探尋轉(zhuǎn)型之路 鉛蓄電池往何處去?


作者:陳祎淼    時間:2015-01-05





  一場行業(yè)新技術(shù)交流會能聚齊業(yè)界精英的一般只有兩個時候,一是行業(yè)野蠻增長時期,另一個就是危機來臨之時。顯然,日前在山東泰安舉辦的第三屆全國鉛蓄電池新技術(shù)研討會便是在行業(yè)普遍遭遇壓力的時候。

  從4年前開始,中國鉛蓄電池界就已開始思考這樣一個命題:“下一步,鉛蓄電池發(fā)展將向何處去?”那是第一屆全國鉛蓄電池新技術(shù)研討會時就開始討論的主題。4年后,我國鉛蓄電池行業(yè)常規(guī)產(chǎn)品的產(chǎn)能嚴重過剩,導(dǎo)致企業(yè)利潤大幅下降,新興市場需求的高能先進鉛酸電池開發(fā)滯后。轉(zhuǎn)型升級、找尋出路的話題顯得更為迫切。

  仍在路上

  超威集團總裁楊新新表示,鉛蓄電池自1859年普蘭特發(fā)明以來,經(jīng)久不衰,155年以來為人類做出了巨大的貢獻:汽車、船舶、坦克等需要它作為起動電源,電信移動、發(fā)電廠、計算機系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)等需要它作為備用電源,潛艇、電動自行車、電動三輪車、電動汽車等需要它作為動力電源,太陽能、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)以及分布式微網(wǎng)、智能電網(wǎng)又需要它作為儲能電源。工業(yè)的飛速發(fā)展和市場的需求,一次又一次把它推向高潮。無論產(chǎn)值還是銷售額,鉛蓄電池占所有化學(xué)電源(包括鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鋅錳電池、堿性電池等)的60%以上,可以說是目前最有競爭力的化學(xué)電源。

  山東圣陽電源股份有限公司董事長宋斌也表示,在未來一個時期內(nèi),因其性價比高、安全可靠、可回收再利用率達99%以上,以及其技術(shù)正持續(xù)進步和提升,鉛蓄電池仍會居于二次化學(xué)電源的重要地位。2011年國內(nèi)全行業(yè)鉛酸蓄電池總產(chǎn)量是1.4億kVAh,預(yù)計2015年將達到2.7億kVAh水平,可見其需求的增長性和應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性。

  但一個令人惋惜的事實是:目前中國動力電池領(lǐng)域的聲音幾乎一邊倒地偏向鋰電池,不管是國家政策還是企業(yè)戰(zhàn)略,甚至于一些高校已經(jīng)將原來的鉛酸蓄電池專業(yè)變成了鋰電池專業(yè)。而在多渠道的正名與呼吁后,這種認識仍難以改變。

  中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長、技術(shù)服務(wù)委員會主任王金良在接受記者采訪時表示,鉛酸蓄電池行業(yè),其產(chǎn)品生命周期并沒有達到頂峰,最近一段時間以來,超過了以前幾十年的發(fā)展。將來會出現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域,四輪電動車如果放開就是新的機會,另外可再生能源儲能系統(tǒng)、汽車起停電池都將為鉛蓄電池行業(yè)帶來新的機會。

  在王金良看來,從行業(yè)和產(chǎn)品來看,并沒有走到十字路口,走到了十字路口的是一些小的電動自行車動力電池生產(chǎn)企業(yè),電動自行車行業(yè)近年來高速發(fā)展,大量投資蜂擁而至,現(xiàn)在產(chǎn)能出現(xiàn)嚴重過剩,有些企業(yè)確實走到了十字路口,這是由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展不規(guī)范造成的,應(yīng)該投的技術(shù)、裝備沒有投。

  哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授胡信國表示,我國鉛酸蓄電池行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期。轉(zhuǎn)型升級主要是:一開發(fā)新型高性能電池;二是提高生產(chǎn)自動化水平;三是有蓄鉛回收再利用;四是降低甚至消除環(huán)境污染。而在技術(shù)上,鉛酸蓄電池行業(yè)要集中力量解決兩大難題:一是在高倍率部分荷電狀態(tài)下使用,壽命過短,負極嚴重硫酸鹽化。比如在混合電動汽車、風(fēng)能太陽能、儲能等領(lǐng)域的應(yīng)用。二是動態(tài)充電接受能力DCA差,導(dǎo)致電池應(yīng)用在混合電動汽車時,制動能量回收受到損失。

  宋斌表示,鉛酸蓄電池行業(yè)和整個產(chǎn)業(yè)鏈,其經(jīng)營發(fā)展模式需要轉(zhuǎn)型升級,需要通過持續(xù)的“技術(shù)創(chuàng)新”、“產(chǎn)品升級”、“工藝優(yōu)化”、“裝備改良”、“節(jié)能降耗”、“綠色環(huán)?!焙汀把h(huán)再利用”,并結(jié)合國家支持的“兩化融合”方向來打造出一個全新的鉛酸蓄電池行業(yè)。

  方向已定

  王金良認為,鉛酸蓄電池行業(yè)要健康可持續(xù)的發(fā)展,必須依靠先進裝備,鉛的使用要降到最低的限度。下一代鉛蓄電池的發(fā)展方向是非鉛板柵,用3D多孔碳,如泡沫石墨或泡沫碳,可減少用鉛50%,而且低溫性能好,循環(huán)壽命長。

  胡信國表示,采用新技術(shù),使電池的能量密度、循環(huán)壽命等主要性能有明顯提高的新型密封鉛酸蓄電池主要有幾個方向:卷繞式電池、水平鉛布電池、超級電池、鉛碳電池、雙極性電池、泡沫石墨電池、高溫通信用鉛酸蓄電池、混合動力汽車用起/停電池(ISS電池)。

  以國內(nèi)微混合動力汽車用起/停電池的開發(fā)為例,我國汽車保有量超過1億輛,汽車起/停電池市場總需求量超過7000萬只,需求規(guī)模呈逐漸加大趨勢。國內(nèi)許多電池廠商也將注意力瞄準(zhǔn)中國汽車起停電源領(lǐng)域,風(fēng)帆、江森、東賓國際已經(jīng)走在前列。

  風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電具有不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控的特性,大規(guī)模儲能系統(tǒng)可有效實現(xiàn)可再生能源發(fā)電的調(diào)幅調(diào)頻、平滑輸出、跟蹤計劃發(fā)電,從而提高電網(wǎng)對可再生能源發(fā)電的消納能力。電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要高比能量、高可靠性、高安全性、長壽命、低成本的動力電池。隨著可再生能源產(chǎn)業(yè)和電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)受到各國的高度重視,各種新型電化學(xué)儲能電池技術(shù)的研究開發(fā)不斷取得進展。

  大步快跑

  目前,業(yè)界最看好的三種儲能技術(shù)分別是鉛炭、鋰電和液流。其中,鋰電成本相對較高,一致性問題仍然存在;液流技術(shù)成本更高;而鉛炭電池看來還是近期最切實可行的儲能技術(shù)路線,預(yù)計在未來5~10年內(nèi)都將是主流。

  鉛炭電池是鉛酸電池的創(chuàng)新技術(shù),相比鉛酸電池有著諸多優(yōu)勢。鉛炭電池有以下優(yōu)勢:一是充電快,提高8倍充電速度;二是放電功率提高了3倍;三是循環(huán)壽命提高到6倍,循環(huán)充電次數(shù)達2000次;四是性價比高,比鉛酸電池的售價有所提高,但循環(huán)使用的壽命大大提高了;五是使用安全穩(wěn)定,可廣泛地應(yīng)用在各種新能源及節(jié)能領(lǐng)域。

  王金良表示,鉛碳電池和超級電池產(chǎn)業(yè)化步伐正在加快。從國外來看,江森自控(美國)公司在AGM電池中添加碳作為新一代起停電池——加強型AGM電池(EFM),循環(huán)壽命達AGM電池的2倍,已給市場供貨近2年,用戶有奔馳、寶馬、奧迪、通用等。日本古河、日立公司開發(fā)的儲能用摻碳電池70%DOD放電循環(huán)壽命達4000次以上;日本湯淺的摻碳起停電池已大量用于寶馬mini,質(zhì)保期由起動電池的2年提高至4年。Exide公司的卷繞起停電池啟停壽命超過22萬次。

  國內(nèi)企業(yè)也在大步快跑,先進鉛酸蓄電池聯(lián)合會創(chuàng)始人美國鉛碳電池專家羅伯特·尼爾森受聘于超威集團,尼爾森是動力卷繞電池、泡沫碳板柵鉛碳電池、HEV用鉛碳電池、純碳電極鉛碳電池發(fā)明人,該公司已在碳材料和鉛碳電池研發(fā)方面取得階段性成果;超威集團還收購了德國MOLL公司,在河南生產(chǎn)AGM和EFM起停電池。雙登集團鉛碳起停電池獲國家“強基工程”項目資助,已用于特種車輛,起停壽命超過16萬次,通過德國博世系統(tǒng)標(biāo)定,產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)起停壽命超20萬次。南都電源“鉛碳超級電池”獲得國家多個示范工程項目的中標(biāo),累計銷售達到10萬kWh,并獲得國家“強基工程”項目資助。

  工信部消費品工業(yè)司副司長高延敏表示,鉛酸電池行業(yè)未來要擬定技術(shù)路線圖,以便更好地規(guī)劃行業(yè)未來的發(fā)展方向。對于未來電池業(yè)的發(fā)展,高延敏建議要從行業(yè)層面和用戶層面發(fā)展10種電池:從行業(yè)層面來說,未來要發(fā)展鉛碳電池、減鉛或半鉛電池、低溫電池、高溫電池、混合電池;從用戶層面來說,要發(fā)展快速充電電池、與信息化相結(jié)合發(fā)展智能電池、加強互換性的標(biāo)準(zhǔn)化電池、可讓資源利用最大化環(huán)境影響最小化的綠色電池、有市場競爭力的品牌電池。(本報記者 陳祎淼)

來源:中國工業(yè)報


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