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解讀儲能產業未來鋰離子電池有望成為主角

時間:2016-04-11 09:39來源:電池中國網作者:西顧

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在日漸興起的能源互聯網中，由于可再生能源與分布式能源在大電網中的大量接入，結合微網與電動車的普及應用，儲能成為協調這些應用的至關重要的一環。國內很多傳統的電池企業如猛獅科技、南都電源等紛紛布局儲能領域。但能源互聯網系統龐大而又復雜，電池企業在技術和產品上怎樣才能正確對接儲能產業的需求呢？

　　鉛酸電池有很大的發展空間

　　據業內人士介紹，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。

　　對于傳統的鉛酸電池企業，其產品具有技術成熟、價格便宜等優勢，而且鉛酸電池儲能系統在發電廠、變電站充當備用電源已使用多年，并在維持電力系統安全、穩定和可靠運行方面發揮了極其重要的作用。

　　業內專家認為鉛酸電池依靠其成熟的技術優勢和低廉成本，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）循環壽命較短。

　　普通鉛酸電池循環壽命僅有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）環境污染重。

　　因而，業內專家普遍建議鉛酸電池向著提高能量密度、延長壽命、減少環境污染等方向發展。

　　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展空間。

　　近年來，鋰離子電池在電網儲能領域也得到了應用。2011年，日本三菱開發出集裝箱式大容量（1MW）鋰電池儲能系統。國內，深圳比亞迪公司開發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、循環壽命長、充放電效率高、工作溫度范圍寬等很多優點，業界普遍認為鋰離子電池最有希望成為能源互聯網儲能體系的主角。

　　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）循環穩定性。

　　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，規模化儲能需要若干只電池的串并聯，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網儲能系統主要應用的二次電池。但是，無論哪種電池要實現在能源互聯網儲能系統中的應用，都需要滿足其各方面的條件要求，尤其是技術性和經濟性的要求。想要在儲能產業掘金的電池企業需要加強關鍵材料（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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