解讀儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)未來 鋰離子電池有望成為主角

時(shí)間:2016-04-11 09:39來源:電池中國網(wǎng) 作者:西顧
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       在日漸興起的能源互聯(lián)網(wǎng)中，由于可再生能源與分布式能源在大電網(wǎng)中的大量接入，結(jié)合微網(wǎng)與電動(dòng)車的普及應(yīng)用，儲(chǔ)能成為協(xié)調(diào)這些應(yīng)用的至關(guān)重要的一環(huán)。國內(nèi)很多傳統(tǒng)的電池企業(yè)如猛獅科技、南都電源等紛紛布局儲(chǔ)能領(lǐng)域。但能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)龐大而又復(fù)雜，電池企業(yè)在技術(shù)和產(chǎn)品上怎樣才能正確對接儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的需求呢？
 
　　鉛酸電池有很大的發(fā)展空間
 
　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，理想的儲(chǔ)能形式最好同時(shí)具備大容量存儲(chǔ)、快速充放、可靠性高、成本低等特點(diǎn)，這對于儲(chǔ)能電池提出了長壽命、高能量密度、高功率密度、低成本等要求。
 
　　對于傳統(tǒng)的鉛酸電池企業(yè)，其產(chǎn)品具有技術(shù)成熟、價(jià)格便宜等優(yōu)勢，而且鉛酸電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在發(fā)電廠、變電站充當(dāng)備用電源已使用多年，并在維持電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行方面發(fā)揮了極其重要的作用。
 
　　業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為鉛酸電池依靠其成熟的技術(shù)優(yōu)勢和低廉成本，在儲(chǔ)能領(lǐng)域具有極強(qiáng)的競爭力。但較其他二次電池，存在如下缺點(diǎn)：
 
　�。�1）能量密度低。
 
　　鉛酸電池的能量密度僅為40-50Wh/kg。
 
　　（2）循環(huán)壽命較短。
 
　　普通鉛酸電池循環(huán)壽命僅有1000次左右，這相當(dāng)于提高了電池單周儲(chǔ)能成本，從而導(dǎo)致成本升高。
 
　　（3）工作溫度較窄。
 
　　超過一定的溫度極易引起電池性能下降，甚至起火爆裂。
 
　　（4）環(huán)境污染重。
 
　　因而，業(yè)內(nèi)專家普遍建議鉛酸電池向著提高能量密度、延長壽命、減少環(huán)境污染等方向發(fā)展。
 
　　近期，超威集團(tuán)通過泡沫狀的石墨代替一部分鉛材料，輔以結(jié)構(gòu)上改進(jìn)，大大提高了鉛酸電池的比能量，顯示出鉛酸電池在技術(shù)提升和市場應(yīng)用上均有很大的發(fā)展空間。
 
　　近年來，鋰離子電池在電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。2011年，日本三菱開發(fā)出集裝箱式大容量（1MW）鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。國內(nèi)，深圳比亞迪公司開發(fā)出基于磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)的200kW×4h柜式儲(chǔ)能電站和1MW×4h儲(chǔ)能示范站。
 
　　眾所周知，鋰離子電池具有能量密度高、放電電壓高、電池自放電率低、循環(huán)壽命長、充放電效率高、工作溫度范圍寬等很多優(yōu)點(diǎn)，業(yè)界普遍認(rèn)為鋰離子電池最有希望成為能源互聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)能體系的主角。
 
　　但是專家提醒鋰離子電池仍需要解決以下幾個(gè)問題：
 
　　（1）安全性。
 
　　由于采用液體有機(jī)電解質(zhì)，鋰離子電池易在過充電等濫用條件或因內(nèi)部缺陷而引起內(nèi)部短路、著火甚至爆炸。
 
　　（2）循環(huán)穩(wěn)定性。
 
　　鋰電池的正負(fù)極、特別是石墨負(fù)極在嵌脫出鋰離子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定程度的體積膨脹或收縮，可能導(dǎo)致電池內(nèi)部的界面膜破裂，引起容量衰減，影響電池壽命。
 
　�。�3）一致性問題。
 
　　鋰離子電池單體容量小，規(guī)�；瘍�(chǔ)能需要若干只電池的串并聯(lián)，因此單體電池的一致性非常重要。
 
　　（4）成本。
 
　　目前從原材料成本到加工生產(chǎn)成本還比較高，需進(jìn)一步降低電池成本。
 
　　筆者認(rèn)為，無論是鉛酸電池還是鋰離子電池都有可能成為未來能源互聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要應(yīng)用的二次電池。但是，無論哪種電池要實(shí)現(xiàn)在能源互聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用，都需要滿足其各方面的條件要求，尤其是技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的要求。想要在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)掘金的電池企業(yè)需要加強(qiáng)關(guān)鍵材料（如電極材料、隔膜、電解液等）及電池結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論研究，比照儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求提升電池的性能的同時(shí)降低關(guān)鍵材料的成本，才有可能在新一輪的競爭中拔得頭籌。
 
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