鋰離子電池、鎳氫電池的性能技術(shù)及優(yōu)劣對比
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-26 18:38
點(diǎn)擊量：次
安全性能好，應(yīng)用范圍很廣，但體積比、能量/重量比更高的鎳氫電池、鋰離子電池等新型二次電池的出現(xiàn)，對鉛酸蓄電池的霸主地位產(chǎn)生了一定威脅，市場普遍擔(dān)心隨著新型二次電池技術(shù)成熟，成本不斷降低，將對鉛酸蓄電池產(chǎn)生強(qiáng)烈的替代效應(yīng)。預(yù)計(jì)汽車起動(dòng)領(lǐng)域短期不會(huì)被替代，備用及儲(chǔ)能電池僅在中小容量市場存在替代可能，動(dòng)力電池領(lǐng)域是最可能被鋰離子電池替代的，其替代進(jìn)程取決于鋰離子電池成本的下降速度。
比較鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫、鎳鎘電池的性能特點(diǎn)，可以看到鉛酸蓄電池具有容量高、工作溫度范圍寬、大電流放電性能好、自放電率低、安全性能好、技術(shù)成熟、成本低廉、可循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)，但體積比、重量比能量偏低，單體電壓較低。而市場前景最被看好的鋰離子電池雖然體積比、重量比能量高、單體電壓高，但存在電池容量不大、大電流放電性能弱、技術(shù)不夠成熟、安全問題突出、成本高、無法循環(huán)利用等問題。
表1：三種主流二次電池性能特點(diǎn)比較
二次電池的不同性能特點(diǎn)決定了各自的適用領(lǐng)域，鉛酸電池適用于起動(dòng)電池、后備電源、儲(chǔ)能電源及低速電動(dòng)車，而鋰離子電池、鎳氫電池因其輕便特點(diǎn)更適于用作便攜式設(shè)備電池、高速電動(dòng)車電動(dòng)電池。
起動(dòng)電池領(lǐng)域，鉛酸電池的地位最為牢固，難以被鋰離子電池等其他電池替代：起動(dòng)用電池對起動(dòng)倍率和冷啟動(dòng)能力要求高，汽車起動(dòng)電池的起動(dòng)倍率一般不低于5-6倍，摩托車則不低于8-10倍，鉛蓄電池內(nèi)阻小，瞬間大電流放電性能好，而鋰離子電池、鎳氫電池的內(nèi)阻大，難以滿足起動(dòng)倍率要求。另外電池內(nèi)阻受溫度影響，溫度下降會(huì)加大內(nèi)阻降低電池的大電流放電能力，鉛蓄電池正常工作溫度范圍-40℃-60℃，優(yōu)于鋰離子電池和鎳氫電池。再考慮到鉛酸蓄電池成本低廉，因此全球起動(dòng)用電池基本都是鉛酸蓄電池，未來除非電池材料方面有新的突破，降低鋰離子電池或鎳氫電池內(nèi)阻，否則起動(dòng)用鉛酸蓄電池難以被其他類型電池替代。
后備電源、儲(chǔ)能電池領(lǐng)域，鉛酸電池占優(yōu)，鋰電池僅能進(jìn)入中小容量市場：后備電源、儲(chǔ)能電池對電池容量、安全性以及對環(huán)境適應(yīng)性要求高，鉛酸電池容量3Ah-3000Ah，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，安全性高，更為適合，而鋰電池單體容量較小，多個(gè)串聯(lián)存在一致性問題，因此目前通信、電力等領(lǐng)域的用后備電源以鉛酸蓄電池為主，但鋰電池開始在中小容量市場中試用。在儲(chǔ)能領(lǐng)域，電池儲(chǔ)能并不是最重要的儲(chǔ)能技術(shù)，2010 年全球電池儲(chǔ)能僅451MW，占比0.36%，其中鈉硫電池儲(chǔ)能350MW。受限于電池容量，鉛酸蓄電池、鋰離子電池主要用于新能源儲(chǔ)能，比較而言，鉛蓄電池在容量、安全性以及對環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，成本最低，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，而鋰電池更多是示范項(xiàng)目。
動(dòng)力電池領(lǐng)域，鉛酸電池占據(jù)90%市場，但鋰電池替代威脅相對較大：鉛酸蓄電池比能量低、壽命較短的缺點(diǎn)使其面臨鋰電池的巨大威脅。在國內(nèi)，電動(dòng)自行車以中低檔產(chǎn)品為主，鉛酸電池以其高性價(jià)比優(yōu)勢占據(jù)了電動(dòng)自行車絕大部
