化学电池储能:技术发展呈现百花齐放,成本和性能成为胜出的核心要素,高级铅酸电池和锂电池技术发展可期,液流/钠硫电池大规模产业化还需时日。
铅酸电池在目前商业化时间最长、技术最为成熟的电池。铅酸电池有三大应用领域,其中汽车启动电池仍为其主要应用市场,市场规模合计占58%的份额,增长已经趋缓。电动自行车则为增速最快的市场,国内约90%的电动自行车使用铅酸蓄电池。储能应用主要还是作为备用电源以及家庭式储能为主。铅酸电池技术在向高级铅酸发展,高性能的新型铅酸电池在储能产业中可以大规模应用。
表 2铅酸电池主要应用领域
分类 |
应用领域 |
汽车起动电池 |
汽车、摩托车、拖拉机、船舶、内燃机等点火、起动、照明应用 |
动力电池 |
电动助力车、电动叉车、电动道路车等动力应用 |
后备与储能电池 |
电信基站、家庭储能、数据中心等备用电源 |
锂离子电池是未来最具发展前景的储能电池。锂电池的能量高,环境友好,和铅酸电池相比,锂电池的比能量(75~200Wh/kg)和效率(接近100%)都比较高,是综合性能较为优异的电池。锂电池按照领域的范围可细分为小型锂电、动力电池、储能电池。锂电池产业在我国已经具备完善的产业链。上游的钴镍、碳酸锂材料,中游的正极材料、负极材料、隔膜材料和电解液材料都已经产业化,下游的电芯和电池管理系统企业也出现一些龙头产业,在这种产业基础上,锂电池在储能领域的具备先发优势,最为看好。
表3锂离子电池主要应用领域
分类 |
应用领域 |
小型锂电 |
笔记本电脑、手机和数码(摄)相机等数码产品应用 |
动力锂电 |
电动汽车、自行车和电动工具应用 |
储能锂电 |
电信基站、家庭储能、数据中心电网调峰和储能电站应用 |
图 1 中国锂离子电池产业链全景图
钒液流电池(VRB)是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池,正在逐步进入商用化阶段。国内的普能公司在2009年收购加拿大VRB公司后,一举成为全球最大的液流电池生产企业,此外大连融科、清华大学都完成了液流电池以及关键材料的产业化,这些产业化工作为液流电池在国内的大规模使用奠定了良好的基础。
钠硫电池在国外已是发展相对成熟的储能电池,其寿命可以达到使用10~15年。NAS电池的技术基本是日本NGK一家独有,目前NGK在全球的储能订单已经达到600MW以上,中国国内主要是上海电气、东方电气等一些大型集团在研究开发,但是产业化的难度相对较高。
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