014年全球电动车出货量为236万辆，其中HEV出货量为215万辆，占总出货量的百分之91%，其中镍氢HEV电动车出货量为135万辆，占HEV总出货量的63%。中国应该积极推出鼓励镍氢电池混合动力电动车的战略，这样才有可能在新能源车的发展和应用过程中处于全球领先水平，真正达到减少排放，改善环境的目的。同时积极针对镍氢电池的回收再利用方面做积极的政策和制度层面规划。

    HEV市场在2012年增速较快，2013年需求下降，未来几年需求稳定。

HEV市场对镍氢电池需求量情况及预估

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    丰田开发出了将混合动力车（HEV）使用过的Ni-MH（镍氢）充电电池再利用，作为固定式电池用于住宅供电的系统，并已开始实施实证实验。有望使最近备受关注的固定式充电电池实现低价格供应。

    在HEV上使用过的电池存在电池容量变小的问题。因此，要想确保作为固定式电池使用时需要的容量，就必须使用多个车载电池，这样一来体积及重量就会变大。不过，丰田认为，使用于住宅等用途时，与车载用途相比，即使大些重些也不会有太大问题，能够确保充分的商品性。

    丰田以前一直将HEV用过不能再使用的Ni-MH充电电池拆解并实施还原等处理后，重新作为HEV电池来使用。而今后该公司打算将用过的HEV电池先作为固定式蓄电池使用，用完后再拆解还原制成车载电池来使用，进一步扩大循环再利用。

    实证实验在位于日本名古屋的TOYOPET太田川店以及丰田合成的日本北九州工厂内实施。北九州的实验是丰田筹划的“北九州智能城市创造事业”的一环。

    此前日产及三菱汽车已启动将用完的车载电池再作为固定式电池来使用的实证实验。不过，这两家公司的再利用的对象是电动汽车使用的锂离子充电电池。

    镍氢电池最有应用于电动汽车的竞争力。镍氢电池相对于镍镉电池，比能量较高并对环境无污染。镍锌电池由于容易快速产生枝晶而导致寿命缩短，已有一些方法可解决该问题，如采用第三电极充电，使用新的隔膜和在电解液中添加缓蚀剂等方法；商业化的 HEV 大多数采用镍氢电池技术。镍氢电池由氢氧化镍的阳极和由钒、锰、镍等金属形成的多成分合金阴极组成，其性能指标及在电动汽车的应用情况如下图所示。

镍氢电池的性能指标及其在电动汽车的应用情况

注：电动汽车电池组模块数据为春兰（集团）公司电动车用镍氢电池QNFG90，容量标定为 3 小时率。

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    镍氢电池广泛应用受限的原因是其在低温时容量减小和高温时充电耐受性的限制；此外，价格是制约镍氢电池发展的主要因素，原材料如金属镍非常昂贵。基于镍氢电池的电动汽车电池技术已表现出局限性。镍氢电池虽比铅酸电池储存更多的能量，但过放电会造成永久性损伤，荷电状态（state of charge，SOC）必须被限制在一个较小的范围内，电池储存的大部分能量并没有被实际使用，如丰田 Prius 只能使用电池 20%的能量。另外，否能准确测量镍氢电池的荷电状态直接影响其使用寿命及充放电效率。相对铅酸电池，镍氢电池在能量体积密度方面提高了 3 倍，在比功率方面提高了 10 倍。这项技术独特的优势包括：更高的运行电压、比能量和比功率，较好的过度充放电耐受性和热性能。对于镍氢电池的研究应该主要解决在实际应用中，在常温和低温的条件下，镍氢电池比功率严重下降的问题，提出可以提高金属氢化物电极表催化剂的活性来进一步提高镍氢电池的高速充放电功率和容量。镍氢电池存在的问题可以通过使用合适的添加剂、导电黏结剂和优化电池设计等方式予以解决，指出镍氢电池仍是近期和中期电动车使用的首选动力电池。

    镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、长寿命、无污染等特点。我国是在八六三计划"镍氢电池产业化"项目的推动下，镍氢电池才逐渐发展起来的。目前，一汽、二汽、长安、奇瑞等主机厂生产的HEV均采用镍氢电池。

    近年来，我国镍氢电池的技术正日趋成熟。在动力镍氢电池方面，我国也有很多单位一直从事HEV用镍氢电池的研究，中科院上海微系统与信息技术研究所长期从事镍氢电池及相关材料的研究和开发，北京有色总院、中山电池公司、湖南神舟科技、春兰集团、鞍山三普等单位均从不同角度做过大量积极有益的工作，取得了很大的进展。

    但是，总体上来说，国内镍氢电池的发展速度和技术落后于欧美、日本等发达国家，尤其是在先进技术的研发和应用层面上与国外有一定的差距，国内镍氢电池产业要赶超国际市场还有很长的路要走。

    美国、日本等发达国家已经把镍氢电池的技术成熟的应用在了很多混合动力车上。电动汽车的最大市场在美国。镍氢电池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。日本是目前国际上新能源汽车及动力电池研究和应用最先进的国家。

    国外研制混合动力车用高功率镍氢电池的公司主要有日本三洋电机株式会社、松下EV电池公司、美国的Cobasys公司、德国的Varta公司和法国的Saft公司等。主要的电池供应商是三洋电机株式会社和松下EV电池公司。另外，日本的蓄电池公司、古河电池公司、东北电力公司、汤浅公司及韩国现代汽车公司等都在进行积极开发。