鉛酸電池生命力旺盛 期待天能有更大發(fā)展
??? 2009年10月18日，中國工程院院士、中國軍用化學電源研究與發(fā)展中心名譽主任楊裕生少將參觀考察了天能集團新型電池基地，并與天能集團董事局主席張?zhí)烊尉椭袊?a href="http://ttokpm.com/v/tag/293/" target="_blank">新能源電池的發(fā)展前景作了交流和探討，天能集團副總裁楊元玲、副總工程師任安福、投資總監(jiān)王志坤以及中國著名電化學專家曹高萍博士一起參加了討論。楊院士認為，要從國家、民族利益和經(jīng)濟發(fā)展的全局來考慮中國新能源電池的發(fā)展。鋰電池的未來發(fā)展前景很好，但目前存在的主要問題是電池的安全性和合格率，鉛酸電池可以在電動汽車和儲能電池領域大有作為，關鍵是要繼續(xù)做好技術進步和環(huán)境保護工作。
????鉛酸電池生命力旺盛，可以有新的作為
????楊院士介紹，鉛酸電池經(jīng)歷150年而不衰，在鎳-鎘電池、鎳-氫電池、鋰離子電池等新型電池相繼上市的幾十年中，仍能牢固地占據(jù)大部分市場份額；我國電動自行車年產(chǎn)近2000萬輛，絕大多數(shù)配用鉛酸電池；全世界的各種內(nèi)燃機車，每一輛都用一塊鉛酸電池，這絕非偶然。除了其技術成熟、廉格低價、安全性高等傳統(tǒng)的突出優(yōu)點外，與它近些年在競爭中發(fā)展了許多新技術密切相關，如三維及雙三維結構電極和全密封式、管式、水平式等新結構；使用新的鉛合金電極，可促進比能量逐漸提高，循環(huán)壽命可長達4500次。鉛酸“超級電池”也是其中的一種最新技術。所以說，鉛酸電池沒有過時，鉛酸電池有新技術。
????什么是鉛酸“超級電池”？所謂鉛酸“超級電池”，UltraBattery，是將超級電容器與鉛酸電池的并聯(lián)使用（可稱“外并”），進化為“內(nèi)并”，就是將雙電層電容器的高比功率、長壽命的優(yōu)勢融合到鉛酸電池中，在保持“外并”提高功率、延長電池壽命優(yōu)點的同時，又能簡化電路，提高比能量，并降低總費用。它在我國已經(jīng)大發(fā)展的電動自行車和正在啟動的電動汽車中，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。鉛酸“超級電池”的關鍵技術有二，一是適合于硫酸電解液的高性能電容炭材料，二是電容炭與鉛負極的復合。
????在綜合了各種新技術后，鉛酸電池的比能量可以提高到60-80wh/kg,功率可以提高到600-700w，這已經(jīng)接近鋰電池的技術指標。
????863計劃應該支持鉛酸電池的技術發(fā)展
????最近，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布，撥款24億美元支持美國48個項目發(fā)展“下一代電池和電動車”生產(chǎn)，其中就包括了鉛酸電池，分別安排3430萬美元和3250萬美元支持兩家公司發(fā)展鉛酸“超級電池”項目。令人矚目的是，該計劃沒有提到氫電池和燃料電池。
????楊裕生院士呼吁這“外來的和尚會念經(jīng)”，能夠感動中國的“菩薩”，不再對鉛酸電池存有偏見，應該扎扎實實地支持一把鉛酸電池。楊院士建議中國863計劃應該明確支持鉛酸“超級電池”，不宜遲疑。為此，他建議政府拿出4500萬人民幣（相當于美國的1/10），支持2、3個產(chǎn)-研組合，再加上企業(yè)的1:1配套資金，用兩年的時間研制鉛酸“超級電池”及其電容炭，并形成一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。這也是應對金融危機、拉動內(nèi)需的最好舉措之一。
????鋰電池是未來的發(fā)展方向，但技術仍然有待提高
????楊院士認為鋰電是個很好的發(fā)展方向，但目前首先要解決安全性和合格率問題。
????鋰電的安全性一直為大家所擔心。2009年手機鋰電池在中國發(fā)生爆炸7次，死3人，從技術上來講，手機鋰電池相對簡單，沒有串聯(lián)、并聯(lián)的問題。據(jù)了解，手機鋰電池的能量大概是2wh，按照國際上的統(tǒng)計，爆炸的概率是千萬分之一，而一輛公交車鋰電池的能量大概是20萬wh，如果按瓦時數(shù)和手機鋰電池相比，爆炸的概率可能會是百分之一，這是不容忽視的問題。鋰電池行業(yè)要真正解決電池的安全問題，否則將來后果不堪設想。到底是好看重要，還是安全重要，行業(yè)人士要重視。
????第二個是鋰電池的合格率問題。除了大容量鋰離子動力電池的技術要提升外，還要進一步提高正品率。
????純電動汽車最為節(jié)能減排
????發(fā)展電動汽車的瓶頸是觀念，而不是單純的技術。在各類電動汽車中，純電動汽車的優(yōu)勢最大：一是不用油，100萬輛純電動轎車每日約可替代汽油１萬噸；二是無污染；三是全費用（車價＋能源價）有可能低于燃油汽車；四是結構簡單，無油路和水路，使用、維修方便；五是電池可在夜間利用廉價“谷電”和現(xiàn)成的電網(wǎng)線路充電，既推銷了“谷電”（主要是核電和風電），替電網(wǎng)“分散調(diào)峰”，又可節(jié)省大量建設儲能電站的經(jīng)費。
????我國應該跨越式、優(yōu)先發(fā)展一次充電可行駛150－200公里左右的純電動汽車。
????另外，應用于電動汽車的各種動力電池都有發(fā)展空間，各種電池要“各展所能，公平競爭”。
????鉛酸電池在新能源規(guī)模儲能領域的競爭中具有優(yōu)勢
????談到中國的新能源發(fā)展，楊院士指出，鉛酸電池在規(guī)模儲能領域的競爭中具有優(yōu)勢。在新能源儲能電池領域，其業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)完成了鉛酸電池用于長循環(huán)壽命電力儲存系統(tǒng)試驗。該系統(tǒng)與總的供電系統(tǒng)相連，進行調(diào)峰運行。試驗的電力儲存系統(tǒng)，3個機組最大功率分別為100kW、100kW、400kW，連續(xù)運行了兩年半，沒出現(xiàn)電池電壓的下降、電壓差異的增加等問題，系統(tǒng)運行良好。確認了鉛酸電池電力儲存系統(tǒng)的實用性。
????同時，新能源儲能電池的發(fā)展必須要考慮成本和壽命，鉛酸電池性能穩(wěn)定，價格便宜。中國防化研究院軍用化學電源研究與發(fā)展中心已研究軍用電池十年，積累了電池需求論證、總體研究、技術開發(fā)的經(jīng)驗，特別關注大規(guī)模儲能電池技術的發(fā)展，尤其推薦鉛酸電池在此領域的應用。
????鉛酸電池行業(yè)要注重防治鉛的污染
????人們一說到鉛酸電池，往往必說鉛有污染環(huán)境的問題。其實鉛酸電池是所有電池中回收率最高的品種，而且大企業(yè)生產(chǎn)過程對鉛也已有嚴格控制。要切實解決的是鉛礦開采冶煉中和廢電池再生中的鉛、酸污染；只要環(huán)保部門認真負責抓緊，企業(yè)重視落實環(huán)保措施，問題并不難解決。
????目前鉛電池行業(yè)要努力實現(xiàn)從鉛的開采、電池生產(chǎn)、舊電池回收利用的全封閉操作，這樣可以最大限度地減少鉛的污染。核電為什么沒有污染環(huán)境的擔心，因為核電的原料鈾從開采到回收，整個過程的環(huán)保都做得很好。鉛酸電池產(chǎn)業(yè)鏈可以借鑒核電生產(chǎn)的經(jīng)驗。
????另外新的鉛酸“超級電池”內(nèi)的用鉛量比現(xiàn)有鉛酸電池大為減少，使用壽命延長又能減輕再生的工作量，這些均直接有利于減輕鉛的污染。
????鉛酸電池的生產(chǎn)設備要實現(xiàn)國產(chǎn)化
????最后，楊院士談到鉛酸電池的設備國產(chǎn)化問題。他說，現(xiàn)在新型鉛酸電池（比如管式電池）和舊電池回收業(yè)務的設備很多還是采用進口設備。進口設備價格昂貴，妨礙了大規(guī)模推廣應用。中國的電池企業(yè)在進口生產(chǎn)設備后，一定要考慮盡快實現(xiàn)設備的國產(chǎn)化。進口設備國產(chǎn)化是個很好的商機，也是推動中國電池行業(yè)技術進步的機會。設備的價格降下來后，企業(yè)都可以采用先進的不產(chǎn)生污染的設備。希望中國鉛酸電池行業(yè)人士一起努力，在從開采到舊電池回收整個過程中，盡早有計劃地推動設備的國產(chǎn)化。