薄板纯铅 (TPPL) 电池仍在用于电动叉车的动力。但这种情况会一直持续下去吗？OneCharge 公司的 Max Khabur 对此进行了分析。

一提到电动汽车的动力，人们马上就会想到锂电池。然而，设备原始设备制造商在使用锂电池时有时会面临价格较高的挑战。然而，在物料搬运应用中，特别是叉车应用中，这是一个不利因素，尤其是对小型车队而言。

在电动叉车车队中仍在使用的一种替代品是薄板纯铅（TPPL）电池，它仍然是用于此类设备的最先进的电池技术之一。

与所有铅酸蓄电池一样，TPPL 技术由悬浮在外壳内的水和硫酸电解质溶液中的铅板组成。不过，TPPL 的极板特别薄，因此电池中的极板数量更多，反应表面积更大。与普通浸没式铅酸（FLA）电池相比，TPPL 电池的内阻更低、能量损失更小、充电速度更快、电流输出更大、电压降更低。

与 FLA 技术相比，TPPL 电池（本身就是吸水玻璃毡（AGM）电池的改进版）具有更多优势。例如，它们是密封电池，因此不需要定期维护。气体排放也减少了。最后，循环寿命更长，尤其是当电池反复进行微循环放电后再进行部分充电时。

与锂电池相比的缺点

不过，即使有了最新的改进，TPPL 电池与锂电池相比仍有缺点。首先，TPPL 电池的能量密度较低。铅板估计占电池重量的 40% - 60%，导致能量密度较低。因此，对于需要更多能量以保持单个电池组顺利进行多班操作的高要求应用，TPPL 电池无法与同类锂电池竞争。

在极端温度下，TPPL 电池的导电性也会急剧下降。硫酸溶液的电导率在超过 32°C (90°F) 和低于 15°C (60°F) 时会急剧下降。TPPL 电池在 -6°F (-21°C) 时的最大电导率是电解液温度为 60°F (15°C) 时电导率的一半。

最后，TPPL 电池的首选放电深度 (DOD) 仅为 50%，最大安全放电深度为 80%。这是由于放电过程中电极上会形成硫酸铅（II）。硫酸铅（II）不是松散的细小晶体，而是在电极表面形成一层连续致密的大晶体。在深度放电时，这可能会大大增加极板的体积，从而导致极板变形和损坏。

提高 TPPL 性能

不过，TPPL 电池的设计今后可以通过几种方法加以改进，以提高其性能。例如，可以通过改变电极板设计和使用粉末增加电解液与电极的接触面来提高电池的电容量。

此外，使用更轻的材料可大大减轻极板重量，从而提高比能量。例如，钛比铅轻 2.5 倍，而且耐腐蚀，目前正在对其在铅酸电池正极中的应用进行研究。

碳还可用作正负极板涂层的添加剂，以帮助防止硫酸铅的形成，同时增加参与反应的电极质量比例。

上述三个机会的主要制约因素是生产成本。添加复杂而昂贵的成分可能会使 TPPL 产品变得不合理地昂贵。这是一个令人担忧的问题，因为锂电池的价格预计会随着规模的扩大而降低。

与锂电池相比的前景

因此，铅电池在物料搬运应用中的前景仍有待观察。一些预测显示，铅电池的市场份额将被锂电池所取代。2022 年 6 月，欧洲汽车和工业电池制造商协会 EUROBAT 发布了 2.0 版《2030 年电池创新路线图》。当时，该组织表示，用于物料搬运（如叉车应用）动力的铅电池占据了约 90% 的市场份额，而锂电池才刚刚开始进入市场。到 2030 年，该组织认为锂离子电池在动力市场的份额将增长到近 50%。

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