3.3 超級電池
超級電池是一種鉛酸電池和超級電容器通過內并聯構成的新型儲能裝置。由日本古河株式會社和美國EASTPENN公司研制,已經實現產業化,最大單體電池2V1000Ah,是應用于風能太陽能發電的儲能電池。超級電池和VRLA電池相比,價格較低,充放電倍率高,使用壽命是閥控式電池的2~3倍,用于可再生能源的儲能更有優勢。用于混合動力汽車時,在車輛加速和再生制動時能迅速傳遞和吸收電量,充放電倍率高,價格比燃油低70%。和國外先進水平和市場化程度相比,國內企業還存在一定差距,像江蘇華富、天津藍天電源公司等企業也在嘗試進行相關研發和示范項目。華南師大與株冶集團開發的應用Pb@C復合材料制備負極極板制成的超級電池充電接受能力比普通電池高57.0%;5C放電容量比普通電池提高54.9%;HRPSoC累計循環30148次,比普通電池提高283%。經HRPSoC循環后常規電池負極活性物質明顯硫酸鹽化,而超級電池負極活性物質仍然保持較好的活性狀態。
3.4 鉛炭電池
ALABC引導的最新鉛炭電池技術是在負極活性物質中添加特殊的炭材料,其具有優異的HRPSoC循環壽命,更易產業化。鉛炭電池可廣泛用于需要快速能量回收、長期欠充等常規電池無法應用的領域,尤其是儲能領域。南都電源公司開發的鉛炭電池能夠有效抑制負極硫酸鹽化,大幅提升電池的高倍率充放電性能和部分荷電態下的循環壽命。2013年3月被列入國際鉛酸電池先進聯合會(ALABC)資助項目。采用的核心專利技術有:特殊的炭表面官能團改性技術;制備超高比表面、高電容活性的超級活性炭SAC材料;專利的復合電容電池配方;獨特的預分散技術以及12項專利技術,8項發明專利(圖5)。
圖5 南都電源公司的鉛炭電源
中國鉛酸蓄電池產業在生產技術水平和環境治理方面,與發達國家相比還有比較大差距。美國鉛酸蓄電池行業的產能和中國的相當,但是只有幾十家企業;鉛蓄電池的用鉛量占全國用量的95%以上,但是鉛排放量僅占總排放量的1.5%,并且在2008年美國政府已經將鉛蓄電池生產從主要鉛污染源中排除了。未來,除了來自政府大力整治環境,對鉛酸電池企業提出的嚴格準入要求外,國內鉛酸蓄電池行業還將面臨著諸多的來自外部的挑戰,比如鑒于勞動力成本上升等綜合因素,全球鉛酸電池產能逐步轉移至東南亞等國家;出口型企業面臨匯率上升的壓力;國內企業價格戰依然激烈等影響。冬天過去了,春天還會遠嗎?我們應當充分認清當前的形勢,共同迎接鉛酸電池產業發展的更美好的明天。