锌锰电池产品概述及行业上、下游产业链及技术工艺发展趋势分析（锌锰电池项目市场投资商业计划书 -节选）

第一节 产品定义、性能及应用特点

1、定义

锌锰电池是以二氧化锰为正极，锌为负极，氯化铵水溶液为主电解液的原电池。俗称干电池。在学术界中又称为勒克朗谢电池。用面粉、淀粉等使电解液成为凝胶，不流动，形成隔离层，或用棉、纸等加以分隔。锌锰电池的开始电压随使用的MnO2的种类、电解液的组成和pH值等的不同而异，一般在1.55～1.75V，公称电压为1.5V。最适宜的使用温度为15～30℃。

锌锰电池是普通干电池的升级换代的高性能电池产品，有LR6(五号)和LR03(七号)两种产品电池。产品分普通型(含汞量0.60%)和微汞量(含汞量不大于0.025%)，现正在开展无汞型电池试制。

2、性能与应用

电池性能符合国家 行业 标准，与国外电池性能相当。由于能重负载，大电流放电，电容量大，低温性能和防漏性能好，性能价格比低(价为干电池2-3倍，大电流工作电能是6-8倍)等优点而广泛用于民用和工业。特别适用于闪光照相机，微型收录机，摄像机，对讲机，BP机，剃须刀，手掌型彩电和游戏机，玩具，遥测器，报警器，计算器，助听器，手电筒和电钟等仪器设备。如AA型(五号)碱性锌锰电池用于闪光照相机可连拍8-10个胶卷，而干电池只能拍1-2个胶卷，镉镍电池就不能使用。可以说凡是使用干电池，镉镍电池的都可由碱性锌锰电池来取代。

第二节 发展历程

锌锰电池发展至今经历了漫长的演变，早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料，将它压入多孔陶瓷的圆筒体中，并插上一根炭棒集流器作正极，用一根锌棒部分插入溶液中作负极，电解液是用20%的氯化铵水溶液，电池的容器是用玻璃瓶，做成第一个锌锰湿电池。1886年盖斯将氯化铵水溶液改用氯化铵，氯化锌，石膏和水合成的糊状物，并将锌片作成圆筒形作电池的容器，同时用石蜡封口，从而做成原电池的雏形。此后不久，又将面粉和淀粉作为电解质溶液的凝胶剂，是锌锰电池的便携性大大提高，为这种电池的工业化生产和广泛地使用打下了良好的基础。1890年前后这种电池在全世界范围内投入工业化生产。

1870年前后采用了汞齐化锌阳极，以减轻锌的自放电。1877年对碳棒采用浸蜡处理，以防止炭棒爬液，减轻对金属集流体的腐蚀。

1923年采用乙炔黑代替石墨粉，使容量提高40%-50%，1945年电解二氧化锰在电池中的应用使锌锰电池的放电性能进一步有大的提高。然而，随着时代的发展，普通碱性锌锰电池不能满足市场的需求。

早在100多年前就有人提出过用锌做负极，MnO2做正极，KOH或NaOH做电解液，在漫长的 研究 过程中主要围绕四个问题进行:一是用粉状多孔锌电极代替片状电极，降低放电电流密度和解决锌片在碱液中易于钝化的缺点;二是采用反极结构，提高MnO2的填充量，使正负极容量相匹配;三是对锌粉汞齐化处理和碱液中加ZnO，解决锌在碱液中的腐蚀;四是密封结构和密封材料的改进，解决爬碱现象。

直到1950代前后在锌锰干电池的基础上成功研制出碱性锌锰电池，。它以锌粉为负极，电解二氧化锰为正极，电解液采用NaOH或KOH，使电池性能成倍的提高。它不仅容量高，还适合于大电流连续放电。

还具有优良的低温性能，储存性能和防漏性能。

但在前期的碱锰电池中要控制负极锌粉在碱液中的气量，当时电池的用汞量非常大， 用汞量在2%-6%，八十年代末随着人们环保意识的加强，掀起了无汞碱锰电池的 研究 热潮，寻找有机或无机代汞缓蚀剂和锌粉中合金元素(主要是Al，Bi，In，Pb)成为主要的 研究 方向。到九十年代中旬，无汞碱锰电池进入市场。

同时，从60年代开始，对可充的碱性锌锰二次电池开展了广泛的 研究 ，经过30多年的 研究 已取得突破性的进展，但由于其放电深度浅，循环寿命短，还未能实现商品化。

进入二十一世纪以来，碱性锌锰电池得到飞速的发展，大有替代普通锌锰电池和其他电池的趋势。同时用电器具的发展对碱锰电池高容量和大电流放电提出更高的要求。因此，未来碱锰电池的 研究 主要集中在高功率重负荷放电性能，电池容量的提升以及储存寿命的提高上。

第三节 上游 行业 发展状况 分析

一、电解二氧化锰 行业 发展状况

一次电池是电解二氧化锰的主要消费领域。电解二氧化锰是一次锌锰干电池生产中的重要原材料，对电池的性能具有决定性的影响，目前全球95%的电解二氧化锰用于一次电池的生产。另外电解二氧化锰还用于Li／MnO2电池、锰酸锂磁性材料或氧化剂的生产。

一次电池未来增长依然可期。近年来我国一次电池生产及出口都保持了快速增长的势头：2000～2005年我国一次电池产量年均增长率为12.4%，出口年均增长率为9.7%。我国一次电池产量及出口量的增长带动了我国电解二氧化锰需求的快速增长。

虽然近年来氢镍电池、锂离子电池等可充电二次电池发展迅速，但随着一次电池的使用范围逐步扩大(从原来的手电筒、收音机等发展到随身听、MP3、MP4、照相机、PDA、学习机、按摩器、助听器、美容器、温度计、血压计、电动玩具等)，一次锌锰电池仍是占主流的电池品种。预期全球一次电池年均需求增长率约为5%～8%，我国需求增长率在10%以上。

电池结构调整有利于无汞碱锰电解二氧化锰发展。无汞碱锰电池是国际市场上一次电池的主流产品。目前，日本和欧美等发达国家无汞碱锰电池的比例已达86%以上，而我国比重还不到20%，比例明显偏低，但已经体现了比重提高的趋势。

“十一五”期间我国一次电池重点工作是调整产品结构，锌锰电池将会向碱锰化、无害化和节约资源方向发展，无汞碱锰电池是优先发展的重点领域。无汞碱锰电池产量的快速增长为无汞碱锰电解二氧化锰发展带来机遇。

我国锰矿石保有储量1.22亿吨，基础储量1.97亿吨，资源量3.46亿吨，资源总量5.43亿吨，富矿仅占6.4%。次于南非、乌克兰、加蓬，居世界第四位。我们资源储量不算丰富。

由于国内电解二氧化锰等下游需求快速增长，虽然国内锰矿石产量快速增长，但我国锰矿石进口量呈现了快速增长的势头。

国内电解二氧化锰出口量较大(占世界贸易量的四分之一左右)。电解二氧化锰是高能耗资源产品，面临出口退税政策变动的风险：电解二氧化锰出口产品享受的退税优惠政策，退税政策变动的退税率为13%。但由于电解二氧化锰是高能耗资源产品，我国取消了其出口退税，该 行业 基本在2008年上半年出现较大幅度亏损。

汇率变动的风险。外销收入比重为高，而且还有逐步升高的趋势。因此在人民币升值的大环境下该 行业 还面临一定的汇兑损失的风险。

二、锌 行业 发展状况 分析

我国锌保有储量2249万吨，基础储量3442万吨，资源量5731万吨，资源总量9172万吨。锌储量位于澳大利亚、美国之后，占世界锌储量的10.7%。

锌储量、基础储量保证年限不高，锌储量5年，基础储量7.4年。可供 规划 利用的资源储量不多。我国锌开发利用程度较高，全国共有锌矿区854处，已利用513处，占资源储量的76%，占总储量的93%；资源形势紧迫，不少矿山资源枯竭，已经或即将关闭，至2010年将有82座县级以上矿山关闭，占矿山总数的42%，产能消失38%，即871万吨/年。

西部地区成矿地质条件优越，西部资源储量占全国近一半，但是单位面积储量却低于全国平均水平。西部工作程度低，找矿潜力大。

我国是世界主要锌生产国。2005年我国锌产量居世界第一位。在我国，锌的最终消费主要集中在建筑、通信、电力、交通运输、农业、轻工、家电、汽车等 行业 ，中间消费主要是镀锌钢材、压铸锌合金、黄铜、氧化锌以及电池等。

2007年镀锌 行业 仍是锌需求增长的主要领域，2007年电力 行业 新增9000万千瓦装机容量，对镀锌钢材的需求无疑非常强劲；交通运输 行业 的需求力度显著增强，这两年运力不足带动了全国各地掀起铁路、地铁、高速公路、港口、城市快速路的建设热潮，带动了镀锌钢材的大量需求。根据《国家高速公路网 规划 》方案，在2020年前，我国还将建设5万多公里的高速公路网，未来10多年间，每年用于高速公路建设的投资预计都将超过1000万元。公路建设，尤其是高速公路网的建设，所用钢材种类很多，主要有高强度螺纹钢、线材、热轧钢板、型钢、镀锌钢管等。此外，许多城市都在建设地铁、城市轻轨等基础设施，这些基础设施建设中将用到大量的镀锌管和镀锌板。天津、苏州、南京等中心城市吸引了大量镀锌钢材的需求。

目前，我国既是世界上最大的锌生产国，又是最大的锌消费国。我国的锌矿山和冶炼厂的数目比世界上其他国家锌矿山和冶炼厂的总数还要多。但是，由于国内的锌精矿消耗量超过了国内的供应能力，仍须大量增加锌精矿的进口量。

我国锌企业的总体情况是企业规模小、数量多、分布广。但近年来企业的规模和产能有所提高。

国家税务总局公布，经国务院批准，2008年8月1日起，取消含锌量不低于99.995%的未锻轧锌（0#锌）的出口退税。中国历来是锌出口大国，由于国内外价差较为接近，加上人民币升值因素抵消了退税，0#锌的出口已基本停滞。

我国关于锌工业发展的主要政策是：支持锌冶炼企业围绕节能降耗、污染治理，采用国内外先进的冶炼工艺和低浓度二氧化硫制酸工艺进行技术改造；鼓励冶炼企业投资矿山企业，培育一批采选冶一体化的铅锌工业优势企业；支持锌再生利用企业做优做强；严格控制锌冶炼能力的扩大，加快淘汰落后的锌冶炼工艺和设备。

第四节 下游产业发展情况 分析

随着我国新富阶层的壮大，奢侈品消费逐渐成为焦点。高档手表作为奢侈品逐渐受到关注。2007年，国内钟表低端市场将继续萎缩，高端市场则迎来较快的发展，而瑞士品牌将继续垄断这一市场，中档市场，由日本品牌、香港品牌以及国内品牌把持，竞争更加激烈。

世界产量的70%却只占世界产值的30%，这就是我国钟表业现状。尽管我国钟表产量世界第一，但是中国企业极其品牌在国际市场上的信誉度和影响力微乎其微。

近年来，我国钟表的出口已显颓势，问题表现在：一是产业转型滞后于消费结构的升级。从消费结构看，我国城镇居民消费结构处在转型时期，已进入以住宅、汽车、文化教育、保险、通讯、旅游、保健、娱乐等多样化、高档次的第三次消费升级阶段。从目前我国钟表 行业 发展现状来看，明显不适应目前消费结构的转变。二是钟表产品的结构性矛盾突出。一方面中低档产品积压严重，其生产能力大量过剩，另一方面，适应高消费的有效供给不足，其技术含量高、质量好的高档名牌产品仍然依靠进口。

我国钟表 行业 依据在劳动力成本和原材料上的比较优势在世界钟表市场上获得了较大的份额。但是，我国近年来出口钟表产品大多数属于中低档产品、缺乏高技术、高附加值的钟表产品出口，导致了中国钟表 行业 大而不强，在国际竞争中处于被动的地位。在世界钟表分工体系中，中国钟表工业仍然处于较低的层次上，表现为产品价格低、技术含量低、缺乏产品创新、缺乏优势品牌，钟表产品的竞争力和利润主要来源于报酬较低的加工阶段。技术创新和产品开发滞后。欧盟2006年7月1日起开始执行的ROHS环保指令，钟表企业如不加快产品质量的提高与创新，在国内竞争力不足的情况下，出口的大幅下滑将引来 行业 的危机。

第五节 产品技术发展现状

1、“DI”钢壳技术

“DI”钢壳是采用经过K处理后的镀镍钢带，通过独特的冷作冲压工艺制成。K处理是指镀镍后用热处理方法使钢与镀层的结合处形成合金结构，是一种具有铁—镍合金层的镀镍钢板。K处理后钢板加工部位的耐磨性及镀层的坚固性有了很大提高，因此使用K处理后的镀镍钢带使电池抗腐蚀能力大大增强。

“DI”钢壳具有独特的内表面结构，不仅增大了锰环与钢壳之间的接触面积，也使二者结合的更加紧密。“DI”钢壳还实现了不等厚拉伸，壳顶部的厚度为0.25mm，壳壁部仅为0.20mm（普通钢壳均为0.25mm），使钢壳仍具有应有的强度，而且在有限的空间内又增加了0.05ml，提高了物质充填量。

2、正极锰环的二次复压成型技术

电池正极采用了导电性更好的人造石墨以及最佳的锰碳比，增大了锰环的成型密度并采用二次复压成型的技术，降低了电池的内阻，使电池的容量提高了20%左右。

3、无汞锌粉专有技术

电池负极锌膏中采用日本东芝公司与电池专用Zn粉生产厂家联合开发和研制的X系列无汞锌粉，还从日本采购了具有高技术含量的胶凝剂和缓蚀剂，真正作到了“无汞化”；还提高了锌的含量并采用新的注入方式实现了高密度充填，使锌粉的表面积增大，提高了大电流放电特性；并且由于新胶凝剂的使用，使电池的抗振动性能也有了质的飞跃。

4、高密度隔膜纸技术

电池所用的高密度隔膜纸具有很强的吸液、保液能力，并且由于新技术的采用隔膜纸加工得尽量薄，使电池的内阻有了大幅度的降低，也提高了物质充填量。值得一提的是，这种隔膜纸采用独特的“热压着加工”，能有效的防止因为锌产生枝晶刺破隔膜造成短路的情况。

5、封口技术

设计的封口结构更适合碱性锌锰电池。封口体所用密封圈采用精密注塑机和先进的薄膜成形技术浇注而成，能很好的解决因电池误使用所产生的气体，大大提高电池的安全性；同时封口体的高度更小，更多的释放出电池内部物质填充的空间，根据测量，专用密封圈减小了体积3%；最后，对封口体的设计采用紧密配合，解决了漏液这个电池 行业 一直亟待完善的问题。

第六节 产品工艺特点或流程

1、普通锌锰电池(干电池)

干电池是用锌制圆筒形外壳负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉作正极，在石墨周围有MnO2作去极剂(吸附正材放出的H2，防止产生极化现象)。

制备和组装工序：

1）制备由筒底和筒壁构成的筒型壳体

2）作为电池负极的无端盖环型锌筒并套装于上述壳体中

3）制备进行化学反应的二氧化锰混合物

4）作为电池电能导出体的碳棒装入

5）套装假底金属片及筒型壳体顶部的密封盖体

干电池的电压通常约为1.5V，不能充电再生。

2、可充碱性锌锰电池

为实现可再充电，可充碱性锌锰电池在碱性锌锰电池的基础上作了改进：① 改善正极结构，提高正极环强度或加入粘接剂等添加剂，防止正极在充放电时发生溶胀；② 通过正极掺杂，提高二氧化锰的可逆性；③ 控制负极活性物质锌的用量，控制二氧化锰只能以1电子放电；④ 改良隔离层，防止电池充电时产生锌枝晶穿透隔离层发生短路。

第七节 国内外技术未来发展趋势 分析

高容量、长寿命、重负荷输出性能将成为锌锰电池发展的方向。针对不同的要求可能的解决途径有：减小钢壳壁厚度、适当的锰碳比和锌粉含量可提高容量等。解决锌电极的腐蚀问题是改进贮存寿命的关键。降低内阻、选择好的隔膜材料是提高重负荷输出性能的有效方法。

锌锰干电池生产技术上的发展趋势主要有：

1、找出影响锌在碱性溶液中自溶的有害元素

2、采取有效的密封和防爆措施

3、采用贴标结构极大限度地扩大电池内部容积

4、采用专用电解二氧化锰

5、降低缓蚀剂汞的含量

6、开发制造高生产能力程序控制的生产流水线

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