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  • 储能业井喷 铅酸电池再谋“江山”

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      储能业井喷 铅酸电池再谋“江山” 在狂热的储能技术争霸赛中,铅酸电池决意要抢占一席之地。

      2010年6月1日,财政部、科技部、工信部和发改委曾联合下发《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》。其中规定,享受政策补贴的新能源汽车的动力电池不包括铅酸电池。

      但这似乎并没有影响到铅酸电池从业者们的壮志雄心。

      锂离子电池与铅酸蓄电池相比确实比能量高,但受制于电池制造技术和电池管理系统的研究短期内很难获突破,3-5年内并不能助推电动汽车的产业化。中国电器工业协会铅酸蓄电池分会副理事长、超威电源有限公司副董事长周龙瑞表示。

      中国电器工业协会铅酸蓄电池分会副理事长、浙江汇同电源有限公司副总裁朱文武表达了相似的意见。在他看来,电动汽车很可能重走电动自行车发展的道路,可能不超过3年,马路上就会到处都是铅酸电池提供动力的汽车,那时国家很可能默认铅酸电池的地位。

      实际上,因为亲身经历过电动自行车在夹缝中发展,倒逼执管理部门承认的光辉历程,《补助办法》对铅酸电池厂商信心的打击似乎有限。

      车间都建了,设备也上了,一旦国家有政策,铅酸电池作动力的电动汽车大规模发展只是时间问题。周龙瑞解释。

      这并非狂妄之语。其实,去年6月25日,工信部发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,也曾将使用铅酸电池的混合动力汽车列为成熟产品,可首先进入产业化发展。

      除此之外,得益于铅酸电池储能技术的成熟性和安全性,几乎所有铅酸电池生产企业都相信,未来在给汽车提供动力的领域,已有百余年发展历史的铅酸电池将率先实现产业化。

      然而,眼下的形势却也让这些企业懈怠不得,要获得更多国家政策的支持,只有进一步提高铅酸电池的性能并稳步延长使用寿命才是最后制胜的法宝。但无论如何,铅酸电池已经准备好,弯道超车的最好时机,就是现在。

      价廉制胜?

      周龙瑞认为,廉价、低速、短途的电动汽车才更容易获得消费者的青睐。

      据中国电器工业协会铅酸蓄电池分会数据显示,我国铅酸电池生产企业接近3000家,年产能约为1亿万千伏安时。根据不同的用途,铅酸蓄电池大致分为起动用、动力用和固定用三大类,分别用于汽车的启动照明点火、电动车辆的牵引和通讯、电力等的备用电源用途。

      尽管铅酸电池还未获得国家相关的补贴政策,但因为对新能源汽车和风光电场储能发展方向和市场需求的预期,稍有规模的企业几乎都开始涉猎动力电池储能技术。

      以天能国际集团为例,这家20世纪80年代末靠生产电动自行车用铅酸电池起家的公司,如今已是中国最大的动力电池生产商之一。但天能动力并不满足于此,目前,它700多万千伏安时的年产量中,有20%是电动汽车用铅酸电池、锂离子电池和风光储能电池。

      去年,天能动力的研发总投入约为2.1亿元,占到总销售额70亿元的3%。因为考虑到锂离子电池的市场火爆程度,2.1亿元研发投入中,有60-70%是用于锂电的。天能集团董事局主席张天任坦言。

      但这并不意味着张更偏向锂电池的市场,锂电池做动力电池离产业化更远,才需要更多的研发投入。

      实际上,天能集团目前与奇瑞汽车和众泰汽车分别进行了不同技术路线的项目研发。与奇瑞的合作中,天能集团为其提供4个12伏、150安时的铅酸电池。实验数据显示,这个48伏、150安时的电池组,每次充电可行驶150公里,电池寿命理论上约为3年,电池售价在2万元左右,汽车售价约为5万元。

      与众泰合作的项目中,天能集团为其供应100个3.2伏、100安时的磷酸铁锂电池。这个320伏、100安时的电池组,每次充电可行使260公里,电池寿命理论上为10年,电池售价接近10万,汽车售价为21万。

      天能动力副总裁杨元玲介绍,除去中央和杭州市政府的补贴后,众泰的这款电动汽车在市场上的售价约为10.5万。

      但他认为,如果一定要购买一款电动汽车,消费者可能还是会选择奇瑞汽车,因为10.5万这个初期投资还是有点大,可能减少购买需求。

      此前,业内对电动汽车性能的期望值,约是时速最高可达120公里/小时,一次充电可行驶200-300公里。但周龙瑞认为,廉价、低速、短途的电动汽车才更容易获得消费者的青睐,充一次电行驶100公里,时速在60公里/小时左右,关键是要价格便宜,这样的车才适合我国的国情。

      颇多看好者

      这并非丰田首次向外界展示对铅酸电池的兴趣。

      与中国的新能源汽车补贴倾向略有不同,去年,美国总统奥巴马对外界宣布的24亿美元支持48个项目发展下一代电池和电动车研制与生产中,其中包含6680万美元支持铅酸电池的项目。

      据公开资料显示,这6680万美元中,3430万美元用于支持Exide Technologies研究铅—炭电极技术生产先进的铅酸电池;3250万美元用于支持East Penn Manufacturing Co.生产超级电池。

      把铅酸电池作为电动汽车动力来源研究的还有日本。11月10日,一家常驻大连的日本公司来到浙江长兴,作为丰田汽车的先遣部队,来中国寻找铅酸电池生产商作为合作伙伴。在全国考察一圈后,其选定了长兴的一家厂商。

      初步合作意向已经达成,丰田将与我们共同研发、生产汽车起动电池和动力电池。被丰田选中企业的决策者透露。

      实际上,这并非丰田首次向外界展示对铅酸电池的兴趣。浙江省蓄电池行业协会秘书长姚令春透露,其7月份前往日本参观丰田的展馆,展出的两款新能源汽车中,就有一款以铅酸电池作为动力电池。

      发达国家的对于铅酸电池的认可,无疑给了中国的铅酸电池制造者巨大的信心。在回答铅酸电池提供动力的电动汽车何时能够批量生产时,朱文武给出的时间是明年6月。

      早于两年前,朱文武所在的浙江汇同联合一支原属于通用汽车的科研团队,共同建立技术平台,开发出一款铅酸电池提供动力的汽车。

      他介绍,这款增程式的家用电动汽车,时速最高80公里,续航里程分为100公里和150公里两种,售价将在5万元以内。

      其中电池的成本是1万元,考虑到铅酸电池是可以回收的,电池的成本实际只有6000元。朱文武表示,浙江汇同将为电池提供3年的质保服务,我们测算的电费是4元/公里。

      与浙江汇同开发新品牌的电动汽车不同,超威动力选择与车企合作。因为做汽车和做电池的原理并不一样。周龙瑞解释。

      但是,因为《补助办法》中享受政策补贴的新能源汽车的动力电池不包括铅酸电池,与超威动力有合作的江淮、安凯、力帆等众多车企,均暂停了对使用铅酸电池电动汽车的研究。这让周龙瑞多少显得无奈。

      锂离子电池的汽车技术不成熟,没办法发展;铅酸电池因为得不到政府的补贴,也不可能很快发展。周说。

      污染之痛

      3000家企业中只有1200家获得了生产许可证。

      铅酸电池生产商们已为铅酸电池动力汽车勾勒了美好的未来,却仍然难以彻底消除人们谈铅色变的顾虑。

      姚令春介绍,因我国现在生产的铅酸电池都是阀控密封的,所以在使用端并不存在污染问题,但是冶炼铅矿和生产铅酸电池的过程中,如果管理措施不当,就会有产生污染的可能。

      姚认为,原生矿的冶炼,不管是铅、铜还是铁,都可能造成污染,这是采矿行业的共性问题。对于铅酸电池生产厂家来说,严格把控环境管理,所谓的铅污染就是可控的。

      超威动力便是这方面的佼佼者。11月10日,超威动力于去年10月新投产的厂房中机器轰鸣,4万平米的空间中干净、整洁,并未有任何烟尘、气味和污水。

      周龙瑞告诉记者,此间厂房的投入约是2.1亿元,其中土地基建花费3000多万,生产设备是5000多万,剩下的除了流动资金、日常开销和人工薪酬,很大一部分是用在环保成本上。我还没有核算过环保成本,但是这间工厂比我们以往的环保成本又提高了10%。

      但超威动力的努力并不能代表整个行业的进步。实际上,就在11月1日,《晶报》才刊登消息称,深圳一电电池技术有限公司多名员工在体检时查出血铅含量超标。

      除去设备落后的原因,企业时有发生操作工人血铅超标事件,可能是管理不到位,包括对于工人劳动保护用品的使用培训。意大利非凡集团公司高级技术经理张振芳认为,最近几年中国不少企业的生产设备已经和国际同步,在设备条件一样的情况下,中国在铅酸电池企业的管理上,确实还存在改进空间。

      对此,中国电器工业协会铅酸蓄电池分会理事长范广雨坦言,早在2003年,国家质检总局就在铅酸电池行业实施了生产许可证制度,将生产过程中的环保不达标列为否决项,但目前从事铅酸电池生产的3000家企业中,只有1200家获得了生产许可证。

      中国电器工业协会铅酸蓄电池分会秘书长徐红告诉记者,作为一个充分竞争的行业,铅酸电池企业的平均利润率约为5%。但前300家企业的产能占我国年产能的90%,大企业的利润来自于规模量产,小企业未获得利润,难免以低投入、轻环保维持生存。

      而在美国,因为普遍较高的环保意识,2003年统计的前100种飞逸性铅排放源中,电池制造商排放占总飞逸性排放量的0;前100种点铅排放源中,电池制造商排放占总点源铅排放量的4%以下。基于此,EPA已经从主要污染源列表中删除铅酸蓄电池制造。

      华南师范大学化学与环境学院院长陈红雨介绍,我国铅酸蓄电池行业总体来讲是分散的。美国一共只有50多家铅酸电池厂,因此,他建议,现在我国铅酸蓄电池行业应该向着重组的趋势发展,慢慢地走向垄断。

      弯道超车

      超级电池的研发已经箭在弦上。

      尽管现在的铅酸电池在结构上、特性上,已经比以往的技术有很大的提高,但在锂电池高性能的巨大压力下,铅酸电池的技术升级也成为生产商们不得不考虑的问题。

      据了解,铅酸电池的正极板生产工艺可以分为形成式极板、管式极板和涂膏式极板。以固定型用途为例,形成式极板电池的寿命最长,约为30-50年,管式极板电池的寿命约为15年,涂膏式极板电池的寿命接近10年。

      在动力电池用途上,主要是涂膏式极板电池和管式正极板电池,前者的深充放循环寿命约为500次,后者则可以达到1500次以上,其成本也比涂膏式正极板电池高20%-30%。因此管式正极板电池更适于动力牵引用途。

      而锂电池的循环寿命理论上则可以达到3000次。此外,在重量比能量上,铅酸电池在锂电池面前也显得略逊一筹。铅酸电池的重量比能量约是40瓦时/公斤,锂电则是200瓦时/公斤。

      不过,在中国工程院院士杨裕生看来,铅酸电池的性能仍有极大提升空间,比如超级电池。

      他介绍,超级电池是将超级电容器与铅酸电池的并联使用,进化为内并,将双电层电容器的高比功率、长寿命的优势融合到铅酸电池中,在保持外并提高功率、延长电池寿命优点的同时,又能简化电路,提高比能量,并降低总费用。

      而在许多铅酸电池生产企业,超级电池的研发已经箭在弦上。

      我们正在研究,理论上来讲它可以发电流放电、快速充电,寿命也是惊人的。周龙瑞判断,如果研发成功,超级电池的性能必将超过锂电池。

      朱文武也告诉记者,浙江汇同将要产业化生产的电动汽车就是用超级电池的反应机理,性能将比现在的铅酸电池好3倍。