电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
铅炭电池是铅酸蓄电池诞生以来的最大技术进步。应在规模储能和低速电动车中加紧推广使用。政府部门应取消铅炭电池的消费税,准许铅炭电池在低速电动车中使用,并资助特种炭材料的加工发展。
山西去年有两座2兆瓦时的储能电站被烧毁,其使用的是三星公司加工的三元正极材料锂电池。虽然有人认为火灾不一定源于电池,但是也应当引起人们对锂电池安全问题的重视。今年七月,韩国一座功率4兆瓦、容量12兆瓦时的储能电站,先起火后爆炸,用的也是三元正极材料锂电池。据报道,这已是韩国烧掉的第四座锂电池储能电站。可见,三元正极材料锂电池安全性还不稳定,在规模储能范畴应谨慎使用。
相比之下,铅炭电池是一种新型的超级电池,其将铅酸蓄电池和超级电容器两者合一:既发挥超级电容长寿命的优势,也发挥了铅酸蓄电池的安全性、比能量优点,且拥有非常好的充放电性能。铅炭电池应当在储能电站建设中占有紧要地位。
铅炭电池优势不少
储能的紧要性已为公众普遍认同。规模储能的紧要用途有:提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性;提高风、光等可再生能源的消纳水平,推动由化石能源向可再生能源更替;促使能源加工消费开放和灵活交易、实现多能协同;构建能源互联网,推动电力体制改革和促使能源新业态发展。
在多种储能技术中,化学电池占有日益紧要的地位。在电动车中,电池更是核心部件,决定着电动车的发展路线、车辆的行驶里程、速度和价格,尤其是与其安全性息息相关。
铅酸蓄电池向来以其高安全性、价廉、可靠等优秀品质,占领着电池储能的紧要份额。近年来,利用多孔炭(特种活性炭)粉的电容用途和导电性,将其掺入铅酸蓄电池负极中,发展了电容型铅酸蓄电池(简称铅炭电池),在保持原有优势的同时,大幅度提高了循环寿命、比功率和低温性能。而且,充电电压下降、放电电压上升,电能利用效率提高。可以说,铅炭电池是铅酸蓄电池诞生159年来的最大技术进步。
2004年,工信部的强基工程分别以约2000万元支持南都、双登两家大型铅酸蓄电池公司投入铅炭电池加工,这虽然与2009年美国分别以3000多万美元(约合人民币4.5亿元)支持两家美国大型铅酸蓄电池公司发展铅炭电池相比差距不小,但从当时国力来掂量,我国政府的支持力度已经很大。
从2016年四月国家发展改革委、国家能源局公布《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》,到2017年九月国家发展改革委、财政部、科学技术部、工业和信息化部、国家能源局公布《有关促使储能技术与产业发展的指挥意见》,一年多时间里,政府部门就有四个下发文件中提及发展铅炭电池,充足说明铅炭电池越来越受到政府部门重视。
在使用场景中,铅炭电池还可在低速电动车中充足发挥用途。
所谓低速电动车,包括电动自行车、电动摩托车、电动三轮物流车,以及正在制定“技术条件”的“四轮低速电动车”。这些车活动范围较小,原本使用铅酸蓄电池。倘若改用寿命延长的动力型铅炭电池,不仅方便了使用者减少更换电池次数,而且使电池再生的次数也相应减少,能源消耗大为减少。
诸多措施待落实
政府部门发文件、指方向固然十分紧要,而实质性的行动更为关键。
首先,应投入经费支持特种多孔炭的加工。多孔炭是铅炭电池的关键材料。我国铅炭电池发展慢的紧要原由就在特种多孔炭。目前所用的炭紧要自美国和日本进口,价格高昂。国产炭不仅产量少,紧要问题还有析氢严重,实质问题是炭的结构促使了电池充电时水的电解,不仅新增添水维护的工作量和浪费能源,而且放出的氢气倘若疏导不畅将会造成爆燃事故,降低了此类电池固有的安全性。
前面提到的美国政府重金支持发展铅炭电池,其同时还出资2100万美元(折合人民币1.5亿元)支持美国EnerG2公司发展碳气凝胶(一种高导电的多孔炭)。后来,该公司得以将碳气凝胶高价销来我国供加工铅炭电池之用。而我国的强基工程支持铅炭电池产量建设的同时,却没有支持更为根本的多孔炭发展。
我国的碳气凝胶研制已有一定基础,政府应当及时帮一把,将这种高技术产品国产化。
其次,应免除铅炭电池的消费税。有关蓄电池消费税征收的规定源于2015年财政部与国税总局下发的《有关对电池涂料征收消费税的通知》。该通知规定,“自2015年二月一日起,将对各类电池征收消费税(部分电池免征),在加工、委托出产和进口环节征收,适用税率均为4%”,“蓄电池自2016年月一日起征收”。
铅炭电池出身于“铅酸蓄电池家庭”,免不了被“牵连”征消费税。铅炭电池用炭使成本约新增10%(储能型电池)至20%(动力型电池),4%的消费税关于本来利润空间已经很小的行业而言,实乃一沉重负担。为了有利于铅炭电池的发展,其消费税应予免除。
无论是征收铅酸蓄电池的消费税,还是低速电动车排斥铅酸蓄电池,理由都是“铅酸蓄电池有污染”。其实,经过五年来政府部门抓紧整顿和行业的共同努力,实际情况已非如此。相反,锂电池行业也存在污染问题,也需认真考察。凡是有污染,不管什么行业都应当治理,要一视同仁,公道解决。
最后,尤其应当留意的是,《四轮低速电动车技术条件(修改稿)》规定电池包的比能量非得大于每公斤70瓦时,这就将铅酸蓄电池和铅炭电池排除在四轮低速电动车之外。今朝距离今年十一月《四轮低速乘用车技术条件》的定稿期限仅有3个月,《四轮低速电动车技术条件(修改稿)》制定者们应当抛弃成见和偏见,接受新事物,将有关电池包比能量的条文从《技术条件》中删去。
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