汽车电器与电子技术论文.doc

1、蓄电池之小论蓄电池的作用及其原理蓄电池是一种化学电源，将化学能转变为电能,属于可逆直流电源.靠内部化学反应储存电能或向用电设备供电。汽车上使用蓄电池目的为了满足起动发动机需要，所以通常称为起动型蓄电池.蓄电池,必须满足用于汽车上的发动机需要,即在15s内的短时间内，提供汽车起动发动机足够大的电流。汽油机起动电流为200600A，柴油机达1000A。目前燃油汽车上使用蓄电池根据电解液主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成，每个单格电池标称电压为2V,3格串联为6V。蓄电池的作用1）起动发动机时，向起动系和点火系供电。2）当发动机低速运转

2、，向用电设备供电。3）当发动机中、高速运转，将发电机的剩余电能储存起来。4）当发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。5）蓄电池还吸收电路中的瞬时过电压，保持汽车电器系统电压的稳定，保护电子元件。蓄电池工作原理当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程。放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb，都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。理论上，

3、放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止，但由于生成的PbSO4沉附于极板表面，阻碍电解液向活性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应，因此在使用中被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只有2030。因此，采用薄型极板，增加极板的多孔性，可以提高活性物质的利用率，增大蓄电池的容量。汽车蓄电池的发展前景电池工业是新能源领域的重要组成部分，是全球经济发展的一个新热点，2006年，美国十大科技计划中有两项为电池项目，铅酸蓄电池行业销售总额的三分之一，与电力、交通、信息等产业发展息息相关，在汽车、叉车等运输工具和大型不间断供电电源系统中处于控制地位，是社会生产经营活动和人类生活中不可

4、或缺的产品。铅酸蓄电池产业是二十一世纪最有发展前途和应用前景的新型绿色能源体系，同时关系到国家可持续发展战略的实现。 近年来，铅酸蓄电池技术不断发展，产品日臻成熟。起动电池结构逐步优化升级，免维护蓄电池广泛使用、仍然是军用、民用交通运输装备的重要电源装置，为我国成为世界主要汽车生产国起到重要支撑作用。阀控电池、胶体电池等作为备用电源、大型储备电源的核心部件，其生产已成为国民经济发展中重要的基础性产业。铅酸蓄电池行业大有可为。 铅酸蓄电池的主要原料铅可回收反复使用，只要出台废旧电池回收的相关产业政策，正确引导市场，就能够有效解决我国有色金属短缺、铅污染等资源、环境诸多问题。因此，正确认识蓄电池行

5、业现状、把握发展趋势、有效解决其自身存在的问题，是循环利用资源、建设节约型社会，是向国民经济科学发展有效途径。 一、我国铅酸蓄电池产业现状自加入WTO后，随着国家相关产业的拉动及国际电池生产厂商在华投资的增多，中国铅酸蓄电池产业发展较快，年增长速度超过30%以上。同时随着国际市场需求的不断增加，中国也成为了世界上最大的铅酸蓄电池出口国之一。我国铅酸蓄电池技术与国际水平差距不明显，汽车电池处于国际先进水平，动力用、电动自行车用电池技术接近国际先进水平。经过20多年的发展，免维护和密封蓄电池技术进步取得了巨大成就，使铅酸蓄电池不仅在交通运输、军事国防等传统领域得到广泛应用，而且被广泛应用与太阳能光

6、伏发电、风力发电、通信电源、电力变配电系统、铁路、船舶通讯、起动、照明电源、UPS电源中。技术进步推动了蓄电池行业的快速发展，使其成为新兴的朝阳产业之一。但是由于铅酸蓄电池主要原材料铅的价格在2004年下半年大幅度增长，并持续保持高价位运行，铅酸蓄电池的行业利润呈下降趋势。 近年来，随着市场需求的变化，铅酸蓄电池的生产方式及工艺不断完善，制造水平不断提升，电池比能量、循环寿命、性能一致性、使用安全性和环保性不断提高。随着电动自行车蓄电池等动力电源的发展，高温固化技术发展较快。一般认为高温固化可以提高蓄电池的寿命近年来负极添加剂及配比也积累了大量参数，并找出了一些有规律的经验。国内对于其他先进技

7、术如卷绕式电池，双极式，薄型极板等还只是处于研究阶段，没有批量生产。 从我国专利技术申报情况看，蓄电池行业在近几年的总体技术发展防线是电池结构改进及电池型号开发。而国外专利技术则主要涉及现金的薄型极板双极式铅电池、使用模块结构的密封电池和胶体电解液铅电池。因此，我们的专利技术与国外还有一定差距。 二、铅酸蓄电池产业环保现状及存在的问题经过多年的建设与发展，我国铅酸蓄电池行业已基本形成体系并呈快速发展趋势 ，环保问题也取得了突破性进展，目前，我国对铅烟、铅尘、硫酸雾和水的处理方法和技术已基本成熟，各大、中型铅酸蓄电池厂家不断加大技术改造力度，更新工艺设备，普遍采用高效率的滤筒式除尘器替代静电除尘

8、器，采用湿式除尘器净化铅烟，采用湍球式酸雾净化塔进行硫酸雾吸收处理，对含铅酸废水絮凝反应处理，从技术上消除或减少污染物对环境的影响，生产作业环境不断改善，多数大、中型生产企业做到了清洁生产，有一部分通过了国家环境体系认证。 但是，由于以下几个原因，蓄电池生产过程的污染问题没有得到很好解决，特别是数量众多的部分中型及小型企业生产过程的污染问题严重：生产厂家繁多、规模小，污染较严重、品质参差不齐，一些不具备环保条件的作坊式工厂一哄而上，约四分之一的企业未经环保审批擅自选址建设，污染防治设施不配套，生产没有在严格的环保措施和工业安全卫生条件下进行，对操作者和生态环境造成了危害。生产许可证制度没有严把

9、清洁生产、环保设施达标这一关口。虽然我国自2005年实行了生产许可证制度，但由于在审批和执行中存在一些问题，并没有真正促使生产企业实现清洁生产，许多不达标厂家都转为合法化（目前发证企业已达930家），造成了严重的环境问题。与环保相关的法律还存在许多不完善和不尽如人意的地方。针对污染企业,环保等部门罚款数额是有限的，无法与企业污染造成的社会损失相提并论。另外，国家没有指定保护大、中型蓄电池厂家的政策，且当地环保部门也属于对小型蓄电池厂家的管理，只重视对大中型企业的监管，致使大中型企业排污费、监测费、“三同时”评价费等等负担沉重。 三、解决环保问题的关键举措是全面实施电池回收政策 我国正在积极推行

10、循环经济，废旧蓄电池的90%可以回收利用，但是我国产业政策没有给废旧电池回收一个良好的发展空间，致使其成为长期困扰我国蓄电池发展的瓶颈。我国没有一部废旧铅酸蓄电池回收管理的法定规范，全国未建立一家专业性废旧铅酸蓄电池回收公司，无一家专业再生铅企业或蓄电池企业建立了全国性回收网络和地区性回收网络，整个回收工作处于分散经营的无序状态，废铅酸蓄电池的回收率不高。铅回收的问题出现在不规范企业之中，整顿与加强管理势在必行，国家有关部门应尽快出台政策，像取缔小煤窑、小冶炼一样，取缔小的废旧铅回收企业。同时出台政策鼓励、扶持大型蓄电池生产厂家进行废旧电池回收利用。制约我国再生铅行业发展因素主要有：第一，环保

11、设备成本负担重。企业技术先进、环保设备齐全的企业经营效益敌不过技术落后、污染严重的乡镇“小炼铅”。第二，监管力度不够。没有经营许可证也在进行再生铅生产，治理整顿治标不治本，一度关闭的“小炼铅”风声一过，死灰复燃。第三，产业政策不利于正规企业的发展。赋税过重也削弱了大型再生铅企业加大环保治理的能力。 四、我国铅酸蓄电池产业发展趋势已有百余年历史的铅酸蓄电池由于材料廉价、工艺简单、技术成熟、自放电低、免维护要求等特性，在未来几十年里，依然会在市场中占主导地位，虽然起动用、动力用电池的市场空间可能会有拐点，在近期国家产业发展中仍将占主流地位，中期也将占有一席之地，长期来看，在不需要高重量比能量的用途

12、领域还将继续存在。目前，其原有主要应用领域如汽车用、摩托车用、备用电源用等在大幅增长，而且也在新的应用领域如电动助力车用、游览车用等得以发展，阀控式电池技术的发展，满足了高科技如UPS、电力、通信等设备用电源的需要。由于铅酸电池技术的不断进步，使得电动助力车产业获得巨大发展，并对减少燃油汽车和燃油摩托车的污染做出了贡献。免维护技术、拉网板栅技术的发展，满足了汽车产业快速发展的需求。可以说在这些应用领域中铅酸蓄电池的技术进步对提高国家竞争力做出了实实在在的贡献。 电动工具、电动自行车等行业对小型移动电源的需求刺激了动力电池产业的快速增长。电动自行车所配置的电池大部分是阀控密封铅酸蓄电池，经过性能

13、改进，在比能量和循环寿命方面有所突破，但目前为止都还存在着在中、高速率比能量不够高、深循环寿命不够长等缺点，在很大程度上影响了电动自行车行业的高速成长。 电动自行车作为欠发达国家的代步工具，近年来发展迅速，特别是我国。由2000年的29万辆发展到2005年的1209万辆，年平均增长率达到了174%。可以预料，在今后相当长的一段时间内，电动助力车用蓄电池产品将会蓬勃发展。我国电动自行车的动力电池95%以上采用铅酸蓄电池。2006年电动自行车电池的市场容量有40-50亿元，到2015年中国电动车的产值将达到1000亿元，其中配套电池160亿元。二级市场的替换电池达480亿元，这是一个巨大的市场。五

14、、我国铅酸蓄电池产业发展方向设想（一）鼓励企业做大做强，提高产业集中度 提升产业集聚效应，积极应对各种市场风险，通过设备、人才、技术的有效整合，减少浪费，形成结构优化的产品些列，加大环保投资力度，有效解决生产过程污染问题，进一步提高骨干企业综合实力，实现规模化、集团化发展。 （二）铅酸蓄电池呈增长趋势 抓住市场给予，不断扩大铅酸蓄电池产业规模，力争到2010年产量约13175万KVAH,销售收入660亿元。 (三）铅酸蓄电池发展重点 虽然铅酸蓄电池技术在不断进步，但其比功率、循环寿命等问题仍是产业重点研究的课题。因此，加强研发力量，努力提高科研水平、增强竞争力是产业发展的必由之路。通过协会的桥

15、梁与纽带作用，大力为企业创造沟通与交流的平台，同上游铅、隔板等行业、下游如车辆、机电设备组成联合研发体，集体加入国外ALABC联盟或组成类似联盟共同研发，增强产业的研发能力。 四）加快产品结构调整，规范回收与再生市场 增加新型产品比重，发展无害化和资源节约型产品，重点发展密封免维护铅蓄电池，逐步淘汰开口式电池。加快铅酸蓄电池企业的技术改造，采用先进的工艺设备，有效控制生产过程的环境污染问题，实现清洁生产。鼓励胶体铅蓄电池、卷绕式铅蓄电池和双极性等新型蓄电池的研究与发展，提高比功率和铅利用率。规范铅蓄电池回收与再生市场,减少废弃铅蓄电池对环境的污染，向无害化和资源节约型方向发展。 （五）拓展、规范出口市场，规避贸易摩擦 认真研究国际市场需求，对出口产品结构进行适当调整，减少价格竞争性产品的出口，开发新的应用领域和市场。以低价占领市场份额，只会对我国铅酸蓄电池出口造成致命性的打击。同时，可能遭受国外反倾销诉讼，导致产品被加征高额反倾销税，失去自我提高价格的权利。因此，应发挥协会在规范对外贸易秩序及产业发展中的协调作用，保护企业的合法权益，建立规范的竞争秩序，防止不正当低价出口行为。同时研究目标市场国家的相关政策，考虑在海外建立制造基地。