技术进步明显,成本优势依旧的铅酸电池

2018-08-24      1344 次浏览

■铅酸电池不等于落后技术


铅酸电池,是电极主要由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液的一种蓄电池。法国人普兰特于1859年发明的铅酸电池,已经历了近150年的发展历程,被广泛应用于交通、通信、电力、特种、航海等多个领域。


如今,在大力发展电动汽车的背景下,铅酸电池应用于新能源汽车上,受到了一些质疑。奇能电池(江苏)有限公司总经理费扬告诉记者,铅酸电池存在很多弊端。“铅酸电池含有铅和酸性物质,容易造成污染。另外,铅酸电池的使用寿命也达不到汽车的要求,一般使用1年左右就要更换。对于新能源汽车所要求的能量密度,铅酸电池也恐难以达到。”


不过,也有人依然看好铅酸电池。“在目前镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等相继上市的情况下,铅酸电池仍能在市场上占有一席之地。这绝非偶然。”中国电池工业协会副理事长、天能电池集团董事长张天任认为,“铅酸电池是相对成熟的动力电池,但绝不等于落后技术。铅酸电池有很多优点,技术成熟、成本低、安全性好、可回收再利用、有记忆效应,缺点是体积大、比容量低,循环寿命不够长。”


近年来,铅酸电池在竞争中发展了许多新技术,如三维及双三维结构电极和全密封式、管式、水平式等新结构;使用新的铅合金电极,可促进比能量逐渐提高,循环寿命可长达4500次。“目前铅酸电池的利用率不到50%,还有很大的提升空间。通过不断的技术革新,铅酸电池将焕发出新的生机。”张天任说。


至于铅酸电池的污染问题,有专家指出,国际先进的工艺技术可对铅酸电池的污染进行有效控制。国内先进铅酸电池企业的环保排放达标率已由十年前的5%提高至99.5%,而且可实现循环利用。


■铅酸电池升级版已问世


除铅酸电池本身的性能改进外,铅酸电池的应用结构也在发生着变化。哈尔滨工业大学应用化学系主任胡信国提出了“超级电池”的概念。据他介绍,超级电池是把铅酸电池和超级电容器混合在一起,同时具备铅酸电池和超级电容器的功能。超级电池把铅酸电池负极板的一半做成超级电容器的‘碳电极’,另一半做成铅酸电池的‘铅负极’,在电池内部将两者并联起来。汽车启动时所需的大功率用电由碳电极提供,匀速行驶时所需能量由铅酸电池的铅负极提供。车辆需要大电流时,超级电容器起主要作用。两者功能实现互补,比普通铅酸电池更具优越性。


据介绍,这种超级电池的体积比超级电容器小,价格比普通铅酸电池稍高一点,但比镍氢电池和锂电池都便宜。“价格只有镍氢电池的1/4。它是由制造技术成熟的铅酸电池升级换代而来,因此在成本上不需要更多投入,同时安全性也有保障。超级电容器可保证很大的功率,能满足强混合动力车的要求。”胡信国说。


■铅酸电池未来仍有市场


不论何种技术,先进也罢,落后也罢,最终决定其能否生存的都是市场。在张天任看来,目前乃至于未来10~20年内,铅酸电池还会在动力电池系统中占据重要地位。“如果超级电池取得成功,铅酸电池加上超级电容器或其他系统配置,能够基本达到新能源汽车的使用要求,实实在在做出来的产品,肯定比试验室里的东西更有说服力。”


中国汽车工程学会副秘书长张进华认为,尽管新能源汽车发展热潮并没对提高铅酸电池性能有过多预期,但我国汽车市场很大,铅酸电池还有发挥作用的空间,所以不能简单淘汰,应该允许在一些车型上使用。


同济大学研究生院副院长、汽车学院车用动力学责任教授李理光认为,现在高性能铅酸电池技术成熟,已经实现产业化,一些混合动力车型的启停系统都采用了高性能铅酸电池,值得推广。


中国电池工业协会常务副理事长兼秘书长王敬忠认为,动力电池市场很大,超级电池比锂离子电池便宜很多,有很大的成本优势。“即使没有财政补贴,市场也会支持它。为消费者提供更多产品来选择,是生产企业应尽的责任。从这个角度看,社会各界应该给予铅酸电池一定支持。”他同时强调,随着技术创新,铅酸电池的性能已经有了很大提升,成本优势依然非常明显。所以,今后铅酸电池在电动汽车上可能会大有作为。

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