国外发展锌离子电池研究现状论文

国外发展锌离子电池研究现状论文

锌镍电池由锌、氧化镍和质量浓度为25%～30%氢氧化钾溶液及隔膜等组成的。Zn/ Ni电池的电池反应机理:2Ni(OH)2+Zn(OH)2＝2NiOOH+Zn+2H2O其正极组成为:氢氧化镍、镍粉和添加剂;负极组成为:氧化锌、锌粉、添加剂。通常锌电极由氧化锌、金属锌粉、添加剂和聚四氟乙烯乳液等混合滚压而成。碱性溶液中的锌电极,在热力学上是不稳定的。锌电极自放电不仅损失容量,同时产生了氢气。其反应如下:Zn + 2 OH——�0�1Zn (OH)2 + 2 eZnO + H2O2H2O + 2e—— 2 OH- + H2Zn + H2O——ZnO + H2

目前市场上动力型电池主要有铅酸电池, 镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。其中铅酸电池和福镶电池是早已广泛应用的二次电池, 占据了动力型电池的主要市场。但这两类电池比能量低, 商品电池一般只能达到30~50wh/kg, 同时铅和镉是有毒金属, 对环境有严重的污染, 已被世界各国限制生产和使用。氢镍电池工作电压较低, 高温时自放电较大, 只适合做小型工具的动力电源。锌镍二次电池由锌电极和镍电极组成, 兼有锌银电池锌负极高容量和镉镍电池镍正极长寿命的优越性能。锌镍二次电池在性能上具有容量大、比能量高一般为镉镍电池的一倍, 为氢镍电池的倍、安全性好、工作电压高、无记忆效应、优异的低温性能、可大电流快速充放电等优点, 在电池的生产和使用过程对环境不产生污染, 属于“ 绿色电池” 。国内锌镍电池产品生产技术应用现状 生产工艺介绍锌镍电池由锌、氧化镍和质量浓度为25%～30%氢氧化钾溶液及隔膜等组成的。Zn/ Ni电池的电池反应机理:2Ni(OH)2+Zn(OH)2＝2NiOOH+Zn+2H2O其正极组成为:氢氧化镍、镍粉和添加剂;负极组成为:氧化锌、锌粉、添加剂。通常锌电极由氧化锌、金属锌粉、添加剂和聚四氟乙烯乳液等混合滚压而成。镍电极由两种方法制备: ①烧结式镍电极,它由羰基镍粉烧结成多孔基板。②发泡式镍电极是将氢氧化镍、导电石墨和聚四氟乙烯乳液滚压于发泡镍基底上制备而成。生产设备介绍主要设备： 单面间隙式涂布机、全自动分条机、全自动叠片机、极片自动成型机、手动冲片机、手动叠片机、定长裁片机、 双面真空封装机、顶侧封、八工位转盘式顶侧封、打钢珠机等。卷芯入壳机、压扁机、隔膜处理机、极耳裁切机、极耳包胶机，涂布设备 卷绕设备 分条设备 制片设备。极耳连接极片设备，极片烘干，滚压设备，软包装封装设备，超声波，点焊机，可以用来极耳连接极片，电池检测设备，X-RAY无损检测仪，顶封,侧封,化成封口,极片真空烘箱, 制氮机设备生产工艺革新路径目前国内锌镍电池研究与试产的企业主要存在以下问题：1、电池寿命短，一般在100~200 Cycles,2、电极的变形，3、锌极的腐蚀与溶解，4、锌枝晶的生长过快，5、过充的控制具体产生的原因：1、材料选择不当，2、添加剂的选择与量控制不合理，3、隔膜选择不当，4、工艺不合理，5、充电模式不合理。锌镍电池的成本：降低生产成本是碱性锌镍电池发展的关键。由于正极核心材料NiOOH 处于初级发展阶段,制造成本相对较高。技术研发现状锌镍电池的充放循环寿命较短,是由于锌负极在氢氧化钾电解液中的放电产物溶解度大,充电时发生不均匀的锌沉积。锌负极在多次充放电后形状发生改变,电极的四周变薄,中间增厚,有时则表现为上部变薄,下部增厚。电极活性表面积减小,电极容量下降[1999密封锌镍电池发展评述 ] 。 锌电极在充电后期,还产生像树枝状的沉积物,这种树枝状况积物有时可戳穿隔膜,引起电池内部短路,使电池寿命终止。碱性溶液中的锌电极,在热力学上是不稳定的。锌电极自放电不仅损失容量,同时产生了氢气。其反应如下:Zn + 2 OH——�0�1Zn (OH)2 + 2 eZnO + H2O2H2O + 2e—— 2 OH- + H2Zn + H2O——ZnO + H2锌负极在充放电过程中,还发生锌从负极向正极的迁移,使正极的孔隙被锌酸盐阻塞,导致正极容量的下降。为了提高锌镍电池的充放循环寿命,必须解决锌电极的变形,抑制锌枝晶的生长,抑制自放电产生氢气和锌从负极向正极的迁移。近年来国内外的研究还在不断地进行着，其目的在于保持它的优良性能,进一步降低镍电极的制造成本。镍电极在充电时产生的氧气必须得到消除,否则将使电池发生气胀。镍电极的问题还有如何抑制它在充放循环过程中发生膨胀。由于锌镍电池中,在锌电极上通常包数层再生纤维素膜或聚丙烯膜,以阻止锌酸根离子向正极方向的扩散、迁移和锌枝晶的穿透隔膜。 放电过程中消耗水,所以一定要有吸液性良好的隔膜。还要考虑有能阻抑锌酸根离子的迁移、扩散和阻止锌枝晶生长的再生纤维素膜或聚丙烯膜。但是,有了这些膜,又使得电池充电时正极上产生的氧不易达到锌负极表面发生还原反应。由于碱性溶液中锌电极的热力学不稳定性,锌电极自放电必导致产生氢气。所以在研制密封锌镍电池时,特别是容量比较大的电池时,应重视抑制锌电极的自放电,并设法消除由自放电产生的氢气。我国厦门的两家公司正与美国能量研究公司联合开发生产锌镍电池。电动车用锌镍电池的目标是达到一次充电行驶240km，总里程160000km，估价约200$/kwh。

最近这段时间里新能源有了国家的重视和大力扶持，锂离子电池和钠离子电池作为新能源汽车的必需材料一度被炒得火热。此时，一家原本生产鼓风机企业也将生产钠离子电磁的上市公司股价一度被推高，也就是今天跟大家一起聊聊的机械行业的公司---山东章鼓。

在向大家介绍山东章鼓前，收集的关于机械行业龙头股名单信息在下方，点击即可查看：宝藏资料：机械行业龙头股一览表

一、从公司角度来看

公司介绍：山东章鼓是一家具有50多年风机设计、生产、制造经验和技术的公司，并且还有一家控股子公司、两家中日合资企业，还把其中一个分公司设立在了美国，工业园内的生产面积就达到了43万平方米。

公司主营业务为罗茨鼓风机、离心鼓风机、气力输送成套系统、磨机、渣浆泵等机械产品的设计、加工制造、销售、服务。

简单介绍了山东章鼓的公司情况后，下面就跟大伙讨论的是山东章鼓公司有什么亮点，推荐大伙投资吗？

亮点一：参股公司艾诺冈获得锌离子电池研发技术突破

对于山东艾诺冈新能源技术有限公司的股份，山东章鼓持有比例为40%，该参股公司在锌离子电池的技术研发上获得大突破，锌离子电池与锂电池做比较的话，成本更低，安全系数更高，储能电池中重要的电池材料之一可能之后就有它了，公司对锌离子电池产品的需求有望得到满足。

亮点二：罗茨鼓风机领域的领军企业

山东章鼓为罗茨鼓风机领域做了40多年的设计和制作贡献，自2000年起，公司销售的罗茨鼓风机在国内的排名稳居榜首。该产品被广泛应用于化工、水泥、污水处理、钢铁、电力、冶金、煤炭、粮油等行业。

同时，国内空白也被公司的16项新技术研发补上了，在维尼纶、煤化工行业上占据了90%以上的市场，占据了污水处理、空分、精细化工领域50%以上的市场。

亮点三：产品品种齐全，公司客户优质

山东章鼓目前能够生产包括L系列、RR系列、3H系列、ZR系列大型罗茨鼓风机（罗茨真空泵）等8大系列和140多个规格的产品，使得多行业领域的人对于罗茨鼓风机的不同要求得到满足。公司产品质量非常好，并且性能的功效均胜过国外进口产品，目前已拥有山东石横发电厂、广东珠江电厂、江苏徐州发电厂、中国石化等优质客户。

因为文章存在限制，更多关于山东章鼓的深度报告和风险提示，我已经整理在这篇研报里面，点一点就可以看了：【深度研报】山东章鼓点评，建议收藏！

二、从行业角度来看

目前，虽然我国鼓风机市场主要集中在中低端客户群体，在最近几年的发展中，我国的鼓风机高端产品已经开始替代国外高端产品了，随着下游市场消费者的需求不断进行释放，国产高端鼓风机将会逐步占据市场，所以我认为，我国的鼓风机行业仍然具有比较大的发展空间。

总的来说，国产鼓风机占据国内市场的比例很高，同时在高端鼓风机市场，外国鼓风机正在不断被国产鼓风机替代，成为市场上大众最喜爱的产品。而作为拥有50多年鼓风机研发生产历史的山东章鼓将会在高端市场站稳脚跟，将会成为我国高端鼓风机主要生产商。

但是文章是存在一定程度的滞后，倘若想更加准确地认识山东章鼓未来行情，可以把下面的文章打开阅读，有专业的投顾会帮助你诊断股票，看下山东章鼓现在行情是否到买入或卖出的好时机：【免费】测一测山东章鼓还有机会吗？

应答时间：2021-10-01，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

锂离子电池的研究现状论文

行业主要上市公司：宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);孚能科技(688567);亿纬锂能(300014);鹏辉能源(300438);欣旺达(300207)等

本文核心数据：锂电池板块上市公司研发费用;锂电池相关论文发表数量

全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“lithium battery”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

锂电池技术概况

1、技术原理及类型

(1)锂电池技术原理

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。

(2)锂电池的分类

按照电解质材料、电池外形、外包材料、正极材料、应用领域等不同分类方式，可将锂电池分为以下几类：

2、技术全景图：四大细分技术领域

从锂电池构成来看，锂电池技术主要包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜四个主要细分技术领域。其中，正极材料主要包括磷酸铁锂、三元正极、锰酸锂等;负极材料主要包括碳系材料和非碳系材料;电解质主要包括液态电解质、固液复合电解质和固态电解质;隔膜主要包括干法隔膜和湿法隔膜。

锂电池技术发展历程：正负极材料演变拉动技术发展

从20世纪70年代第一个锂电池出现，到如今五十余年的岁月中，锂离子电池不断发展，负极材料从锂金属发展到碳材料，再试图回到锂金属;正极材料也不断丰富，陆续推出钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。

锂电池技术政策背景：政策加持技术水平提升

近些年来，我国提出了一系列锂离子电池技术发展相关政策，加速了锂离子电池产业链的发展，同时对锂电池的安全性、技术体系、回收体系做出了规范，使得锂电池技术水平稳步提升。

锂电池技术发展现状

1、锂电池技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国锂电池技术相关国家重点研发计划项目共计18项。国家重点研发计划项目的资金来源为中央财政经费，一个项目的财政经费在2亿元以上。

(2)A股上市企业研发费用

锂电池行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看，2017-2021年，我国锂电池板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，锂电池板块上市公司研发总费用约亿元。

2、锂电池技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从锂电池相关论文发表数量来看，2010年至今我国锂电池相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见锂电池科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有69366篇锂电池相关论文发表。

注：统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解锂电池技术领域内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词，其中，正极材料、负极材料、电解质、集流体等关键词涉及的专利数量较多，说明锂电池领域近期的研发和创新重点集中于正负极材料、电解质等领域。

(3)专利聚焦领域

从锂电池专利聚焦的领域看，目前锂电池专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于锂电池、锂离子电池、正极材料、负极材料、电解液等。

主要锂电池技术对比分析

根据分析磷酸铁锂、三元锂电池的技术特性，可以看出磷酸铁锂电池在安全性、经济性、原材料丰富度和循环寿命方面优势明显，而三元锂电池在能量密度、低温性能和充电效率方面优势明显。因此，磷酸铁锂电池技术更适合用于中短距离用车(中低端车型)、电动自行车、储能等场景;三元锂电池技术更适用于长距离用车(高端车型)、消费电子、医疗等场景。

锂电池技术发展痛点及突破

1、锂电池技术发展痛点

(1)缺乏高能量密度的正负极材料产业化应用

尽管锂离子电池技术和市场快速发展使得电池能量密度已有明显提升，然而缺乏可行的未来正极材料来继续提高锂离子电池的能量密度，给锂离子电池产业持续发展带来了重大挑战。

(2)锂离子电池安全问题亟待解决

另一方面，锂离子电池安全问题也是锂离子电池技术发展的痛点之一。锂离子电池安全问题的根源主要是电池的热失控。主要是由于锂离子电池内部具有很强的燃爆条件，其内部的易燃性材料如低熔点可燃有机脂类化合物、石墨负极材料都会成为相应的“燃料”，在充放电以及运行过程中不当的热管理将成为锂电池安全事故的导火索，最终引发燃爆事故。

2、锂电池技术发展突破

(1)锂电池结构创新设计

锂电池电芯集成方式的革新是锂电池的重要结构创新，例如CTP(Cell To Pack)即跳过标准化模组环节，直接将电芯集成在电池包上，提高能量密度。

(2)固态电池技术

目前，锂离子电池面临着安全性差的问题，固态电池可在安全性、能量密度、温度范围等方面突破锂离子电池的局限。

锂电池技术发展方向及趋势：短期提高电池能量密度、长期技术路线多元化

短期内，提高锂电池能量密度主要通过对现有材料体系的迭代升级和电池结构革新来实现。其中，锂电池材料体系的迭代升级包括正负极材料、电解液和隔膜的迭代升级;电池结构革新又包括电芯、模组、封装方式等的结构改进和精简。

从长期来看，由于磷酸铁锂电池能量密度上限较低，并且为了应对不同应用场景下的不同需求，锂电池技术路线将朝多元化方向发展。除了酸铁锂电池和三元锂电池之外，固态电池、磷酸锰铁锂电池、富锂锰基电池等新型锂电池技术路线的发展趋势向好。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《锂电池行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

摘要：随着我国汽车保有量的持续增长，汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。现在我们国家提 摘要 倡低碳生活和可持续发展，为了响应国家的政策。我们必须寻找一种对环境零污染或低污染的汽车，而目 前公认最为理想可行的就是纯电动汽车了。而作为内燃机跟纯电动汽车的过渡产物就是混合动力汽车，混 合动力汽车已经不是什么新鲜的产物了，目前已经有很多车企生产了。在近两年，我国的车企对纯电动汽 车的热情很高，可惜都只是雷声大雨点小。大都只是处于概念车的阶段。发动纯电动汽车还有一段很曲折 艰辛的路要走。 关键词：内燃机：混合动力： 电动汽车：汽车： 关键词 内燃机 像我们这代人,对于汽车并不会感到很陌生.特别是近几年中国车市出现井喷的现象,据保 守的估计,中国现在的机动车保有量已经超过两亿.而且还保持上升的趋势,去年的产销量达 1360 万辆,首次超过美国而位居世界第一.今年 1 到 9 月份的产销已经达到去年全年的水平了, 保守估计今年的产销量将达 1700 万辆.而且在接下来的几年会稳居榜首,产销量持续增长.在 这数据中,又有多少是属于电动汽车的呢?统计数据显示是非常非常的少,几乎可以被忽视. 汽车的产销量不断的增长,这也将引起一系列的问题.内燃机技术发展到今天已经可说是 炉火纯青的地步了,想到再进一步改善是非常的困难了.我们都是知道无论是汽油机还是柴油 机,都会排放一些对大气有害的气体,如:CO HC Nox 等.虽然说排放标准不断的在提高,但是污 染还是存在的.这将跟我们提倡的低碳生活有点格格不入,因此我们就必须找出其它代替品. 就目前而言,就有新燃料发动机,如:醇燃料 氢燃料 石油气燃料 天然气燃料 太阳能燃料混合动力汽车 电动车等等.在这些新能源汽车中,纯电动汽车将是我们发展的趋势.因为其它 的,不是技术太难攻关,就是使用经济性和燃料来源困难等等.电动汽车的优点是零排放 零污 染 燃料来源方便 动力性良好等.但就目前的现状而言,电动汽车的缺点也是显而易见的, 目 前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高。 电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度看，随 着科技的进步，投入相应的人力物力，电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短，电动汽 车会逐渐普及， 其价格和使用成本必然会降低。 现在处于内燃机跟纯电动汽车的过渡产物是HEV 混合动力汽车, 混合动力汽车的种类目前主要有 3 种。一种是以发动机为主动力，电 动马达作为辅 串联混合动力电动汽车原理。 另外一种是， 在低速时只靠电动马达驱动行驶， 速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式” 。还有一种是只用电动马达 驱动行驶的电动汽车“串联方式” ，发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱 动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力汽车的一种。 现在车市的混合动力车主要有,PRIUS 思域 凯美瑞 凯越 LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我们国家提倡低碳生活,国家的政策便大力的支持发展纯电动汽车.目前几乎所有的车企都积极的响应国家的号召,如:比亚迪的 E6 奇瑞 S18 众泰 2008EV 长安奔奔 MINI 日 产的 LEAF 通用的 VOLT 等等.虽然推出的车型很多,但也只是雷声大雨点小.技术都不啥的, 而且销量也是少之又少. 电动汽车并不是现代才有的产物, 早在 19 世纪后半叶的 1873 年，英国人罗伯特·戴维 森 （Robert Davidsson） 制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。 这比德国人戴姆勒 （Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）发明汽油发动机汽车早了 10 年以上。戴维森发明的电动汽车 是一辆载货车，长 4800mm，宽 1800mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。 其后，从 1880 年开始，应用了可以充放电的二次电池。从一次电子表池发展到二次电池， 这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革，由此电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪 下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890 年法 国和英伦敦的街道上行驶着电动大客车，当时电动汽车生产的车用内燃机技术还相当落后， 行驶里程短，故障多，维修困难，而电动汽车却维修方便. 电池是电动汽车发展的首要关键，汽车动力电池难在 “低成本要求”“高容量要求”及 、 “高安全要求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车，要依靠先进的蓄电池经过 10 多年的筛选，现在普遍看好的氢镍电池，铁电池，锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单 位重量储存能量比铅酸电池多一倍， 其它性能也都优于铅酸电池。 但目前价格为铅酸电池的 4-5 倍，正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料，成 本得到大幅度降低，也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属，锂离子电池单位 重量储能为铅酸电池的 3 倍，锂聚合物电池为 4 倍，而且锂资源较丰富，价格也不很贵，是 很有希望的电池。 我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。 电 动汽车其他有关的技术，近年都有巨大的进步，如：交流感应电机及其控制，稀土永磁无刷 电机及其控制，电池和整车能量管理系统，智能及快速充电技术，低阻力轮胎，轻量和低风 阻车身，制动能量回收等等，这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。我国大城 市的大气污染已不能忽视，汽车排放是主要污染源之一，我国已有 16 个城市被列入全球大 气污染最严重的 20 个城市之中。我国现今人均汽车是每 1000 人平均 10 辆汽车，但石油资 源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如中国人均汽车持有量达到现在全 球水平---每 1000 人有 110 辆汽车， 我国汽车持有量将成 10 倍地增加， 石油进口就成为大问 题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略 考虑。 下面是一些专家对我国发展电动汽车的看法: 锂电池大规模用于电动车还需一定时间 河南环宇集团锂电池产业技术副总工程师邓伦浩 目前国内锂电池的研究工作和国外相比，差距主要体现在电池的控制系统和电源 管理系统上。邓伦浩对记者说，现在国内对锂电池的研究处于各自开发的状态。目前，有的公司已经能 够为电 动汽车提供相应 的锂电 池配套产品，配 套的锂 电池一般能跑 200~500 公里左右。 邓伦浩告诉记者，现在国内锂电池的价格太高，电源管理系统的问题还没得到很 好地解决。电动汽车还面临充电的问题。目前，家里的一般线路不能为电动汽车锂电 池充电，必须配一个小型的专用充电器，而且充电的时间很长，很麻烦。在国外，为 了解决这一问题，一般都把充电站和加油站放在一起。现在国内的充电站还没有大规 模地建立起来。 国内锂电池研究存在三大问题 中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世 陈全世告诉记者，目前国内锂电池研究存在三大问题。首先是制造的一致性问题。 由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距，使得国内锂电池的生产工艺参差不齐， 制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起，如果一致 性问题解决不好，那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。 其次是知识产权问题。目前国内在磷酸铁锂电池的研究上已经取得突破，但是由 于美国在这方面有专利，所以虽然我们在一些环节上能够自主研发，但是在知识产权 问题上，还不知如何应对。 第三是原材料的筛选问题。现在用于锂电池生产的原材料不可能全部进口，主要 还是取自国内， 但是国内的原材料要通过国际认证， 生产出的锂电池才能被国际认可， 所以在原材料认证环节上目前还存在一些问题。 大力发展电动汽车将增加能源供需紧张形势 中国国际经济合作学会经济合作部副主任杨金贵 目前中国 80%的二氧化碳排放来自燃煤，超过 50%的煤炭消费用于火力发电，而同时， 火力发电量占到总发电量的 70%以上。加之目前我国煤炭发电平均效率只有 35%，在这样 的情况下，发展电动汽车，无异于增加电力消耗，同时也就意味着增加碳排放量。随着我国 城镇化、工业化步伐的加快，电力资法律论文 源将更为紧张。而在风能、核能发电尚在发展阶段的我 国而言，大力发展电动汽车，势必将增加能源供需紧张形势，相反不利于低碳产业的发展布 局。对于政府来说，在不遗余力地支持电动汽车发展、支持相关企业开发新产品的同时，更 需要解决源头问题。以电动汽车为例，用煤炭替换石油的作为并不可取，电动汽车成为低碳 经济时代先锋的前提是解决电力资源问题，否则，前景并不乐观。 从以上各个专家的看法，可以看出我国要发展电动汽车是非常艰辛的和曲折的。但这并 不代表不可能， 只是时间问题， 只要我们攻关了那些技术难题， 电动汽车将会造福我们国民， 甚至全人类。因此，发展纯电动汽车势不可挡。

沈万慈 李新禄 邹麟 康飞宇 郑永平

（清华大学材料科学与工程系，新型炭材料研究室，北京 100084）

摘要 中国具有丰富的天然石墨资源，对天然石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是中国石墨产业升级的有效途径之一。对高纯微晶石墨进行了整形和表面包覆碳膜的处理，首次循环效率提高至，循环稳定性也得到了明显改善。试验表明，表面包覆的微晶石墨是一种优良的锂离子二次电池复合负极材料。采用H2SO4-GIC石墨层间化合物技术对鳞片石墨进行预膨胀处理，在石墨颗粒内形成亚微米-纳米空隙，提高了石墨制品的放电容量、快速充放电能力及循环寿命，特别适用于高能锂离子电池的发展要求［1～11］。

关键词 天然石墨；表面包覆；预膨胀；负极材料；锂离子电池。

第一作者简介：沈万慈，清华大学材料科学与工程系教授，长期从事石墨和新碳材料的研究和开发。E-mail：。

一、前言

中国石墨产品可分为鳞片石墨和微晶石墨两大类，鳞片石墨是指石墨晶质大于1μm，层片结构发达，但原矿品位低，一般含碳量在10%以下；微晶石墨又称为无定形石墨、隐晶石墨、土状石墨，晶质小于1μm，其特点在于由小晶粒团聚而成为聚晶体，原矿品位高，一般含碳量在50%以上，郴州鲁塘矿矿石含碳量达到80%以上。

微晶石墨用作锂离子电池的负极材料具有较高的嵌锂容量和循环稳定性，并且资源丰富、价格低廉，对天然微晶石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是中国石墨产业升级的有效途径之一。同样，鳞片石墨也可以用于锂离子电池的负极材料，但是必须要解决石墨在储电过程中的胀缩问题，否则它会直接影响电池的使用寿命。

二、微晶石墨的整形

微晶石墨颗粒内部是由许许多多取向无序的晶粒组成的，因此在微晶石墨球形化的过程中，极易产生粉碎现象，大多数颗粒被粉碎成10μm以下的细小颗粒。这些细小颗粒对石墨的负极性能是不利的。锂离子电池用天然石墨要求比表面积小、振实密度高、颗粒均匀，以提高其负极性能，这就要求颗粒粒度分布窄、表面光洁、球形度高。天然石墨必须经过粉体深加工，使其达到锂离子电池的使用要求，然而，通过普通机械粉碎方式很难达到这些要求。本文以化学法提纯后的微晶石墨为原料（其纯度C≥），对搅拌磨系统的微晶石墨整形效果进行了研究。表1是本研究中使用的微晶石墨的碳含量和粒度。

表1 试验中使用的微晶石墨

搅拌磨为无锡市鑫达粉体机械有效公司生产的SX-8型小型搅拌球磨机。搅拌桶容积8L，标准处理量3L。

（一）天然微晶石墨的整形加工

采用湿法搅拌磨整形：球形氧化锆磨球，直径3mm；料浆浓度20%；球料比为20∶1（质量比）；填充率为1/2；添加聚丙烯酸铵（或六偏磷酸钠）作为助磨剂，比例为（相对于石墨的质量）。实验采用不同的技术参数，如表2所示。

表2 天然微晶石墨球形化处理实验条件参数

表3 整形前后微晶石墨的比表面积和粒度

（二）整形实验结果

从表3中可以看到，研磨后的微晶石墨比表面积有所下降，这是经搅拌磨整形后，微晶石墨颗粒形状更接近于球形，在相同的情况下，球形颗粒的比表面积更小。同时经搅拌磨整形后的石墨颗粒粒径有所下降，这说明搅拌磨在整形过程中有一定的粉碎作用。

（三）电化学性能

将制备好的石墨分别与聚二氟乙烯（PVDF）（质量百分数10%）混合均匀后用二甲基吡咯烷酮（NMP）溶解调成糊状均匀涂覆在铜箔上，烘干轧制后得到100μm左右厚度的膜。取直径为12mm的膜作为实验电极。电极膜片经过150℃真空干燥24 h后，在氩气手套箱中组装成实验纽扣电池（型号2025）。电解液为1 mol/L—LiPF6/EC-DEC（1∶1）（Merck Co.），隔膜为Celgard＃2500。以锂片为对电极，采用恒电流充放电方法测试电化学性能，采用从到1C不等的放电速度，放电截止电压为0V，充电截止电压为3V。电池测试系统为兰电 CT2001A。

搅拌磨整形后的微晶石墨首次嵌锂容量和可逆容量分别由370 mA·h/g、284 mA·h/g增加到386 mA·h/g、308 mA·h/g，首次效率提高到。由此可见，微晶石墨的可逆容量并不算高，较鳞片石墨平均320 mA·h/g略低，但是微晶石墨有各向异性的结构特征，在重复充放电过程中显示了良好的循环性能，因此微晶石墨作为锂离子二次电池将更有优势，关键是提高首次循环效率。

三、微晶石墨的表面包覆

从机理上说，表面修饰主要是减少了石墨表面的活性点，降低了SEI形成的库仑消耗，优化了SEI膜的性能，从而降低了不可逆容量损失。同时预先在石墨表面形成一层碳膜，有利于防止电解液在石墨表面的分解，提高石墨负极的稳定性。但是表面碳膜的致密程度直接影响到改性的效果，致密均匀的碳膜就能有效地阻挡溶剂化离子的共插入，同时在炭化的过程中还能生成一些纳米级的孔，为锂离子的插入提供了更多的通道。

（一）微晶石墨的表面包覆工艺

包覆石墨制备工艺采用浸渍法，即将球形鳞片石墨与酚醛树脂按一定的配比混合均匀，加入乙醇溶剂调节黏度，得到符合分散工艺要求的浆料。经搅拌、过滤、烘干等工序后在石墨颗粒表面包覆上一层酚醛树脂，包覆后仍然为分散的椭球或球形的颗粒。再经过高温炭化后，制备出树脂炭包覆鳞片石墨。

包覆用的酚醛树脂采用液态线性酚醛树脂，型号为917（北京福润达树脂厂），固含量。去除乙醇溶剂后做热失重分析（热重分析仪 STA 409C）。实验表明，在1000℃时，树脂失重为61%，得到39%的热解炭。包覆用的石墨为搅拌磨整形和PCS系统球形化后的天然微晶石墨。

表4 微晶石墨在不同包覆量下的循环性能比较

图1 微晶石墨在不同包覆量下的循环容量曲线

（二）表面包覆的实验结果与讨论

表4列出了不同包覆量的循环性能比较。可以看出，在微晶石墨表面包覆树脂并经1000℃炭化后，其首次循环效率有所提高，循环稳定性也得到了改善。

从图1可以看出，表面包覆是对微晶石墨的电化学性能的有效改性方法，不仅能够提高首次效率，同时包覆后的微晶石墨显示了更好的循环性能，说明表面包覆的微晶石墨是一种良好的锂离子二次电池复合负极材料。

图2 GICs处理后循环性能

四、鳞片石墨用于锂离子电池负极材料

项目组在研究将天然鳞片石墨用作负极材料时，发现天然石墨由于石墨化程度高，其充放电容量要比人工制造的中间相炭微球（MCMB）高。MCMB容量在300 mA·h左右，而鳞片石墨为340 mA·h左右。但考虑循环性能时，鳞片石墨负极要差，多次充放电后，容量损失大。究其原因，主要是充放电时石墨晶体有10% 左右的涨缩量，鳞片石墨集中在一个方向上的多次涨缩使得负极膜损坏，造成性能下降。针对这一问题，本研究提出用石墨层间化合物（GICs）原理处理，在石墨颗粒内形成微米-纳米空隙，预制晶格涨缩空间，以提高循环性能。此项技术的关键在于缓慢有序的脱插，使插入物气体的逸出只在石墨内造成微米-纳米级的孔隙，而不能发生明显的体积膨胀，通常采用H2SO4-GIC、MClx-GICs或其他受主型GICs，在100～300℃低温的条件下经12～72 h的缓和脱插处理，而后对脱插后的石墨微粉进行微粒表面改性，包覆处理，制成负极材料。这样制得的负极材料既有鳞片石墨的高容量，又具有良好的循环性能（图2）。目前产品在电池上已进行产品性能检测。

五、总结与展望

我国锂离子电池产业仍将保持年平均30%以上的增长速度，2005年国内小型锂离子电池全年产量超过10亿只，石墨负极材料年需求量为5000～10000 t，世界需求量在2×104t左右，而目前供应量缺口很大。随着电动汽车的迅速发展，锂电池负极材料的需求将更加旺盛。

鉴于天然石墨资源丰富、价格低廉，并且具有较高的嵌锂容量，对天然微晶石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是国内石墨产业升级的有效途径之一。综合考虑造价和性能，在锂离子电池负极材料中天然石墨最具发展潜力，但是石墨存在着一些有待解决的问题，如首次循环的不可逆容量损失、循环稳定性等问题。天然石墨改性技术的不断发展，包括球形化处理、表面包覆树脂、插层/脱插的微膨化处理等，提高了石墨制品的放电容量、快速充放电能力、循环寿命等，改性天然石墨将成为高能锂离子电池负极的首选材料。

参考文献和资料

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An Investigation on Natural Graphite Used as an Anode Materials for Lithium-ion Batteries

Shen Wanci，Li Xinlu，Zou Lin，Kang Feiyu，Zheng Yongping

（The Laboratory of New Carbon Materials，Department of Material Science and Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China）

Abstract：The resource of natural graphite is rich in will be an effective way to upgrade national graphite industry if natural graphite after modification may be used in lithium ion the research，microcrystalline graphite with high purity was sphericalized and coated with a carbon film on the initial cycle efficiency was improved to be and the cycle stability was remarkably experi ments proved that microcrystalline graphite with carbon coating was an excellent anode material for lithium-ion addition，H2SO4-GIC technique was used to prepare the natural flake graphite powder with was found that sub-micro and nano pores formed in the graphite samples，that improved the reversible capacity，rate capacity and cycle product meet well the requirement of lithium-ion battery.

Key word：natural graphite，surface coating，mild-exfoliation，anode material，lithium-ion battery.

国外铅锌研究现状论文

随着人类社会对矿产资源需求的不断发展，找矿工作已由地表矿、浅部矿、易识别矿 转向寻找隐伏矿、难识别矿，找矿勘探的难度日益增大，矿产勘查的成功率越来越依赖于 深入的成矿规律研究和科学的矿产资源预测评价理论与方法。矿产资源预测与评价经过约 50年的发展，经历了起步、发展和成熟等阶段后，目前已进入科学化、定量化和数字化阶段。

在起步和发展阶段，许多地质学家主要从资源总量评价、远景区评价、评价方法、计 算机程序等方面进行了开创性的理论研究和应用工作（Allais et al.，1957； Slicher et al.，1960；Harris et al.，1970；Barry et al.，1970；Sincair et al.，1970； Agterberg et al.，1971； Griffiths，1975； Singer，1976； McCammon，1976），在此基础上，逐步形成了较完善的矿 产资源定量评价系列理论和方法，突出的代表性成果有：国际地科联IGCP 98专题推出 的六种矿产资源定量预测评价方法、国际国内广泛推广应用的矿床统计预测理论及方法（Agterberg，1974； Zhao，1992；赵鹏大等，1994）、美国地质调查局倡导的 “三部式” 资 源评价法（Singer，1993 ）、我国学者提出的综合信息预测（王世称等，1989，2000）和致 矿地质异常预测方法（赵鹏大等，1991，1993 ）。

自20世纪90年代开始，随着GIS技术的发展，矿产资源预测与评价进入数字化阶段，形成了以空间数据库和GIS空间分析为技术支撑、以 “多元地学空间数据集成－多元成矿 信息提取与融合－矿产资源潜力制图”为核心流程的矿产资源数字化预测评价方法体系（Bonham－Carter et al.，1990； Katz et al.，1991；Rencz et al.，1994； Knox－Robinson et al.，1997；Cheng et al.，1999； Harris et al.，2000，2006； Asadi et al.，2001；Chen et al.，2004； Zhou et al.，2007； Carranza et al.，2008； Cassard et al.，2008；池顺都等，1999 ；肖克炎等，2000；王全明等，2001；叶天竺等，2007），其理论和方法更趋完善和实用。

上述理论和方法，尤其是基于GIS技术的矿产资源定量评价方法，成为目前开展矿产资 源与评价的主流方法，已广泛应用于区域矿产资源远景预测评价工作中。但上述方法在应用 于危机矿山深部找矿预测时，由于需要向深部三维空间发展，会遇到矿产资源预测评价的三 维空间问题，即无论是预测评价范围，还是评价模型及评价结果等，都不得不考虑真三维空 间的要求。上述矿产资源定量评价方法形成和发展主要源于中小比例尺的全球性和区域性矿 产预测评价，且其赖以的GIS技术及软件仍然属于2维或维的，因而，尚不能完全适应 和满足危机矿山和老矿山可接替资源找矿向深边部三维空间发展的要求。为了将矿产资源定 量评价理论和方法有效地应用于危机矿山和老矿山深部找矿预测，需要对上述理论和方法进 行三维空间扩展或改造，以便支持矿山真三维空间下的隐伏矿体立体定位定量预测要求。

近20多年来，利用计算机技术进行三维数据处理和表达能力大幅度提高，三维地质 建模（3D Geoscience ：Modeling）取得了突破，某些发达国家的地质学家对地质三维建模理 论和三维地学信息系统（GSIS，Geoscientific Information System）进行了系列研究。其中，最引人瞩目的成果集中体现在：(1)北大西洋公约组织（NATO）和美国地质调查局（USGS） 联合资助的 “地学信息系统三维建模” 高级研究专题讨论会（ARW）的论文集（Turner al .）；(2) Houlding .的研究成果及其专著 “3D Geoscience Modelling，Computer Techniques for Geological Characterization”（三维地学建模——地质描述的计算机技术）。 Houlding .将地质三维数据模型概括为孔数据、图件数据、体元数据和三维格网数据，三维地质建模即地质描述可以这些数据为数据源的数据流来表示，而著名的Lynx软件就 是基于该理论实现的。随着三维地质建模理论的推进和三维建模市场需求的增长，逐步产 生形成了三维地质建模的商业化的矿业软件，著名的商用矿业软件主要有加拿大Kirkham Geosystems 公司的 MicroLynx＋系统、英国 Datamine 公司的 Studio 系统、澳大利亚 Maptek 公司的 Vulcan 系统、澳大利亚 Micromine 公司的 MicroMine 系统、澳大利亚 Surpac Minex 公司的 Surpac Vision 系统、法国 Nancy 地质学校的 GeoCAD 系统、美国 Dynamic Graphics 公司的 EarthVision 等系统。

针对矿区深边部隐伏矿体预测和危机矿山深边部可接替资源找矿对预测方法与成果的 真三维要求问题，毛先成、陈国珖、戴塔根等（1988，2003）对传统的矿产资源定量评价 方法进行三维空间扩展，在湖南香花岭锡矿、湖南清水塘铅锌矿、广西大厂锡矿等开展了 深边部隐伏矿体立体定量预测研究等探索性工作，并在大厂锡矿等矿区取得重大的找矿突 破。以隐伏矿体立体定量预测研究为基础，通过三维地质建模（3DGM）和可视化技术的 引入，在安徽铜陵凤凰山矿田深部找矿预测研究工作中，初步实现了隐伏矿体的三维可视 化预测（毛先成等，2010）。

国外近几年铅锌矿的勘查费用在贱金属中相对比例在下降，这与其价格下跌较多有关。2004年晚期至2005年，铅锌价格上涨，需求增加，勘查费用上升较快。

近几年，非硫化物锌矿（锌氧化矿石、硅酸盐矿石）引起了矿业界、勘查界和经济地质学界的注意。这种矿床甚至被称为“未来新型矿床”。其实这种矿床早为人所知，且也早已有开采。触发对此类矿床予以新注意和审视浪潮的是纳米比亚南部Skorpion表生锌氧化物矿床的开发。该矿床位于奥兰治蒙德东北85公里，整个矿床原为火山成因块状硫化物矿床，是英美公司1976年发现的。矿床含表生氧化矿石2460万吨，含锌（一说露采储量2140万吨，锌），主要是锌的硅酸盐和碳酸盐。另有混合的氧化-硫化矿资源6000万吨，含锌6%～8%、铅1%。合计约有锌680万吨、铅60万吨。过去因冶炼困难，一直未开发。后来主要由当时在Union Miniere公司工作的比利时化学工程师研发（有Reunion矿业公司的参与）出ZincOx技术。这是一种水冶法，也属溶剂萃取电积技术，成本低，能生产出高品级锌金属。由于有此技术，故此矿床经进一步勘查后于2003年9月正式露采，年产能力15万吨锌金属，寿命至少15年。此矿山已成世界第10大锌矿山，而且成本几乎最低。1997年Masson与Woollett成立了ZincOx公司，要找其他地方锌氧化物矿床进行开发。不过此类矿床多数规模不够大。最近在也门萨那东北110公里的贾巴利Jabali锌氧化矿项目，经可行性研究肯定，有资源1260万吨，含锌、铅、银68克/吨。矿体尚未探到边。可用ZincOx公司专利水冶法，锌回收率为77%，可能在2006年建设，2007年下半年试生产，寿命11年。ZincOx公司还在哈萨克斯坦勘查Shaimerden锌氧化物矿床，预期2006年初开始生产。泰国达府湄索（夜速）的巴登Padaeng锌矿，2003年有资源460万吨，锌，在积极勘查，可用锌硅酸盐与硫化物于同一生产流程中。

2002年有资料称表生非硫化物锌矿床目前约占世界已知锌储量的10%，但2004年另有资料认为非硫化物锌资源占世界锌总资源不到。据认为现在值得对其给予新的审视是因为：①它对矿业界有吸引力，其中少铅、硫及其他有害元素，可用SX-EW技术采收，耗能少，一般经济价值较高。②对此类矿床提出了新的全面分类，认为非硫化物锌矿床，主要是表生矿床，但也有原生、深生的。表生矿床类又分为：ⓐ直接交代成因的，如伊朗、秘鲁、爱尔兰、哈萨克斯坦的某些矿床；⑥围岩交代成因的，如纳米比亚Skorpion及缅甸、泰国某些矿床；ⓒ残留和岩溶充填成因的，如泰国、越南的某些矿床。深生（原生）矿床又分为构造控制（热液）矿床（如澳大利亚的弗林德斯山脉Beltana硅锌矿矿床，巴西、赞比亚、纳米比亚的某些矿床）和层状矿床（如美国新泽西州富兰克林层状锌氧化物-硅酸盐矿床）。③现有的对表生锌矿的研究需要更新。④此类锌矿床可用稳定同位素方法研究，可直接测年。⑤原生的非硫化物锌矿床（如不少含硅锌矿的矿床）是一新类型，值得进一步研究，包括某些层状原生非硫化物锌矿与层状铁氧化物或硫化物的成矿与沉积关系。⑥此类矿床勘查方法与硫化物矿床有所不同（如物化探、矿物学研究）。许多此类矿床，在地表仍有待发现，且可用简单的矿物认识的办法。最后，我们需要指出的是，此类矿床的勘查开采和研究值得注意，在某些地区可能比较重要。不过总的来说，它毕竟只是锌矿的一个不大的部分。

伊朗有不少铅锌矿，有的规模很大，其中也发育有氧化矿石及氧化矿与硫化矿的混合矿石。如伊朗西北部赞兼省的安古兰（Angouran）矿床，是世界最大最富的非硫化物锌矿之一，1999年的资源量是：非硫化矿1350万吨，含锌、铅（主要是碳酸盐矿石，以菱锌矿为主，多为块状、角砾状）；硫化矿320万吨，含锌、铅；混合矿200万吨，含锌、铅。矿石还含不少银。即合计含锌万吨，铅万吨。硫化矿石与角砾岩有关，属密西西比谷型矿床，产在前寒武纪—寒武纪变质杂岩（绿片岩相-角闪岩相的角闪岩、片岩和大理岩）中。伊朗的伊兰库（Irankuh）铅锌矿床有硫化矿1500万吨，含锌4%、铅2%；混合矿400万吨，含锌7%、铅1%；氧化矿1400万吨，含锌加铅（主要为锌）12%。目前已知伊朗最大的世界级的迈赫迪耶巴德（Mehdiabad）铅锌银矿床位于伊朗中部，距亚兹德85公里，系碳酸盐岩容矿的密西西比谷型矿床，有推定资源7520万吨，含锌、铅、银62克/吨。另有推测资源亿吨，含锌、铅、银46克/吨。合计有锌约1570万吨，含铅500万吨、银11000吨，还有重晶石1000万吨。2004年和2005年在打加密钻。已在进行可行性研究，要年产50万吨锌金属、18万吨铅银精矿。先露采，酸浸产锌金属，后井采，矿山寿命30年以上。已知资源33%是氧化矿。矿床面积×平方公里，南北尚未探到边。设计采坑公里×公里，深400米。可行性研究2006年初完成。目前总资源（以锌2%为边界品位）已增至亿吨，含锌、铅、银36克/吨，即有锌1655万吨、铅630万吨、银14180吨，大部分为确定和推定资源。

最近两年国外铅锌银矿堪称新的大发现是阿根廷南部巴塔哥尼亚地区丘布特省中部的Navidad特大型银铅矿床的发现。这是一家小公司2002年12月在草根勘查中的“地质锤加登山鞋”的发现。勘查至2005年下半年时，已有银资源10560吨、铅约140万吨（详见后专门介绍）。阿根廷北部萨尔塔省Diablillos银金矿，产在火山岩中，推测有露采资源4200万吨，含银70克/吨、金克/吨，即含银2940吨。推测金矿石资源2500万吨，含金克/吨。

秘鲁也是富银国家。目前在勘查的托罗莫查特大型斑岩铜钼银矿床，2005年10月报道银的确定和推定资源已有12000多吨（详见前面“铜”一节）。距该矿床不远的莫罗科查（利马东北约150公里）银矿床有银资源1420吨，其中矿石证实和概略储量106万吨，含银269克/吨、锌、铅、铜。秘鲁南部Juliaca西50公里的Berenguela矿地银铜锰交代型矿床项目，20世纪初就连续开采，1905～1965年产银超过340吨，现在可采储量1400万吨，含银125克/吨（含1750吨银）、铜、锰，还有少量锌。秘鲁南部拉斯巴姆巴斯矽卡岩型矿床（以铜为主）附近，在3年前发现Limamayo锌铅银铜矽卡岩矿化系统。熊溪公司最近在秘鲁南部普诺北200公里的Corani探区发现新的可能具大矿量的银矿，据槽探及最初4个钻孔结果，矿化厚达100米。该区是一历史上产铅银矿区，20世纪60年代曾开采。该矿床上覆第三纪火成碎屑岩、角砾岩，下伏古生代沉积层。90年代打过少量钻孔，钻到厚度不等矿化，含铜、金3克/吨，银达438克/吨。里奥廷托公司2003年购得此23平方公里矿地作为斑岩铜矿目标区，其野外工作查明一2×5平方公里大的蚀变区，中有低硫化金银矿化。土壤地球化学测量圈出3个异常：①平方公里银异常（平均49克/吨银）；②平方公里金异常（平均金克/吨、银11克/吨）；③平方公里铜金异常（平均铜707×10-6，金克/吨）。采过地表拣块样。里奥廷托公司认为不能满足其找斑岩铜矿系统的要求，于2005年将该项目70%权益售予熊溪公司。后者在北部银异常区采过拣块样，银高，金很低，且见氧化硅和重晶石。后槽探、钻探，认为是围绕可能为弱的斑岩铜矿系统的远程低硫化浅成低温热液银矿，钻探所见为银铅（锌）矿化。矿化产在第三系火山岩（凝灰岩，少量安山岩）底部，呈脉、角砾、网脉状，有硅化、强的褐铁-赤铁矿化，见锰氧化物。目前三个矿床合计有资源亿吨，含银8560吨、铅110万吨、锌57万吨。

巴西马托格罗索州阿里普阿南（Aripuana）贱金属（铅锌银）矿化带为火山块状硫化矿，沿走向长12公里以上，从Arex至Mocoto探区。前两年经勘查资源增长，包括Arex和Ambrex矿床有推定和推测资源2374万吨，含锌、铅、银克/吨、铜、金克/吨。巴西米纳斯吉拉斯州的瓦赞蒂（Vazante）锌矿床为元古宙（6亿～亿年）喷气沉积型矿床，1969年起生产，至1997年底已采出矿石约1030万吨，锌平均20%，回收到万吨锌。目前年产10万吨锌、5000吨氧化锌、75吨镉。至250米深尚有储量890万吨、含锌22%。

墨西哥是富产银铅锌的国家。近年勘查的该国中部萨卡特卡斯州Penasquito银-金（铅锌）项目已圈定3个矿床，其中Penasco矿床有硫化矿推定资源亿吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌；推测资源8400万吨，含银26克/吨、金克/吨、铅、锌。上覆的氧化矿推定资源2600万吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌；推测资源800万吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌，共有银6232吨、金110吨、铅70万吨、锌143万吨。另一个为ChileColorado矿床，矿化与爆发角砾岩下斑岩侵入体蚀变带有关，有硫化矿确定和推定资源亿吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌；推测资源4500万吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌；氧化矿确定和推定资源2500万吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌；推测资源500万吨，含银克/吨、铅、锌、金克/吨，即该矿床共有银6500吨、含金58吨、铅58万吨、锌156万吨。还有Azul Breccia矿床，有硫化矿推测资源7120万吨，含银克/吨、金克/吨、铅、锌；氧化矿1920万吨，含银13克/吨、金克/吨，即合计有银2490吨，含金12吨、铅万吨、锌万吨。3个矿床总共有银15200吨、金180吨、铅153万吨、锌350万吨，是一世界级银金铅锌矿区。经最近钻探，该矿区目前有银27430吨、金445吨、铅240万吨、锌710万吨。该矿区在19世纪后半叶已发现，1994～1997年经物化探和钻探，1998年以来又在钻探。该州的Francisco I Madero矿山已于2001年投产，储量3000万吨，含锌、铅。还含不少银。其发现是通过细致填图，对矿区矿化地质模式的了解以及钻探取得的。该州还有几个银矿山的尾矿开采项目在进行。杜兰哥州杜兰哥西北170公里的La Pitarrilla银矿床经钻探已有确定资源2720万吨，含银克/吨；推定资源3560万吨，含银克/吨；推测资源6440万吨，含银克/吨，合计有银13250吨。索诺拉州的Alamo Dorado银金矿床2002年可行性研究结果，有露采可堆浸储量3550万吨，含银67克/吨、金克/吨，预计年产450万吨矿石、187吨银、吨金，寿命8年。后继续工作。

玻利维亚西南部20世纪90年代中期发现的特大型圣克里斯托瓦尔银（铅锌）矿床，预期在2007年下半年投产，日产矿石4万吨，年产银840吨，锌26万吨（精矿含锌量）。寿命16年，可处理亿吨矿石，含银平均克/吨、锌、铅。该国中南部靠近波托西的塞罗里科历史上采矿地区周围的圣巴托洛梅冲积银矿项目（在里科山旁侧），银含在砂砾沉积中，2000年进行预可行性研究后继续工作，2003年10月算得储量3200万吨，银品位为119克/吨，即含银3800吨。可年产银约187～250吨，还可副产锡。寿命15年。

一些已知重要矿区资源仍在扩大。美国阿拉斯加红狗铅锌银矿区在1997年发现阿纳拉阿克矿床后，在该矿床西北约5公里处又钻到该矿区最富的锌矿化（锌达21%～30%）。爱尔兰Galmoy铅锌矿床旁侧又发现新富矿体，厚10余米，含锌～，铅～，银12～93克/吨，是钻探重力异常的结果。印度拉贾斯坦邦前寒武纪世界级兰普拉阿古恰铅锌（银）矿床的产能要从目前的每年230万吨矿石，增至375万吨。其目前储量因最近钻探增至5010万吨，含锌、铅。比前一年增加25%，在扩大产能后尚可使寿命比原来设想的延长3年。该矿床另有矿石资源2490万吨，含锌、铅。现保有总资源量（包括储量，共有锌950万吨、铅137万吨）超过投产时的铅锌共920万吨的总资源量。瑞典南部的Zinkgruvan矿山目前尚有证实和概略储量950万吨，含锌、铅、银97克/吨。此外有各级资源合计1040万吨，含锌、铅、银94克/吨。还有推测的铜矿石资源350万吨，含铜、锌、银49克/吨。矿床属前寒武纪火山岩容矿块状硫化物型。加拿大西北地区大草原溪矿山，现有资源约1190万吨，含锌、铅、铜，属碳酸盐岩容矿密西西比谷型。霍华兹山口特大型喷气沉积铅锌矿床最近两年又在勘查。加拿大不列颠哥伦比亚省雷夫尔斯托克北100公里的Ruddoek溪沉积喷气型（或布罗肯希尔型）铅锌银矿床，早在1960～1975年就已勘查，近来又在钻探。刚果（金）基普席这一著名的历史悠久的多金属矿山，又在进行远景再研究，尚有确定和推定资源1690万吨，含锌、铜。突尼斯一些主要铅锌矿床原被认为与一系列盐底辟有关，最近英国金斯敦大学学者，提出了成矿新模式，认为矿床属密西西比谷型，沿一白垩纪拉伸盆地逆冲边缘的冲断面分布。

乌兹别克斯坦东南部的汗迪扎火山岩容矿多金属块状硫化矿床在苏联时代已经多年广泛勘查，现有19000米地下坑道。1996年起进一步钻探。Marakand矿产公司进行的可行性研究得到肯定结果，有各级资源合计1441万吨，含锌、铅、铜、金克/吨、银克/吨。其中储量888万吨，含锌、铅、铜、金克/吨、银克/吨。蒙古在乌兰巴托东约550公里的乔巴山附近的图木尔廷敖包大型锌（铅）矿床，有矿石资源7100万吨（?），含锌，可露采25年，再井采10年，系中蒙合营项目，2005年已投产。澳大利亚新南威尔士州著名的布罗肯希尔铅锌银矿床已采百余年。2001年初报道累计已采出矿石2亿吨，价值700亿澳元（2001年初价格）。目前还有相当多的储量和资源量。最近对其西部矿化目标钻探结果，得矿石资源1670万吨，含锌、铅（以2%铅+锌为边界品位）。澳大利亚昆士兰州芒特艾萨矿区“黑色之星”露采项目计划2005年投产，有资源2450万吨，含锌、铅、银54克/吨。其中已圈出首期开发储量840万吨，含锌、铅、银60克/吨，剥采比4∶1，计划坑深至200米，至少采5年。澳北区布朗斯钴铅（铜镍）多金属项目位于达尔文港南90公里，该区传统上勘查铀。CRA公司在20世纪60年代找铀，但也认识此矿床铅远景，已于60年代中进行过钻探。90年代初另有一公司进行勘查，至2001年初已完成预可行性研究，有资源8200万吨，含铅、钴、铜、镍，即有铅187万吨、钴万吨、铜63万吨、镍9万吨。系层控硫化矿床，地质上与中非铜带相似。西澳大利亚中部维卢纳附近的麦哲伦铅矿项目，为碳酸盐岩容矿铅矿床，有次生富集铅带，由麦哲伦矿床和一卫星矿床Cano（380万吨矿石）组成。共已完成600多个钻孔，有确定和推定资源1510万吨，含铅，其中储量1200万吨，含铅。此外另有推测资源1300万吨，含铅。附近还有一些探区要钻探。2005年已投产，2006年要达全产，年产铅10万吨。西澳伦纳德“陆架”（在陆上）有一些密西西比谷型铅锌矿。2003财政年度产锌万吨、铅7万吨。储量合计有1042万吨，含锌、铅。总资源2218万吨，含锌、铅。巴基斯坦俾路支省胡兹达尔区杜达尔（Duddar）铅锌矿床系侏罗纪沉积喷气型矿床，2001年时有推定和推测资源1431万吨，含锌、铅，即有锌123万吨、铅万吨。印尼苏门答腊北部棉兰南120公里的达伊里铅锌银矿地，主要为高品位沉积喷气型矿床，产在厚30～140米的炭质页岩和粉砂岩中。该矿床1997年晚期发现，经地质填图、物化探和钻探，于2001年初已在矿地南段黑狗（Anjing Hitam，意为“黑狗”）矿床圈出推定资源750万吨，含锌、铅、银14克/吨；推测资源250万吨，含锌、铅、银13克/吨（均以5%锌当量为边界品位），合计有锌160万吨，含铅94万吨、银1375吨。层控矿层产在50～70米厚页岩层中，平均厚12米。矿石呈块状至纹层状，由黄铁矿、方铅矿和闪锌矿组成。页岩层下的灰岩-白云岩系中有一些交代型铅锌矿。往南北矿体沿走向尚未探到边。在继续钻探。在该矿床北公里的Lae Jehe探区和该矿床北公里的Bongkaras探区，钻探结果也令人鼓舞。如Lae Jehe矿化从地表延至400多米深，厚4～10余米，锌含量多在10%上下，铅超过6%。通过钻探试图将矿地资源增加一倍。

澳大利亚新南威尔士州Bowdens银（铅锌）矿床经进一步工作，资源增加。以40克/吨银为边界品位，有确定和推定资源3610万吨，含银克/吨、铅、锌；推测资源2290万吨，含银克/吨、铅、锌。摩洛哥小阿特拉斯山脉著名的Imiter特大型银矿床，系新元古代浅成（低温）热液矿床，已生产大量银，目前尚有查明资源8000吨银。波兰晚二叠世砂页岩型铜银矿床不仅拥有巨大铜资源（超过3350万吨铜），且含十分巨大银资源（91400吨银），总的情况已在前面“铜”一节述及。银是铜的共产或副产品，呈自然银产出或主要在斑铜矿和辉铜矿内作为伴生元素存在。主要在波兰西南部卢宾-格洛戈夫矿区的3个矿井开采，年产约2800万吨矿石，含铜平均，2000年产万吨精炼铜和1144吨银。由波兰KGHM公司开采，它是欧洲最大的产铜公司，也是世界第9大产银公司。主要矿床的银平均品位为79克/吨及54克/吨。3个主要矿床的银储量基础分别为万吨、万吨和万吨。

俄罗斯布里亚特乌兰乌德东北250公里的奥泽尔铅锌矿床（在赤塔西北），系产于早寒武世火山沉积岩系中的层状、透镜状硫化物矿体，目前推定总资源有亿吨，含锌、铅1%（以锌2%为品位边界），即含锌816万吨、铅157万吨，还含有银。

As China's rapid economic development and people-oriented concept of the harmonious development’deeply implemented, safe working has aroused a wide range of growing importance to society as the characteristics of its responsibility for weight, impact. Safety is the eternal theme of enterprise, nowadays, an enterprise’s security work impacts on their social reputation and status directly. Enterprise emphasis on security increasingly. This paper studied the Smelter of Lead and Zinc adopt new technology, and apply the world's most advanced production technology. As the safe management of the smelter lead and zinc ,the author made a detailed exposition of the major plant sources of dangerous identification, analysis of their main risk, the main danger to the plant source, including the major producers of Lead and Zinc Metallurgy process, oxygen stations, Electrolysis Workshop, and use the experience of domestic and foreign Smelter of Lead and Zinc safe management reference. Plant for each specific source of a dangerous and full of Safety recommendations and targeted measures.本人拙见，希望对你有帮助

电子商务发展现状国内外研究论文

电子商务突破了传统的时空观念,缩小了生产、流通、分配、消费之间的差距,提高了物流、资金流、资讯流的有效传输和处理,在拓展商务空间、降低成本、提高效率、促进经济贸易发展方面发挥着越来越重要的作用。下文是我为大家蒐集整理的的内容，欢迎大家阅读参考!

浅析我国移动电子商务发展现状与问题

[摘 要] 移动电子商务是通过无线电子通讯装置与因特网结合进行的有效的电子商务活动。我国移动电子商务中还存在理论研究不够深入、诚信缺乏、支付手段缺乏安全保障、使用成本较高等问题。提出加强理论研究，加强安全保障维护，完善移动支付手段和机制，规范交易中的诚信机制，有效降低运营费用的解决方案。

[关键词] 移动电子商务;电子商务;移动商务

移动电子商务就是通过移动终端进行商品和服务买卖并交易服务的过程。移动终端是可以接入无线网路的装置，在行动电话、无线固定电话、PDA和带有无线上网功能的膝上型电脑等。主要服务范围包括无线CRM、移动支付、移动银行与移动办公等。它能提供银行业务、交易、购物、个人资讯服务、基于位置的服务、娱乐等服务。也就是通过手机、个人数字助理、呼机等行动通讯装置与因特网有机结合所进行的电子商务活动。

一、移动电子商务在我国的发展现状

近些年来，我国移动网际网路发展非常迅速，目前移动电子商务在我国已开始应用。中国移动在国内许多大城市推出了若干商用试验网，手机使用者可在这些大城市中使用漫游业务。无线网际网路服务陆续被电商网Toe、搜狐、阿里巴巴、诺基亚公司等大型电子商务公司推出。个别城市的行动通讯公司还同步推出了WAP门户站点，并成功地为梅林正广和、华印科技等电子商务企业建立了移动电子商务系统。所涉及到的商务领域有书籍、音像制品、软体、门票销售、旅游服务和网上证券交易等。随着在全球投入大规模使用以及3G区域性商用乃至大规模使用，使用移动电子商务的人数将有大幅度上升。

二、我国移动电子商务发展中存在的问题

1.理论研究不够深入

涉及移动电子商务的理论研究比较欠缺，依据消费者认可的影响因素是国内的一些学者和专家对移动电子商务的研究领域和焦点。然而，这种研究没有将这种影响因素进一步扩充套件，深入剖析各类因素对移动电子商务的影响，而是仅仅停留在少数几个影响因素的层次上。同时，随着消费者对移动电子商务的认识程度的不断加深，消费者对移动电子商务采纳的影响因素更需要充分深入地研究，扩大新领域的理论研究，如对移动教育、移动医疗、移动应急行动等。由于这些新领域的应用特征又不相同，因此，需要加强将移动电子商务和这些领域的服务特征相结合。

2.安全保障不够

尽管移动电子商务给工作效率的提高带来了诸多优势，但安全问题仍是移动商务推广应用的瓶颈。因此，安全问题是移动电子商务的基石，更是移动电子商务能否取得成功最关键的因素。由于有线网路安全的技术手段不完全适用于无线装置，无线装置的记忆体和计算能力有限而不能承载大部分的病毒扫描和入侵检测的程式。且我国移动电子商务的发展应用还处于起步阶段，如法律规范不完善，信用意识淡薄、移动终端限制了安全效能的提高和无线网路本身的开放性降低了安全性等原因导致移动电子商务应用过程中存在诸多安全威胁。

3.诚信缺失

与传统电子商务的诚信问题一样，主要体现在交易的安全性和不可抵赖性方面。在移动电子商务活动中，消费者通过行动网路进行商品或服务的消费，这势必要披露个人资讯，诸如电话号码、身份证号码、工作、地理位置等，个人的隐私极易被一些商家进行利用，给消费者带来了不少的困扰，如垃圾简讯，垃圾邮件和骚扰电话等。目前，在我国个人隐私保护不是很完善的情况下，个人隐私问题也成为移动电子商务发展的一个急待解决的重要问题。

4.支付手段缺乏安全保障

在电子商务交易过程中，丰富而又合适的支付手段，只是保证电子商务得以顺利发展的基础条件，是保证网上交易安全的一个方面。现在，担心银行信用卡等被窃已经成了影响人们通过网际网路进行交易的最大障碍。据报道，在网路经济高度发达的美国，每年因资讯与网路安全问题造成的经济损失达8亿美元左右，电子商务安全受到侵犯的比例也逐年上升。目前，我国移动电子商务的支付手段主要有：手机与银行的支付业务系结，利用移动服务商那里建立的专门账户，或者直接从话费中扣除。但是从移动电子商务的支付手段上来看，我国移动电子商务的移动支付还存在着许多的安全问题，缺乏使用者基础、产品服务单一等问题需要进一步完善。从电子商务的发展来看，在网际网路上进行交易，必须通过银行信用卡等金融电子支付手段来完成资金的收付流程。如果没有丰富的、合适的电子支付手段相配合，电子商务就成了真正意义上的“虚拟商务”，只能是电子商情、电子合同，无法实现网上成交。因此，在网际网路上，既要保证电子商务的安全和保密，必须强化网上认证程式，完善电子支付系统和网上安全机制，还要保证电子商务的方便快捷和资源共享。否则，必将阻碍电子商务在我国的广泛应用。

5.使用成本较高

虽然目前中国的手机的价格大多数人都能接受，但上网条件较差，速度很慢，使用网路条件较好的3G业务，则需要使用专门的3G手机或上网本。而目前市场上的3G手机价格大多在3000元以上，上网本的价格也在2000元以上，对于中低收入者来说显得过高。目前的移动营运商都是按流量或小时收取上网费用的，不管采用哪种方式费用都较高。从各运营商推出的3G业务套餐来看，月租基本上都在百元以上。目前中国的上网费用远远高于国外的水平，据《光明日报》报道，发达国家网际网路使用价格不到其收入水平的1%，而我国的比例远远超过了这个水平。

赵晨钢：我国移动电子商务发展中存在的问题与对策三、完善我国移动电子商务发展的对策

1.加强理论研究

在对理论研究的同时，要注重理论的研究深度和方法。根据我国移动电子商务发展状况，全面开展对电子商务的理论研究。随着中国移动电子商务的不断发展，在对移动电子商务研究采取实证方法的同时，还要加强对移动电子商务经济学、消费行为，战略和商务模式，安全技术，应用服务接纳模型，以及移动电子商务跨文化的研究。

2.加强安全保障维护

借鉴国外的安全保障方法，我国可以采取无线公共金钥技术，端到端的安全策略等技术手段来保证我国移动电子商务在安全、可靠的环境下健康发展。在技术手段的前提下，还要通过法律法规、规范等安全机制来确保移动电子商务的安全。比如加强移动电子商务安全规范管理;完善相关法律和制度，规范产业发展，构建安全交易环境等。在移动电子商务中移动安全技术具有十分重要的地位，它保护着商家和客户的商业机密和财产，同时也为服务方和被服务方提供极大的便利。事实证明，只有将安全技术和安全机制有机结合起来才能营造一个安全的移动电子商务环境。

3.规范交易中的诚信机制

借鉴传统电子商务的一些做法，帮助解决目前我国移动电子商务交易中的诚信问题。可以在移动电子商务的交易过程中通过强化主体资格的身份认证管理的方式。比如可以通过第三方认证或者是数字签名的技术手段来确保交易双方身份的真实和准确性;同时，还可以采取交易实名制的做法，这在移动电子商务中也是切实可行的。在移动电子商务中，终端号码是惟一的，可以和真实的身份一一对应，这样就可以通过最终端的有效管理，降低移动电子商务交易的诚信风险。这样交易过程中安全性和不可抵赖性随之大大加强了。

4.完善移动支付手段和机制

完善移动电子商务的商业模式还需要一个过程，因为这在我国属于新生事物，其中支付机制的完善是一个关键的环节。首先，要加强各运营商之间的联络和合作，消除支付障碍，从行动通讯的运营商入手，不断增强移动客户端的功能和资料传输的速度。然后，鼓励移动终端客户使用移动支付功能，对各行动通讯的运营商要降低移动支付的相关费用。最后，整合各行动通讯运营商的异构支付平台，从而建立一个多元化良性发展的移动支付平台和选择空间。

5.有效降低运营费用

资费的降低、终端的丰富和应用的精准化都不是某个企业能够单独实现的，需要整个产业链的协作。运营商具有最强大的产业链整合能力，因为它们拥有最多的市场资源。但这种合力要以开放共赢的模式来体现。营运商应该在行动网路的发展过程中，避免重复建设，开源节流，降低营运成本，降低业务资费。同时针对不同的消费群体，推出不同的优惠套餐业务，吸引各层收入者使用。当确定利润分配模式后，整合者可将主要精力放在平台建设和服务上，包括市场调研和推广、加速内部资讯传递、建立协调机制等。整合者不可过多干涉移动网际网路内容细节，应该将决定权交给竞争机制。这样既保证了各方利益合理分配，又调动了装置商、终端商、软体商、内容服务商以及传统行业的合作积极性。

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目前越来越多的企业已经充分认识到，在以计算机、通信、网络为代表的信息产业快速发展的时代，实现电子商务是企业能够在愈演愈烈的全球化市场竞争中得以生存、发展的必由之路。电子商务不仅对于传统企业的管理，如计划、组织和控制产生了影响，而且对于企业的研究开发、采购、生产、加工、制造、存储、销售以及客户服务也产生了巨大的影响。本文从电子商务对传统企业带来的影响这一角度，对传统企业实施电子商务的实施方法、过程简要说明，结合电子商务自身的特点和中国企业的现状，对传统企业的电子商务转型进行分析，对生产型企业、营销型企业如何实施电子商务策略作一研究，从而引起传统企业对电子商务的重视。关键字：电子商务；传统企业；企业网站建设；企业转型；生产型企业；营销型企业The traditional business enterprise electronic commerce that network economic ages descend turnsABSTRACTPresent more and more enterprises have already fully realized, in the fast-developing era of information industry represented by computer , communication , network, it is an only way that enterprises can be survived , developed in the globalization market competition of growing in intensity to realize e-commerce。E-commerce not merely to traditional management of enterprise, such as planning, organizing and controlling and exerting an influence, and the research and development , purchase , production , processing , making , storing to enterprises, sale and customer service have exerted an enormous influence 。This text, from e-commerce to this angle of the influence that traditional enterprises bring, implement the implementation method of e-commerce , course brief illustration to traditional enterprises, combine characteristic and current situation of Chinese enterprise , e-commerce of oneself , make the transition and analyse to traditional e-commerce of enterprise, to productive enterprise, how implement electronic business strategy is it study to act as marketing enterprise, thus cause the attention to e-commerce of traditional : E-commerce; Traditional enterprises; Enterprise's website construction; Enterprises make the transition; Productive enterprises; Marketing type enterprises目录1.绪论………………………………………………………………………………..电子商务与传统企业……………………………………………………………国内外企业发展电子商务概况…………………………………………………传统企业实施电子商务的障碍…………………………………………………2.我国传统企业为什么实施电子商务……………………………………………..传统企业发展电子商务的优势…………………………………………………电子商务对传统企业的影响……………………………………………………3.传统企业如何实施电子商务……………………………………………………..传统企业的电子商务转型………………………………………………………传统企业电子商务实施策略……………………………………………………传统企业实施电子商务解决方案………………………………………………生产型企业如何策划电子商务网站……………………………………………营销型企业如何策划电子商务网站……………………………………………4.我国传统企业发展电子商务将遇到的问题及未来前景………………………..面临问题…………………………………………………………………………未来前景…………………………………………………………………………5.谢辞………………………………………………………………………………..6.参考文献1.绪论电子商务与传统企业电子商务（Electronic Business）是计算机网络技术的应用，是利用信息网络技术进行经济活动，有狭义和广义之分。狭义专指以商品买卖为中心的活动，也称为电子交易；广义则是大商务概念，不仅包括在互连网上的交易，还包括客户服务和商业伙伴合作，直至企业内联网上从事的所有经济活动，也称为电子业务。电子商务是以电子交易为手段完成金融、物品、服务、信息等价值的交换，快速而有效地进行各种商务活动的最新方法。电子商务用于满足企业、商人和消费者提高产品和服务质量、加快服务速度、降低费用等方面的需求，也帮助企业和个人通过网络查询和检索信息以支持决策。简单说，电子商务是指实现在从售前服务到售后支持的整个商务或贸易活动环节的电子化、自动化。对于企业来说，电子商务是利用以Internet为核心的信息技术，进行商务活动和企业资源管理，它的核心是高效地管理企业的所有信息，帮助企业创建一条畅通于客户、企业内部和供应商之间的信息流，并通过高效率的管理、增值和应用，把客户、企业、供应商连接在一起，以最快的速度、最低的成本响应市场，及时把握商机，不断提高和巩固竞争优势。传统企业是相对于信息化时代产生的一些网络企业而言的，指的是出现信息产业以来，以生产有形产品为主的企业，如石油、冶金、机械、煤炭、电器、电器设备、食品饮料、烟草、纺织服装、皮革羽绒、木材、造纸及印刷等。国内外企业发展电子商务概况中国传统企业在电子商务革命浪潮中，刚刚处在起步阶段。电子商务概念首次引入中国是在1993年，第一笔网上交易发生在996年。1998年以推动国民经济信息化为目标，企业间电子商务示范项目开始启动。1999年，消费类电子商务市场全面启动，电子商务开始进入市场导入期，呈现出蓬勃发展的势头。自1999年以来，电子商务在中国开始了由概念阶段向实践的转变，1999年消费类电子商务活动中网上购物总交易额达5500万元。到2000年一季度，消费类（B2B、C2C）电子商务网站已达1100余家。自1999年底企业间电子商务（B2B）成为新的热点，大量新的企业间电子商务网站涌现，很多企业准备在网上采购等方面寻求发展。但相比1998年欧美国家企业间大30亿美元，2000年美国5000亿美元的电子商务交易额，只能认为我们尚处于探索和起步阶段，未来发展的潜力是非常大的。随着纳斯达克的消散，传统企业开始成为网络经济的主流出现在电子商务舞台。通用电气公司这个工业时代的产业巨人，以领先于英特尔、思科和微软的姿态，重新夺回了它在美国资本市场中的头把交椅。目前国内外传统企业实施电子商务化的成功案例已不胜枚举。如通用汽车公司、沃尔玛公司、海尔集团、中远集团、珠州格力电器股份有限公司、云南白药集团股份有限公司等。沃尔玛公司电子商务化沃尔玛公司是目前世界上最大的商业零售企业，从1962年开办第一家连锁店以来，沃尔玛公司下属的分公司遍布世界五大洲的50多个国家，共有4249家连锁店（其中国内3144家，国外1105家）。该公司1998年取得美国最大的20家商业企业的第一名，1999年全球销售总额达到1650亿美元，在世界500强中排名第二，2000年销售总额达到1913亿美元，创造了零售业的奇迹。沃尔玛公司是世界上最造对信息技术大量投资的零售商之一。沃尔玛公司的网络零售系统于1996年2月开始运行，网上出售的商品数量有限，主要是大件产品。2000年年初，沃尔玛公司重新改版了它的网上商店，网上商品分24大类，包括器具、宠物、玩具、旅游等，网上经营取得了较好的成绩，2000年第二季度的网上收入为亿美元。目前沃尔玛公司采取一切可能的措施来开拓更大的网络销售市场。它正在建立一个销售网站。海尔集团电子商务化海尔集团是中国最优秀的企业之一，其业绩是有目共睹的，同样，在网络建设及电子商务的应用方面，海尔集团也走在了国内企业前列。海尔集团于1996年10月在国内企业中率先申请域名，建立了海尔网站。（附网站首页）该网站开通的主要目的是向国内外介绍和宣传海尔集团及其产品。当时网站有中、英文两个版本，开辟了“关于海尔”、“海尔新闻”、“产品信息”、“用户反馈”等十多个栏目，大大方便了公司与国内外客户的交流，在了解产品信息、洽谈贸易、产品订购、咨询及售后服务等很多方面为客户提供了便利。又经过几次改版之后，2002年海尔集团正式开通了网上商城。中远集团电子商务化中远集团主要从事海洋运输，在货物运输的过程中，打交道的部门涉及银行、海关、港口、码头、商检、卫生检疫等各种各样的单位，货物的流转和信息传递息息相关。如果采用纸面文件形式进行信息传输，工作量之大是不可想象的。所以从20世纪80年代初中远集团就开始了EDI方面的研究。1997年1月，中远集团总公司正式开通公司网站。北美、欧洲、中远集运、中远散运、广远等集团各所属单位的网站也相继建成。1998年9月，中远集团在网站上率先推出网上船期公告和订舱业务。中远发展电子商务的战略目标定位在从全球客户的需求变化出发，以全球一体化的营销体系为业务平台，以物流、信息流和业务流程重组为管理平台，以客户满意为文化理念平台构建基于Internet的、智能的、服务方式柔性的、运输方式综合多样并与环境协调发展的网上运输和综合物流系统。传统企业实施电子商务的障碍文化背景差异传统企业发展电子商务面临着一定的障碍。企业发展电子商务面临的第一个挑战就是现有的企业组织、生产流程和人员心态,传统企业组织较为僵化,受既得利益和惰性的影响,员工害怕重新组合,有抗拒变革的倾向。企业信息保密情结和消费者规避风险型文化是我国企业开展电子商务的最大障碍之一。资讯透明化是网络文化的一种特征,企业发展电子商务将上下游企业从供应商到代理商的内部运作纳入到电子商务系统中,通过互联网对接,实时了解交易伙伴的供应、库存、销售和资金情况,企业间信息资源共享,使资源配置效率提高。互联网互动交流的本质是增加企业信息的透明度,使企业的优势展现在消费者和客户面前,但企业的劣势也同时公布于众了。我国长期受儒家文化影响,盛行的是一种高度保密的和风险规避型文化,他们更倾向于和个人熟悉的网络内成员企业开展业务,而不太愿意对不熟悉的品牌和不了解的供应商下单,所以中国企业和消费者从信息独占、保密向信息共享、资讯透明的转换,是我国电子商务成功的文化基础。影响网络营销很重要的因素就是文化,在美国,最初的网上购物者主要是原来使用产品目录购买的消费者,其次是电话购买者。消费者从商店购物到电话订购再至网上采购的转换,需要有一个逐渐适应与转变的过程。企业内部信息化程度较低企业能否成功地融入电子商务,与企业内部资源管理是否实现了电子化、信息化关系密切。首先, 企业要提高企业内部资源管理的信息化,改变各部门的信息相互闭塞、不同部门的市场数据不能共享、隶属不同部门的科技人员无法沟通与协调、上下级部门之间缺乏沟通与协作的企业信息化运作现状,使企业真正进入电子商务的环境。其次,开展电子商务涉及互联网平台体系中从上游供应商到下游经销商的一体化整体运作,需要上下游相关企业信息化的协调发展与之匹配。电子商务转换过程中的矛盾由于传统企业已拥有一定的商务运作基础,向电子商务转换过程中会遇到各种矛盾和摩擦,如与现有渠道兼容、协调的顾虑。一旦采用电子商务就可以在更大的范围内选择供应商和客户,可能与现有的渠道产生冲突,导致失去渠道协调和控制,出现渠道成员忠诚危机。尤其是在转换过程中有可能产生渠道摩擦,造成一定的经济损失。大规模生产和个性化营销之间的矛盾是网络环境下传统企业面临的又一大困难。传统企业产品同质化、品牌无差异化显著,如果向提供个性化产品和服务的方向转化,企业要承担一定的风险。即使是传统的零售企业,虽然具有较好的配送优势,但也不能完全适应网络营销下复杂的小包装、单个零星的订单需要。另外,网络设计与维护人力资本昂贵、技术人员缺乏等问题也非常突出。2.我国传统企业为什么实施电子商务自上个世纪90年代以来，信息化浪潮席卷全球，给传统企业的运作和管理模式带来巨大的冲击。越来越多传统企业认为，以网络化、知识管理、全球化化为主要特征的新经济已是不可逆转的趋势，电子商务化已成为企业发展的必由之路。 传统企业发展电子商务的优势第一,传统企业相对于新兴的电子商务企业而言拥有更坚实的商务资源。电子商务的核心是用信息技术优化企业的生产和商务流程,商务是主体与核心,是电子商务的灵魂和生命,电子网络是载体,是一种沟通手段。网络技术只有应用到传统企业的商务中,才能发挥其巨大的作用。在互联网的环境下,企业要获得成功,必须综合利用网络内外的手段,融合新技术和传统商务,融合新经营模式与传统模式。大型传统知名企业拥有良好的品牌形象、众多的原材料供应商和产品经销商、广泛的客户基础、完善的配送体系,积累了丰富的商务经营管理经验,拥有发展电子商务的坚实基础。第二,传统企业发展电子商务的潜在效益巨大。在B to B电子商务方面,传统企业通过在线买卖,降低交易成本,加快供应链运作周期,降低企业经营成本;通过互联网进行跨区域、跨市场与跨技术的产品开发,进行组织结构、生产流程和业务流程的再造,提供更快和更周到的优质服务,提高企业的竞争力;通过产业内及产业间企业的联合,建立虚拟市场,从单独在线到联合在线,最大限度地减少企业库存;与竞争对手建立友好关系,共享价格和供求信息,从而带动上下游企业发展电子商务。在B to C电子商务方面,传统企业通过收集、追踪和分析客户的信息,进行市场调查研究,利用互联网的交互作用,了解客户的需要,分析客户消费行为,传播广告信息,开辟新的分销渠道,实现网络营销和传统营销最佳组合,扩大销售,最大限度地发挥电子商务的潜在效益。实践证明,在电子商务背景下,原先具有品牌优势和较好形象的企业更具有优势。波士顿咨询集团公司(BCG)公布的调查结果表明,日本、韩国和澳大利亚是亚太地区网上零售最多的国家,占当年亚太地区网上零售总额的94%,而名牌公司网络营销最占优势,它们赢得了74%的网络零售市场份额。第三，提高企业的效率和竞争能力。电子商务的实时交互性可以促进企业与客户的良好沟通，从而使企业能够更加及时准确地预测市场需求、了解需求变化状况和发展趋势，提供更为周到的个性化服务。通过对客户信息的分析和挖掘，可以有针对性地提高产品和服务质量，改进现有产品和服务的作业流程，开发新产品，拓展新业务。更为突出的是，电子商务带来了一种新的生产方式——定制生产。由于IT技术的进步，通过电子网络可以专门对每一位顾客设计、生产特定的产品，从而为客户提供一对一的服务。这种按订购生产的模式不仅仅满足了客户的需求，更重要的是，若使用正确的话，将会大大增强企业的市场竞争力和赢利能力。第四，降低成本，提高企业的经营管理水平。随着工业经济的发展，工业制造成本趋于均化，企业必然需要寻找新的利润空间。扩大企业与上下游企业乃至最终消费者的直接接触，减少中间环节，从错综复杂的中介中挤出利润空间是必由之路。要在空间和时间上缩短企业与企业之间、企业与消费者之间的距离，电子商务是最佳选择。此外，站在企业自身的角度看，从订单、原材料采购、生产、销售、库存、管理等各个环节的协同配合和优化中得出利润，也是一种行之有效的办法，这就需要信息技术来综合处理这些业务。电子商务与传统企业融合，逐步改变传统企业的作业模式，高运行效率和应变速度，为企业的发展带来新的增长空间。第五，企业间的互相合作，提高服务水平。传统企业是一个生产经营实体，在其长期的生产经营中，具有广泛的合作伙伴，包括众多的供应商、代理商、运输商、服务部门等等，利用信息化手段，传统企业与这些合作伙伴形成了自己的社会关系网络，实现资源共享。在这种网络中，伙伴间彼此合作，互惠互利，共同开拓市场，扩大了单个企业内涵和外沿，形成网络型虚拟企业，实现商流、物流、资金流、信息流的一体化，完成单个企业自身无法单独完成的业务，使各个企业都能专注于强化自身的核心竞争力，提高管理服务水平和社会信誉。最后，提高企业的市场响应能力，减少企业库存、减少投资的盲目性。适当的库存量是企业维持正常生产所必需的。用传统方法采购时，订单的处理周期长、不确定性高，因此企业需要较多的库存来应付可能会出现的交货延迟和交货失误，而库存量的增多，又会增加企业的运营成本，降低企业利润，电子商务环境所提供的大量、及时、准确的市场信息，有利于提高企业的失常响应能力。总之，电子商务是信息技术涉足经济领域的必然产物，它不是独立于传统企业之外的事物，它依托于传统企业，又深刻地改变着传统企业的作业模式，在深入企业的管理过程中，为企业减少了交易环节、扩大交易范围，缩短生产周期，提高生产效率，拓宽了企业的利润空间。电子商务对传统企业的影响对企业组织结构的影响电子商务减少了经济活动的中间层，缩短了相互作用和影响的时间滞差，加快了经济主体对市场的反应能力。使信息传递效率明显提高，市场竞争力随之显著提高。在传统的塔式企业组织结构中，中层管理者起着上情下达、下情上呈的重要作用，而现在承担这一角色的却是企业网络，这就为企业组织结构多元化发展创造了条件。电子网络手段将取代传统的采购、信息收集、传递、寻盘、购盘、还盘、磋商、谈判等，从而使从事这部分职能的组织结构将不复存在。反之，电子货币及网上结算的逐步实现和物流运输的迅速、准确，将使商务过程更简便、更快速的完成，并可跨越时空的限制。对企业采购带来的影响国内大部分传统企业仍以订货会、供需见面会等为采购原材料的主要方法，由此而花费大量的人、财、物力，而电子商务恰好可以弥补这方面的不足，成为减少企业采购成本支出的一种有效途径。电子商务的发展，使企业之间的竞争不再取决于企业所实际占有的资源多少，而取决于企业可控制运用的资源多寡。因此，企业必须利用外部资源尤其要发挥好网络的作用，通过互联网使自己与合作伙伴、供应商互通互连，做到信息资源实时共享，最大限度地提高运作效率，降低采购成本。对企业人力资源管理的影响电子商务的特点决定了企业发展和成败的关键在于人才的拥有、使用和培养。在电子商务模式下，人们的工作时间更具弹性，工作场合不受限制，员工更加依赖于自身的知识智慧和创造性思维，并逐步脱离开机械设备、原材料和工作条件的约束，逐渐摆脱对岗位的依赖，从而找到内在的自由和平衡。这就需要企业建立一系列新观念、新制度来进行人力资源的开拓、人力资本的投入和增值，从而适应信息“真正个人化管理”的要求。对企业销售带来的影响电子商务可以降低企业的交易成本。电子商务模式主要是通过互联网进行广告宣传及市场调查，构筑遍及全球的营销网络，改变了市场准入及品牌定位等规则，建立起无中介的销售渠道。互联网络渠道可以避开传统销售渠道中批发、零售等中间环节，使生产商与消费者直接接触，生产商可不通过零售商而最终完成商品流通过程，既降低了流通费用和交易费用，又加快了信息流动速度。由于受到地域的限制，传统企业所面对的市场是有限的，而利用互联网进行商务活动则使企业直接面向市场，在网上展开的营销活动，面对的就是全球市场，能够针对全世界每一个客户，电子商务就成为企业最好的国际交易平台。当当书店17%的定单来自海外，这在过去都是不可想象的，在北京开书店，不可能有17%的书买给外国人。网上的业务也可开展到传统销售和广告促销方式所达不到的市场范围，为企业赢得更多的潜在客户。全方位展示产品，促使顾客理性购买。从理论上说，顾客理性地购买，既能够提高自己的消费效用，又能够节约社会资源。网上销售可以利用网上多媒体的性能，全方位展示商品功能的内部结构，企业通过网络展示商品的质量、性能、价格及付款条件等，从而有助于消费者完全地认识了商品及服务后，客户各取所需，发出订单，再去购买它。对企业结算方式的影响企业将可以通过网上银行系统实现电子付款，进行资金结算、转账、信贸等活动。随着信用传输安全保障和认证问题得到全面的解决，纸货币流被无纸电子流所代替而引发的结算革命是不可阻挡的发展趋势。对企业客户服务的影响第一，电子商务使企业与客户之间产生一种互动的关系，极大的改善客户服务质量。企业可以及时了解顾客各种信息，为企业的经营决策提供依据。这样降低了企业的决策风险，企业与上游的供应商和下游的分销商更好的沟通，并通过客户关系管理可以使企业准确地把握客户的需求，有利于对市场的发展趋势作出正确的决策。同时，企业可以利用先进的信息技术，正确分析客户的需求，提供服务，从而能够在最大范围内抓住客户，提高客户的忠诚度!第二，密切用户关系，加深用户了解，改善售后服务。由于Internet的实时互动式沟通，以及没有任何外界因素干扰，使得产品及服务的消费者更易表达出自己对产品及服务的评价，这种评价一方面使企业可以更深入了解用户的内在需求，及时了解市场动态，调整企业产品结构；另一方面企业的即时互动式沟通，可提高企业的售后服务水平，改进客户的满意程度，促进了双方的密切关系。第三，促使企业引入更先进的客户服务系统，从而提升客户服务。在电子商务的基础上，企业可以建立客户智能管理系统，企业通过它收集和分析市场、销售、服务和整个企业的各类信息，对客户进行360度的全方位了解，从而理顺企业资源与客户需求之间的关系，提高客户满意度并减少客户变节的可能性。同时，通过获取并分析与客户所有的交往历史，从整个企业的角度认识客户，达到全局性销售预测目的，从而增加获利能力。传统企业客户服务人员对待同一客户时可能是不同的面孔。通过客户服务系统，服务人员在接听电话之前自动迅速调用客户服务记录作为参考，充分掌握客户信息，用统一的面孔面对客户，从而实现对客户的关怀和个性化服务，提高客户的满意度。3.传统企业如何实施电子商务传统企业的电子商务转型电子商务不是简单的商务电子化，而是包括企业后台的整个运营系统的信息化及流程的重组和优化以及经营观念的转变。对于不同的行业，企业实施电子商务转型的过程和模式可能存在巨大的差别。在评价传统企业转型的时候，对于不同的行业应采用不同的标准。 传统企业电子商务转型的方式传统企业电子商务转型的方式可划分为两大类：自我改造型与资产重组型。自我改造型：自我改造型是指传统企业通过加强基础设施建设与网络文化建设将业务与管理体系转移到网上，实现传统经济向网络经济的平稳过渡。资产重组型：资产重组型是指传统企业投资创建或并购纯网络企业，通过与传统业务的转移与整合来实现企业转型。考虑到纯网络公司带来增值业务的产生及业务量的增长等因素，这一转型过程中将包含资本运作、兼并及产权结构的调整，而且将受到产业经济状况的影响，所以这一实现过程会具有多种不同的表现形式。 传统企业向电子商务转型的不同层次电子商务所涵盖的范畴很广，最终将使企业面向因特网来整合其业务和运做模式。这个过程的实现可以划分为不同的阶段和层次。第一层次：建立企业专属网站并积极维护与管理。实施电子商务的大中型企业都将拥有自己的网站，进行客户、委托人、代理人、供应商、批发商及其他人的相互联系。第二层次：直接从事网上销售。除了以各种形式进行上下游的信息交流及广告宣传之外，企业还可以在网上与客户进行完整的电子商务交易。第三层次：完成企业内部的网络化改造。要发展企业的电子商务，就必须构建自己的网络基础设施。当企业有了相连的内部网络，办公自动化的含义就变得更加广泛而丰富。当离开本地时，还可以实现移动办公。第四层次：建设企业核心业务管理和应用系统。在这个阶段最有代表性的是企业内部的资源规划系统ERP和对外发布企业信息、实现双向交互的外部网站。第五层次：重组企业商务流程。完整的电子商务要针对企业经营的三个直接增值环节来设计，这就是客户关系管理CRM（Customer Relationship Management）、供应链管理SCM（Supply Chain Management）和产品生命周期管理PLM（Product Lifetime Management）。实现了这些环节，企业就开始进入电子商务的直接增值阶段。第六层次：企业文化的改造。伴随电子商务的全面实施和企业的组织结构和管理机制的改造，最终将营造与网络经济融为一体的全新的企业文化。抽样调查表明，我国的大

燃料电池国内外研究现状论文

在中国的燃料电池研究始于1958年，原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下，中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统（千瓦级AFC）均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的研究任务，1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池（DMFC）的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间，中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期，由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入"九五"科技攻关计划的推动，中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。在中国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展，积累了一定经验。但是，由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少，就燃料电池技术的总体水平来看，与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视，1996年和1998年两次在香山科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专题讨论，强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布，2001年将提供40kW的中巴燃料电池，并接受订货。科技部副部长徐冠华在EVS16届大会上宣布，中国将在2000年装出首台燃料电池电动车。此前参与燃料电池研究的有关概况如下：1：PEMFC的研究状况中国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所，该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC，工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。 中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究，在电极工艺和电池结构方面做了许多工作，现已研制成工作面积为140cm2的单体电池，其输出功率达。复旦大学在90年代初开始研制直接甲醇PEMFC，主要研究聚苯并咪唑膜的制备和电极制备工艺。厦门大学与香港大学和美国的CaseWesternReserve大学合作开展了直接甲醇PEMFC的研究。1994年，上海大学与北京石油大学合作研究PEMFC(“八五”攻关项目)，主要研究催化剂、电极、电极膜集合体的制备工艺。北京理工大学于1995年在兵器工业部资助下开始了PEMFC的研究，单体电池的电流密度为150mA/cm2。中国科学院工程热物理研究所于1994年开始研究PEMFC，主营使用计算传热和计算流体力学方法对各种供气、增湿、排热和排水方案进行比较，提出改进的传热和传质方案。天津电源研究所1997年开始PEMFC的研究,拟从国外引进的电池，在解析吸收国外先进技术的基础上开展研究。1995年北京富原公司与加拿大新能源公司合作进行PEMFC的研制与开发，5kW的PEMFC样机现已研制成功并开始接受订货。2：MCFC的研究简况在中国开展MCFC研究的单位不太多。哈尔滨电源成套设备研究所在80年代后期曾研究过MCFC，90年代初停止了这方面的研究工作。1993年中国科学院大连化学物理研究所在中国科学院的资助下开始了MCFC的研究，自制LiAlO2微粉，用冷滚压法和带铸法制备出MCFC用的隔膜，组装了单体电池，其性能已达到国际80年代初的水平。90年代初，中国科学院长春应用化学研究所也开始了MCFC的研究，在LiAlO2微粉的制备方法研究和利用金属间化合物作MCFC的阳极材料等方面取得了很大进展。北京科技大学于90年代初在国家自然科学基金会的资助下开展了MCFC的研究，主要研究电极材料与电解质的相互作用，提出了用金属间化合物作电极材料以降低它的溶解。3：SOFC的研究简况最早开展SOFC研究的是中国科学院上海硅酸盐研究所他们在1971年就开展了SOFC的研究，主要侧重于SOFC电极材料和电解质材料的研究。80年代在国家自然科学基金会的资助下又开始了SOFC的研究，系统研究了流延法制备氧化锆膜材料、阴极和阳极材料、单体SOFC结构等，已初步掌握了湿化学法制备稳定的氧化锆纳米粉和致密陶瓷的技术。吉林大学于1989年在吉林省青年科学基金资助下开始对SOFC的电解质、阳极和阴极材料等进行研究组装成单体电池，通过了吉林省科委的鉴定。1995年获吉林省计委和国家计委450万元人民币的资助，先后研究了电极、电解质、密封和联结材料等,单体电池开路电压达，电流密度400mA/cm2，4个单体电池串联的电池组能使收音机和录音机正常工作。1991年中国科学院化工冶金研究所在中国科学院资助下开展了SOFC的研究，从研制材料着手制成了管式和平板式的单体电池，功率密度达～，电流密度为150mA/cm2～180mA/cm2，工作电压为～。1994年该所从俄罗斯科学院乌拉尔分院电化学研究所引进了20W～30W块状叠层式SOFC电池组,电池寿命达1200h。他们在分析俄罗斯叠层式结构、美国Westinghouse的管式结构和德国Siemens板式结构的基础上，设计了六面体式新型结构，该结构吸收了管式不密封的优点，电池间组合采用金属毡柔性联结，并可用常规陶瓷制备工艺制作。华南理工大学于1992年在国家自然科学基金会、广东省自然科学基金、汕头大学李嘉诚科研基金、广东佛山基金共一百多万元的资助下开始了SOFC的研究，组装的管状单体电池，用甲烷直接作燃料，最大输出功率为4mW/cm2，电流密度为17mA/cm2，连续运转140h，电池性能无明显衰减。 发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题，2MW、、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产，各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命，也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命，又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视，它已是能源、电力行业不得不正视的课题。磷酸型燃料电池(PAFC)受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响，日本决定开发各种类型的燃料电池，PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构（NEDO）进行开发。自1981年起，进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发，以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。 富士电机公司是日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年，该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置，富士电机在1997年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况，到1998年止有的已超过了目标寿命4万小时。东芝公司从70年代后半期开始，以分散型燃料电池为中心进行开发以后，将分散电源用11MW机以及200kW机形成了系列化。11MW机是世界上最大的燃料电池发电设备，从1989年开始在东京电力公司五井火电站内建造，1991年3月初发电成功后，直到1996年5月进行了5年多现场试验，累计运行时间超过2万小时，在额定运行情况下实现发电效率。在小型现场燃料电池领域，1990年东芝和美国IFC公司为使现场用燃料电池商业化，成立了ONSI公司，以后开始向全世界销售现场型200kW设备"PC25"系列。PC25系列燃料电池从1991年末运行，到1998年4月，共向世界销售了174台。其中安装在美国某公司的一台机和安装在日本大阪梅田中心的大阪煤气公司2号机，累计运行时间相继突破了4万小时。从燃料电池的寿命和可靠性方面来看，累计运行时间4万h是燃料电池的长远目标。东芝ONSI已完成了正式商用机PC25C型的开发，早已投放市场。PC25C型作为21世纪新能源先锋获得日本通商产业大奖。从燃料电池商业化出发，该设备被评价为具有高先进性、可靠性以及优越的环境性设备。它的制造成本是$3000/kW，将推出的商业化PC25D型设备成本会降至$1500/kW，体积比PC25C型减少1/4，质量仅为14t。2001年，在中国就将迎来第一座PC25C型燃料电池电站，它主要由日本的MITI（NEDO）资助的，这将是我国第一座燃料电池发电站。质子交换膜燃料电池(PEMFC)著名的加拿大Ballard公司在PEMFC技术上全球领先，它的应用领域从交通工具到固定电站，其子公司BallardGenerationSystem被认为在开发、生产和市场化零排放质子交换膜燃料电池上处于世界领先地位。BallardGenerationSystem最初产品是250kW燃料电池电站，其基本构件是Ballard燃料电池，利用氢气（由甲醇、天然气或石油得到）、氧气（由空气得到）不燃烧地发电。Ballard公司正和世界许多著名公司合作以使BallardFuelCell商业化。BallardFuelCell已经用于固定发电厂：由BallardGenerationSystem，GPUInternationalInc.，AlstomSA和EBARA公司共同组建了BallardGenerationSystem，共同开发千瓦级以下的燃料电池发电厂。经过5年的开发，第一座250kW发电厂于1997年8月成功发电，1999年9月送至IndianaCinergy，经过周密测试、评估，并提高了设计的性能、降低了成本，这导致了第二座电厂的诞生，它安装在柏林，250kW输出功率，也是在欧洲的第一次测试。很快Ballard公司的第三座250kW电厂也在2000年9月安装在瑞士进行现场测试，紧接着，在2000年10月通过它的伙伴EBARABallard将第四座燃料电池电厂安装在日本的NTT公司，向亚洲开拓了市场。在不同地区进行的测试将大大促进燃料电池电站的商业化。第一个早期商业化电厂将在2001年底面市。下图是安装在美国Cinergy的Ballard燃料电池装置，正在测试。图是安装在柏林的250kW PEMFC燃料电池电站：在美国，PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司，他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。1997年，PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。商业产品在2001年初推出。家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战，为了推广这种产品，1999年2月，PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司，产品改称GEHomeGen7000，由GEMicroGen公司负责全球推广。此产品将提供7kW的持续电力。GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。他们预计5年后，大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置，其总和将接近一个核电机组的容量，这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给，又因分散式系统设计增加了电力的稳定性，即使少数出现了故障，但整个发电系统依然能正常运转。 在Ballard公司的带动下，许多汽车制造商参加了燃料电池车辆的研制，例如：Chrysler(克莱斯勒)、Ford(福特)、GM(通用)、Honda(本田)、Nissan(尼桑)、VolkswagenAG(大众)和Volvo(富豪)等，它们许多正在使用的燃料电池都是由Ballard公司生产的，同时，它们也将大量的资金投入到燃料电池的研制当中，克莱斯勒公司给Ballard公司注入4亿5千万加元用于开发燃料电池汽车，大大的促进了PEMFC的发展。1997年，Toyota公司就制成了一辆RAV4型带有甲醇重整器的跑车，它由一个25kW的燃料电池和辅助干电池一起提供了全部50kW的能量，最高时速可以达到125km/h，行程可达500km。这些大的汽车公司均有燃料电池开发计划，虽然燃料电池汽车商业化的时机还未成熟，但几家公司已确定了开始批量生产的时间表，Daimler-Benz公司宣布，到2004年将年产40000辆燃料电池汽车。因而未来十年，极有可能达到100000辆燃料电池汽车。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)50年代初，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后，MCFC发展的非常快，它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进，但电池的工作寿命并不理想。到了80年代，它已被作为第二代燃料电池，而成为实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标，研制速度日益加快。MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。预计2002年将商品化生产。美国能源部（DOE）2000年已拨给固定式燃料电池电站的研究费用4420万美元，而其中的2/3将用于MCFC的开发，1/3用于SOFC的开发。美国的MCFC技术开发一直主要由两大公司承担，ERC（EnergyResearchCorporation）（现为FuelCellEnergyInc.）和M-CPower公司。他们通过不同的方法建造MCFC堆。两家公司都到了现场示范阶段：ERC1996年已进行了一套设于加州圣克拉拉的2MW的MCFC电站的实证试验，正在寻找3MW装置试验的地点。ERC的MCFC燃料电池在电池内部进行无燃气的改质，而不需要单独设置的改质器。根据试验结果，ERC对电池进行了重新设计，将电池改成250kW单电池堆，而非原来的125kW堆，这样可将3MW的MCFC安装在英亩的场地上，从而降低投资费用。ERC预计将以$1200/kW的设备费用提供3MW的装置。这与小型燃气涡轮发电装置设备费用$1000/kW接近。但小型燃气发电效率仅为30%，并且有废气排放和噪声问题。与此同时，美国M-CPower公司已在加州圣迭戈的海军航空站进行了250kW装置的试验，计划在同一地点试验改进75kW装置。M-CPower公司正在研制500kW模块，计划2002年开始生产。日本对MCFC的研究，自1981年"月光计划"时开始，1991年后转为重点，每年在燃料电池上的费用为12-15亿美元，1990年政府追加2亿美元，专门用于MCFC的研究。电池堆的功率1984年为1kW，1986年为10kW。日本同时研究内部转化和外部转化技术，1991年，30kW级间接内部转化MCFC试运转。1992年50-100kW级试运转。1994年，分别由日立和石川岛播磨重工完成两个100kW、电极面积1m2，加压外重整MCFC。另外由中部电力公司制造的1MW外重整MCFC正在川越火力发电厂安装，预计以天然气为燃料时，热电效率大于45%，运行寿命大于5000h。由三菱电机与美国ERC合作研制的内重整30kWMCFC已运行了10000h。三洋公司也研制了30kW内重整MCFC。石川岛播磨重工有世界上最大面积的MCFC燃料电池堆，试验寿命已达13000h。日本为了促进MCFC的开发研究，于1987年成立了MCFC研究协会，负责燃料电池堆运转、电厂外围设备和系统技术等方面的研究，它已联合了14个单位成为日本研究开发主力。欧洲早在1989年就制定了1个Joule计划，目标是建立环境污染小、可分散安装、功率为200MW的"第二代"电厂，包括MCFC、SOFC和PEMFC三种类型，它将任务分配到各国。进行MCFC研究的主要有荷兰、意大利、德国、丹麦和西班牙。荷兰对MCFC的研究从1986年已经开始，1989年已研制了1kW级电池堆，1992年对10kW级外部转化型与1kW级内部转化型电池堆进行试验，1995年对煤制气与天然气为燃料的2个250kW系统进行试运转。意大利于1986年开始执行MCFC国家研究计划，1992-1994年研制50-100kW电池堆，意大利Ansodo与IFC签定了有关MCFC技术的协议，已安装一套单电池（面积1m2）自动化生产设备，年生产能力为2-3MW，可扩大到6-9MW。德国MBB公司于1992年完成10kW级外部转化技术的研究开发，在ERC协助下，于1992年-1994年进行了100kW级与250kW级电池堆的制造与运转试验。现在MBB公司拥有世界上最大的280kW电池组体。资料表明，MCFC与其他燃料电池比有着独特优点：a．发电效率高比PAFC的发电效率还高；b．不需要昂贵的白金作催化剂，制造成本低；c．可以用CO作燃料；d．由于MCFC工作温度600-1000℃，排出的气体可用来取暖，也可与汽轮机联合发电。若热电联产，效率可提高到80%；e．中小规模经济性与几种发电方式比较，当负载指数大于45%时，MCFC发电系统成本最低。与PAFC相比，虽然MCFC起始投资高，但PAFC的燃料费远比MCFC高。当发电系统为中小规模分散型时，MCFC的经济性更为突出；f．MCFC的结构比PAFC简单。固体氧化物燃料电池(SOFC)SOFC由用氧化钇稳定氧化锆（YSZ）那样的陶瓷给氧离子通电的电解质和由多孔质给电子通电的燃料和空气极构成。空气中的氧在空气极/电解质界面被氧化，在空气燃料之间氧的分差作用下，在电解质中向燃料极侧移动，在燃料极电解质界面和燃料中的氢或一氧化碳反应，生成水蒸气或二氧化碳，放出电子。电子通过外部回路，再次返回空气极，此时产生电能。SOFC的特点如下：由于是高温动作（600-1000℃），通过设置底面循环，可以获得超过60%效率的高效发电。由于氧离子是在电解质中移动，所以也可以用CO、煤气化的气体作为燃料。由于电池本体的构成材料全部是固体，所以没有电解质的蒸发、流淌。另外，燃料极空气极也没有腐蚀。l动作温度高，可以进行甲烷等内部改质。与其他燃料电池比，发电系统简单，可以期望从容量比较小的设备发展到大规模设备，具有广泛用途。在固定电站领域，SOFC明显比PEMFC有优势。SOFC很少需要对燃料处理，内部重整、内部热集成、内部集合管使系统设计更为简单，而且，SOFC与燃气轮机及其他设备也很容易进行高效热电联产。下图为西门子-西屋公司开发出的世界第一台SOFC和燃气轮机混合发电站，它于2000年5月安装在美国加州大学，功率220kW，发电效率58%。未来的SOFC/燃气轮机发电效率将达到60-70%。被称为第三代燃料电池的SOFC正在积极的研制和开发中，它是正在兴起的新型发电方式之一。美国是世界上最早研究SOFC的国家，而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要，现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。 早在1962年，西屋电气公司就以甲烷为燃料，在SOFC试验装置上获得电流，并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程，为SOFC的发展奠定了基础。此后10年间，该公司与OCR机构协作，连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质，试制100W电池，但此形式不便供大规模发电装置应用。80年代后，为了开辟新能源，缓解石油资源紧缺而带来的能源危机，SOFC研究得到蓬勃发展。西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程，使电解质层厚度减至微米级，电池性能得到明显提高，从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。80年代中后期，它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。1986年，400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。燃料电池另外，美国的其它一些部门在SOFC方面也有一定的实力。位于匹兹堡的PPMF是SOFC技术商业化的重要生产基地，这里拥有完整的SOFC电池构件加工、电池装配和电池质量检测等设备，是目前世界上规模最大的SOFC技术研究开发中心。1990年，该中心为美国DOE制造了20kW级SOFC装置，该装置采用管道煤气为燃料，已连续运行了1700多小时。与此同时，该中心还为日本东京和大阪煤气公司、关西电力公司提供了两套25kW级SOFC试验装置，其中一套为热电联产装置。另外美国阿尔贡国家实验室也研究开发了叠层波纹板式SOFC电池堆，并开发出适合于这种结构材料成型的浇注法和压延法。使电池能量密度得到显著提高，是比较有前途的SOFC结构。 在日本，SOFC研究是“月光计划”的一部分。早在1972年，电子综合技术研究所就开始研究SOFC技术，后来加入"月光计划"研究与开发行列，1986年研究出500W圆管式SOFC电池堆，并组成发电装置。东京电力公司与三菱重工从1986年12月开始研制圆管式SOFC装置，获得了输出功率为35W的单电池，当电流密度为200mA/cm2时，电池电压为，燃料利用率达到58%。1987年7月，电源开发公司与这两家公司合作，开发出1kW圆管式SOFC电池堆，并连续试运行达1000h，最大输出功率为。关西电力公司、东京煤气公司与大阪煤气公司等机构则从美国西屋电气公司引进3kW及圆管式SOFC电池堆进行试验，取得了满意的结果。从1989年起，东京煤气公司还着手开发大面积平板式SOFC装置，1992年6月完成了100W平板式SOFC装置，该电池的有效面积达400cm2。现Fuji与Sanyo公司开发的平板式SOFC功率已达到千瓦级。另外，中部电力公司与三菱重工合作，从1990年起对叠层波纹板式SOFC系统进行研究和综合评价，研制出406W试验装置，该装置的单电池有效面积达到131cm2。在欧洲早在70年代，联邦德国海德堡中央研究所就研究出圆管式或半圆管式电解质结构的SOFC发电装置，单电池运行性能良好。80年代后期，在美国和日本的影响下，欧共体积极推动欧洲的SOFC的商业化发展。德国的Siemens、DomierGmbH及ABB研究公司致力于开发千瓦级平板式SOFC发电装置。Siemens公司还与荷兰能源中心(ECN)合作开发开板式SOFC单电池，有效电极面积为67cm2。ABB研究公司于1993年研制出改良型平板式千瓦级SOFC发电装置，这种电池为金属双极性结构，在800℃下进行了实验，效果良好。现正考虑将其制成25～100kW级SOFC发电系统，供家庭或商业应用。

作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能： 电效率可达60％以上，而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修，除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能，重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application．This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC，MCFC and SOFC．Then it puts the emphasis on SOFC and its application market． 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比，燃料电池具有非同寻常的特性：它的电效率可达60％以上，可以在带部分负荷运行的情况下进行维修，而且除了排放低比率碳氧化物外，几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型，从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上：(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC)；(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC)；(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC)；(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上，而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大，可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计)，也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明，就发电成本而言，SOFC型燃料电池要PEM型低30％。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高，这2种燃料电池最终都可以达到l000美元／KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程，因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外，高温型燃料电池还具有以下特点： (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气，天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料，从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上，在这种情况下，燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行，并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20％，因此使总的电效率提高10％，可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60％或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放，而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液，如果没有采取防止电极老化的措施，燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池，和SOFC型的管形设计方案相比，这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面，由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定，可以用在950-1000℃范围内，所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止，所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h，是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中，成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU，日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代，IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资，制造和销售200kW的PAFC装置，并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此，PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止，全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明，这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面： (1)电效率最高为40％，超过维修期限后会降到35％甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看，让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析，决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品，进入商业性生产前的试验阶段，装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查，结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50％。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求，在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW，其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中，SOFC的市场份额约占40％，到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机，主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所，SOFC效率高但投资成本也高，而微型燃气轮机成本低但效率也低，因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多，欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面，在欧洲对能量储存更为敏感。 此外，一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格，预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外，欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此，市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置，其扩展应用可有以下几种形式：(1)家庭应用：新一代燃料电池将是扁平管型的，其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍，因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的，在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置：很显然，只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场，那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标，也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70％。(3)用液态燃料运行：使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内，从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此，应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发，选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置，以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离：Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如，当把其装在用于回收油的平台上时，可以把CO2用泵压到地下储层中，这不但可省去CO2的排放税，还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用：CO2分离装置可能是点火的火花装置，它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间，SOFC能产生出热量和电力，例如用于大型暖房的设施中，SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。

立帜汽车制造网 随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染，城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气，此外，汽车排放的大量CO2加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国，污染严重，世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大，平均油耗高出10%—30%，排放约为15—20倍，汽车工业面临的压力更大。上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车，新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源，利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空气以及电荷燃料电池等。本文介绍新能源汽车技术的发展概况，并对其发展前景提出看法。1 新能源汽车的种类及其特点 天然气汽车和液化石油气汽车天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料，常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料，燃气成分单一、纯度高，与空气混合均匀，燃烧完全，CO和微粒的排放量较低，燃烧温度低因而NOx排放较少，稀燃特性优越，低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统，即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩天然气或液化石油气系统，汽车可由其中任意一个系统驱动，并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统(ARES)”的新一代天然气发动机，根据开发目标，该发动机热效率达50%(热电联产时达到80%以上)，NOx排放量低于／km，制造成本为400450美元／kW，维护费用低于美元／kwh，在满足这些目标的同时，发动机具有较高的可靠性。 醇类汽车醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车，使用比较广泛的是乙醇，乙醇来源广泛，制取技术成熟，最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动，既不需要改造发动机，又起到良好的节能、降污效果，但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率，必须加大燃油喷射量，当掺醇率大于15%—20%时，应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低，对发动机进气系统要求不高，自燃性能差，辛烷值高，有较高的抗爆性，挥发性好，混合气分布均匀，热效率较高，汽车尾气污染可减少30%以上。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年代中期开发，到2003年底，美国有230多万辆乙醇汽车，其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车——2003年已卖出233466辆。 氢燃料汽车氢是清洁燃料，采用氢气作燃料，只需略加改动常规火花塞点火式发动机，其燃烧效率比汽油高，混合气可以较大程度地变稀，所需点火能量小，有利于节约燃料。氢气也可以加入其它燃料(如CNG)中，用于提高效率和减少N02排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种，但体积能量密度最低，其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司一直致力于氢气发动机研制，开发了多款氢发动机汽车，其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机，该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。 二甲醚汽车二甲醚(DME)是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境，产生的NOX比柴油少20%。 气动汽车以压缩空气、液态空气、液氮等为介质，通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车，气动发动机不发生燃烧或其他化学反应，排放的是无污染物辐射的空气或氮气，真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车(APV)，工作原理类似于传统内燃机汽车，只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。APV介质来源方便、清洁，社会基础设施建设费用不高，较容易建造。无燃料燃烧过程，对发动机材料要求低，结构简单，可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短，设计和制造容易。但目前APV能量密度和能量转换率还不够高，续驶里程短。1991年法国工程师Guy Negre获得了压缩空气动力发动机的专利，并加盟MDI公司，2000年MDI公司推出的名为“进化”(evolution)的APV，质量仅700kg，其发动机质量仅为35kg，速度可达120km／h，一次充满压缩空气可行驶200km，充气费用仅为美元，在城市中约可行驶10h，在压缩空气站充气2min就可完成，用气泵充气3h可完成。 电动汽车世界上第一辆电动车(EV)由美国人在19世纪90年代制造。EV大致分为蓄电池电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和混合动力电动汽车(HEV)。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电机驱动，能够实现低排放和零排放。蓄电池电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距，而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充电时间及相应的充电设备，使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率，能够实现零排放、低噪声，国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能，发展前景很好，但成本却是制约其产业化的瓶颈。在加拿大进行的示范试验表明，使用燃料电他的公共汽车制造成本为120万加元，而使用柴油机的公共汽车仅为万加元。混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点，同时克服了两者的缺点，近年来获得了飞速发展，并已经实现了产业化和商业化，PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。 以植物油为燃料的汽车为了寻找可代替石油的新能源，科学家也将目光投向了植物油，正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。科学家们还在研究生物柴油，这是一种以植物油为原料的燃料，将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫，因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油，化学家们正在对植物油进行酯化加工，使之变成甲基酯化合物，燃烧起来更干净，发动机内残留物也较少。2 我国新能源汽车的发展概况我国天然气资源丰富，分布广泛，海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市，各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车，主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达LPG，上海交大研制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus，北京开发了CNG城市bus。山西是产煤大省，甲醇汽车项目已进行多年，目前已达到商业运行阶段，所用甲醇汽车采用灵活燃料系统，既可用甲醇，也可用汽油，将乙醇当作有氧燃料使用，现在在河北和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。我国煤炭资源丰富，政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液化制取车用燃料的项目正在积极进行。“十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范厂，以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所经过5年协同攻关，于2000年研制出了“超低排放二甲醚汽车”，通过在TYll00单缸柴油机及装备有大连柴油机厂生产的CA498柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验，发现发动机的功率可提高10%-15%，热效率提高2—3个百分点，噪声降低10%-15%。我国从事燃料电池研究的单位有20余家，质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大进展，但与国外还有不小差距，例如，国外将功率50—80kW的PEM燃料电池用于轿车，而我国最大的PEM燃料电池单堆功率为5kW，离轿车使用相距甚远。我国的金属燃料电池技术已经达到世界先进水平。我国的镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平，比亚迪在2005年上海车展展出的E1电动车已经具备了很好的整车动力性能。目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学，他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台，探索出不少有益的结论，正在进一步深入研究，此外重庆大学和同济大学也做过一些探索性研究。应当说APV在国内的发展才刚刚起步。3 代用燃料汽车的发展前景在各种汽车代用燃料中，LPG和CNG最方便投入使用，而且目前已经具有好的配套基础设施。在排放和经济性能要求较高而动力性能要求一般的公共交通领域具有很好的应用前景，美国近年来新型公交客车中天然气汽车就占据了较大比例。在中国这样的农业大国特别是一些农业大省，乙醇资源丰富，乙醇汽车有良好的应用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性，也将具有很好的应用前景，特别是作为代用柴油应用于混合动力汽车。混合动力汽车毫无疑问是下一代汽车动力系统的主要形式。蓄电池电动汽车的使用性能不如混合动力汽车和燃料电池汽车，且成本高。氢燃料发动机的能量利用率不如氢氧燃料电池。因而蓄电池电动汽车和氢发动机汽车的发展前景不是十分乐观。当然随着太阳能电池技术的发展和突破，也许纯电动汽车能迎来一个不错的发展局面。压缩空气动力汽车虽然实现了零污染，但其整车性能与传统汽车相差太远，只能在较小的范围内应用于特定场合。燃料电池是目前技术条件下能量利用率最高的车用能源。燃料电池的比能量可达200—350Wh／kg，为锂离子电池的2—3倍；能量转换效率高达60%～80%，是汽油机或柴油机的～2倍，能实现超低污染甚至零污染，而且燃料电池使用的氢能源是可再生的。目前以甲醇燃料电池技术最为成熟。国外各大石油公司和汽车均在致力于燃料电池汽车的研发以抢占在未来汽车发展中的滩头。戴姆勒—奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV，2001年5月Necar4在美国试车，功率55kW，最高车速145km／h，装载行程450km，最新推出的Necar V-FCEV采用甲醇燃料电池。1997年Ballard动力公司和福特汽车公司组建了Xcellsis公司开发燃料电池轿车，美国AR—CO、壳牌、德士古等石油公司和加州CARB先后加盟，组成世界上最强大的燃料电池车开发联盟。日本电力中央研究所正在开发一种全面使用耐热陶瓷的燃料电池，电池在发电效率非常高的1000℃的高温下工作，电解质的输出功率达到1W／cm2，相当于传统燃料电池的5倍。EvomR公司致力于开发铝和锌燃料电池，已具有相当水平。总之对代用燃料的综合评价应考虑以下因素：燃料成本；车辆成本；对进口石油的依赖程度；有效能源利用率；温室效应；排放污染；生产、储运、分销、加注设施；装载行驶里程和加注时间；安全性。基于这些因素，目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。电、甲醇和乙醇的综合评价指数都低于汽油。可以预计LPG和CNG以及乙醇的市场份额将会不断增加。二甲醚和合成柴油在十年后其市场份额会快速稳定增长。混合动力汽车会进一步发展，迅速增加市场份额。而燃料电池汽车会在20年之后开始实现产业化逐渐增加市场份额。传统汽油机汽车的市场份额会在20年之后开始出现明显的下降，但柴油车会在重型车辆领域继续保持很高的市场份额。4 结束语在未来的20年内，汽油和柴油仍是汽车主要的能量来源，但汽油和柴油的质量要求越来越高，发动机技术将快速发展以提高能量利用率。代用燃料会得到迅速运用，天然气汽车和乙醇汽车会率先大规模投入使用，二甲醚和合成燃料会逐步扩大应用。混合动力系统会得到快速发展和应用，混合动力汽车将至少在30年内都是汽车工业最切实可行的解决能源问题和污染问题的途径。因此应当整合资源加速混合动力汽车的开发，抢占汽车技术发展的新高地。燃料电池是最有前途的车用能量，也是未来汽车的主要能量源，国内石油工业应该与汽车工业联手开发先进的燃料电池技术，抢占未来先进汽车技术的前沿阵地!