楊宇坤
一、我國電池發(fā)展簡史
1911年我國第一家電池廠“交通部電池廠”在上海誕生，1921年我國第一家專業(yè)鉛蓄電池廠“上海蓄電池廠”建于上海，1941年延安軍委三局所屬電信材料廠開始生產(chǎn)鋅錳干電池和修理鉛蓄電池，1957年組建電機(jī)部電材局化學(xué)電源研究室、1958年成為我國第一個專業(yè)研究--一機(jī)部化學(xué)電源研究所（現(xiàn)電子部天津電源研究所），1960年我國第一家堿性蓄電池廠“風(fēng)云器材廠”在河南省新鄉(xiāng)正式驗收投產(chǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國電池生產(chǎn)廠點近千家，其中蓄電池點近700個，鋅錳干電池廠也有200個以上，但鋅錳電池年產(chǎn)量超過1億只，鉛蓄電池超過20萬KVH，圓柱型堿性蓄電池超過500萬只的廠很少，僅有50個左右，職工約15萬人。
二、重點系列產(chǎn)品生產(chǎn)和市場情況
�。ㄒ唬╀\錳電池
我國早已成為世界鋅錳干電池第一生產(chǎn)大國，但在系列、品種、性能以及生產(chǎn)技術(shù)水平上，與國外和市場需要的差距很大；工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鋅錳電池日趨向小型化、高功率化、高能化、無貢化發(fā)展，并開發(fā)成為能全充放的堿錳電池，我國雖然小型電池比例逐年增加，高功率、高容量電池也正在逐漸增長，但仍以普通糊式鋅錳干電池為主（占70%以上），且R20型電池占一半以上，這是反映其市場仍以農(nóng)村手電照明為主。但我國日益增加的市場將更加促使堿性和紙板干電池的增長，而它們的發(fā)展又受原材料、生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的很大制約。
（二）扣式鋅銀電池和鋅空電池
扣式鋅銀電池廣泛地用于電子鐘表、計算器、助聽器等，已成為人們熟悉的電池品種。七、八十年代是我國研制和生產(chǎn)扣式鋅銀電池的高潮期，對電池密封、瞬間大電流、貯存期、生產(chǎn)工藝和設(shè)備做了大量工作。但由于生產(chǎn)廠點盲目大上，許多點設(shè)有技術(shù)，質(zhì)量不過關(guān)，紛紛降價，打垮了別人，最后也消滅了自己，為進(jìn)口電池壟斷我國市場當(dāng)了先鋒。在競爭中，常州電池廠在引進(jìn)松下技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，消化，吸收和改進(jìn)，擴(kuò)大了品種和產(chǎn)量，排除困難、堅持發(fā)展。此外還有一些廠也堅持下來。
（三）鋰電池
是用鋰作為負(fù)極材料各類系列電池的統(tǒng)稱，包括一次電池和金屬鋰、鋰離子二次電池。具有比較量高、儲存壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)點。用于手表、照相機(jī)、計算器、計算機(jī)存儲器后備電源、心臟起搏器、安全報警器等。
我國有得天獨厚豐富的鋰礦資源，是發(fā)展鋰電池的最大優(yōu)點。對鋰電池的研究也有30年的經(jīng)驗，取得很多成果，還有兩條引進(jìn)生產(chǎn)線，但發(fā)展不盡人意。這主要是使用鋰電池電子整機(jī)品種和數(shù)量很少，進(jìn)口整機(jī)電池隨整機(jī)進(jìn)來，使用期長，國內(nèi)市場難以形成，近年國際市場對鋰電池需求趨旺，而我國能力有限，每年產(chǎn)量100多萬只。鋰離子蓄電池是1992年才商品化。由于此電池在安全性、壽命、可快速充電等方面大大優(yōu)于金屬鋰蓄電池，發(fā)展非�？欤饕糜跀z錄一體機(jī)、小型移動電臺、便攜式計算機(jī)等。一些廠商紛紛推出不同的吸鋰材料，開發(fā)和生產(chǎn)了鋰離子蓄電池，還不能商品化，對鋰離子蓄電池研究也僅僅開始。
（四）堿性蓄電池
堿性蓄電池有鋅銀、鎘鎳、鐵鎳、鎳氫等系列電池。
鋅銀電池我國能正式生產(chǎn)的有高、中、低放電率蓄電池、密封蓄電池、干荷式蓄電池、人工和自動激活式電池。有極板盒鐵鎳蓄電池用于搬運車等電源，只有風(fēng)云器材廠和五洲電源廠生產(chǎn)。鎘鎳蓄電池由于放電率、耐惡劣環(huán)境、貯存和循環(huán)壽命長、使用和維護(hù)簡單、價格等優(yōu)勢，是目前使用面最廣的電池系列，以不同結(jié)構(gòu)、品種用于衛(wèi)星、飛機(jī)、有線致導(dǎo)、炮和高機(jī)、火車、電站、車載和移動電臺、UPS等電源、搬運車、電子儀器、家用電器、辦公設(shè)備、攝象機(jī)、計算機(jī)、電動工具、電動玩具等等。近十年世界鎘鎳電池發(fā)展很快，銷售額達(dá)30億美元,家用的占60%;僅移動通信年需即15億只以上。鎳氫蓄電池包括高壓鎳氫蓄電池和金屬氫化物鎳蓄電池，因有高能量密度和高功率密度、長循環(huán)壽命、快速充電、生產(chǎn)工藝和設(shè)備與鎘鎳電池繼承性強(qiáng)等優(yōu)點，發(fā)展異常快。我國除研制成高壓鎳氫蓄電池，金屬氫化物鎳蓄電池一些廠已生產(chǎn)定型，近年也提供數(shù)百萬圓柱式電池，還紛紛建新廠點，但電池容量一致性、化成和充電的熱效應(yīng)、自放電性能、大生產(chǎn)工藝、以及應(yīng)用推廣、開拓市場等碰到不少問題，對其發(fā)展及很快取代鎘鎳蓄電池的看法也開始冷靜，一些單位又轉(zhuǎn)產(chǎn)柱式鎘鎳蓄電池。我國又是儲氫材--稀土和鈦最大的儲藏及生產(chǎn)國，是發(fā)展金屬氫化物鎳蓄電池有利條件。
�。ㄎ澹┿U酸蓄電池
鉛酸蓄電池是目前世界上產(chǎn)量最大，用途最廣的一種電池。銷售額占全球電池銷售額的30%以上，我國鉛酸蓄電池生產(chǎn)廠點歷來就是電池行業(yè)中廠點最多的專業(yè)，生產(chǎn)技術(shù)和方式、規(guī)模、質(zhì)量、污染程度相差太大，從手工作坊到機(jī)械化，密閉無污染、自動化方式應(yīng)有盡有。我國一些主要鉛酸蓄電池廠技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到80年代末或90年代初的水平。我國鉛酸蓄電池年產(chǎn)量近3000萬KWH。
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硅光電池是太陽電池中惟一可工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品，包括單晶硅、多晶硅和非晶硅電池。我國近幾年來，硅光電池年產(chǎn)量在1MW，今后發(fā)展速度取決于降低成本和降低售價，以及推廣工作等方面取得的進(jìn)展。我國空間用硅光電池系統(tǒng)在技術(shù)水平，可靠性、壽命等方面接近國外先進(jìn)水平，所有衛(wèi)星硅光電源系統(tǒng)都由國內(nèi)自行配套，但包括地面用硅光電池在大規(guī)模生產(chǎn)水平和能力等方面卻有相當(dāng)大的差距。
三、值得重視的經(jīng)驗教訓(xùn)
�。ㄒ唬┭兄婆c生產(chǎn)單位
1、以“最終使用者要求”為最高要求，而不能盲目追求比能量。因為電池是所有元器件中極其非線性化的器件，環(huán)境和應(yīng)用條件，如溫度、放電速率、貯存時間和條件、電量狀態(tài)，以及使用維護(hù)的方法等都對電池能對外提供的電量有很大影響。各類電池，甚至同類電池不同結(jié)構(gòu)、不同工藝、不同的組合，不同的規(guī)模其性能都不同，嚴(yán)格地講，世上沒有兩個要同的電池，做一個電池易，能做讓使用者用得好、樂于再用的電池難上難。
為便于商業(yè)化大生產(chǎn)和推廣，還應(yīng)做好：研制時，就要考慮電池結(jié)構(gòu)、所用原材料和零部件便于機(jī)械化大生產(chǎn)。人人易懂的使用、維護(hù)說明書；現(xiàn)時說明書多為產(chǎn)品技術(shù)條件的簡單抄錄，是內(nèi)行不需要，外行看不懂。新型電源尤其是高能電池和蓄電池按國際上成功的慣例首先以O(shè)EM方式推出為妥，便于產(chǎn)品跟蹤、服務(wù)和改進(jìn)。正確的引導(dǎo)，世上沒有十全十美的電池，應(yīng)主動、正確地指導(dǎo)合理地選擇電池系列和價格，揚(yáng)長避短。
2、歷史教訓(xùn)應(yīng)該深省。
單純價格競爭，偽劣產(chǎn)品充斥市場，破壞了信譽(yù)，擾亂了市場，失去了用戶，為進(jìn)口商品掃除障礙，自相殘殺，既阻礙了民族工業(yè)的發(fā)展，也斷送了自己。
3、歷史好傳統(tǒng)應(yīng)堅持。
科研、生產(chǎn)、使用的三結(jié)合；學(xué)校、研究所、生產(chǎn)企業(yè)三結(jié)合，各有側(cè)重。生產(chǎn)企業(yè)對用戶訪問，電池使用、維護(hù)、維修講座。
4、研究電池產(chǎn)品、技術(shù)、工藝的發(fā)展規(guī)律，以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理的特點。
5、研究市場、研究市場的層次性、研究市場的變化、研究競爭者。
�。ǘ┱麢C(jī)設(shè)計和最終使用者
1、整機(jī)設(shè)計者在外形設(shè)計時，應(yīng)先選定電池，因電池往往決定其外殼的兩個方向尺度。
2、學(xué)會正確選擇電池系列規(guī)格。最好能以放電曲線為根據(jù)。
3、學(xué)會正確地使用和維護(hù)電池包括選擇合理的充電設(shè)備，對新遇到的電池應(yīng)了解其與自己熟悉的電池在使用和維護(hù)上有何不同。
四、展望
我國“九五”和到2010年發(fā)展綱要，已經(jīng)明確新型電子工業(yè)電子元器件是作為支柱產(chǎn)業(yè)的電子工業(yè)發(fā)展重點之一。電子工業(yè)部將新型電源列為新型電子元器件重點發(fā)展內(nèi)容之一，這是電子工業(yè)的需要，更是信息時代的需要。
縱觀近二、三十年化學(xué)與物理電源，尤其新型電池高速發(fā)展主要是由于電子產(chǎn)品和其他產(chǎn)品電子化、智能化發(fā)展帶來的市場需要，以及能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)帶來的緊迫感作為促進(jìn)劑而形成的。電子元件“九五”期間的發(fā)展思路是：上規(guī)模、上檔次、爭份額。其中對電池提出重點發(fā)展新型高能和密封、免維護(hù)電池；提高容量均勻性和發(fā)展系列化、成套性產(chǎn)品；突破了大生產(chǎn)技術(shù)，向?qū)I(yè)化、集團(tuán)化發(fā)展。認(rèn)為電池向高能化、高功率、輕量化、單元化、長壽命、免維護(hù)、而惡劣環(huán)境條件，以及系統(tǒng)和智能化的方向發(fā)展。
