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解讀儲能產(chǎn)業(yè)未來鋰離子電池有望成為主角

時間: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，結合微網(wǎng)與電動車的普及應用，儲能成為協(xié)調這些應用的至關重要的一環(huán)。國內很多傳統(tǒng)的電池企業(yè)如猛獅科技、南都電源等紛紛布局儲能領域。但能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)龐大而又復雜，電池企業(yè)在技術和產(chǎn)品上怎樣才能正確對接儲能產(chǎn)業(yè)的需求呢？

　　鉛酸電池有很大的發(fā)展空間

　　據(jù)業(yè)內人士介紹，理想的儲能形式最好同時具備大容量存儲、快速充放、可靠性高、成本低等特點，這對于儲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)品具有技術成熟、價格便宜等優(yōu)勢，而且鉛酸電池儲能系統(tǒng)在發(fā)電廠、變電站充當備用電源已使用多年，并在維持電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠運行方面發(fā)揮了極其重要的作用。

　　業(yè)內專家認為鉛酸電池依靠其成熟的技術優(yōu)勢和低廉成本，在儲能領域具有極強的競爭力。但較其他二次電池，存在如下缺點：

　　（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，這相當于提高了電池單周儲能成本，從而導致成本升高。

　　（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，超威集團通過泡沫狀的石墨代替一部分鉛材料，輔以結構上改進，大大提高了鉛酸電池的比能量，顯示出鉛酸電池在技術提升和市場應用上均有很大的發(fā)展空間。

　　近年來，鋰離子電池在電網(wǎng)儲能領域也得到了應用。2011年，日本三菱開發(fā)出集裝箱式大容量（1MW）鋰電池儲能系統(tǒng)。國內，深圳比亞迪公司開發(fā)出基于磷酸鐵鋰電池儲能技術的200kW×4h柜式儲能電站和1MW×4h儲能示范站。

　　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，業(yè)界普遍認為鋰離子電池最有希望成為能源互聯(lián)網(wǎng)儲能體系的主角。

　　但是專家提醒鋰離子電池仍需要解決以下幾個問題：

　　（1）安全性。

　　由于采用液體有機電解質，鋰離子電池易在過充電等濫用條件或因內部缺陷而引起內部短路、著火甚至爆炸。

　　（2）循環(huán)穩(wěn)定性。

　　鋰電池的正負極、特別是石墨負極在嵌脫出鋰離子時，會產(chǎn)生一定程度的體積膨脹或收縮，可能導致電池內部的界面膜破裂，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)模化儲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，需進一步降低電池成本。

　　筆者認為，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)儲能系統(tǒng)主要應用的二次電池。但是，無論哪種電池要實現(xiàn)在能源互聯(lián)網(wǎng)儲能系統(tǒng)中的應用，都需要滿足其各方面的條件要求，尤其是技術性和經(jīng)濟性的要求。想要在儲能產(chǎn)業(yè)掘金的電池企業(yè)需要加強關鍵材料（如電極材料、隔膜、電解液等）及電池結構基礎理論研究，比照儲能系統(tǒng)的需求提升電池的性能的同時降低關鍵材料的成本，才有可能在新一輪的競爭中拔得頭籌。

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