鉛碳電池的負(fù)極形成了鉛金屬-碳顆粒組成的較為均勻、細(xì)小的網(wǎng)絡(luò),此結(jié)構(gòu)有利于縮短擴(kuò)散距離,提高反應(yīng)均勻性,而且碳本身具有良好的導(dǎo)電性、電容特性使得鉛碳電池具有比傳統(tǒng)鉛酸電池有更好的低溫啟動(dòng)能力、充電接受能力和大電流充放電性能。
1)大電流工作時(shí):電容碳材料起“緩沖”作用。當(dāng)鉛碳電池在頻繁的瞬時(shí)大電流充放電工作時(shí),主要由具有電容特性的碳材料釋放或接收電流,此時(shí)鉛金屬負(fù)極接收的大電流的沖擊較小,從而不會(huì)像傳統(tǒng)的鉛酸電池一樣,在大電流下急劇的發(fā)生“負(fù)極硫酸鹽化”,這樣就有效地延長(zhǎng)了電池使用壽命;
2)小電流工作時(shí):主要由海綿鉛負(fù)極工作,持續(xù)提供能量,而之前因?yàn)榇箅娏鳑_擊以電容能量?jī)?chǔ)存在碳中的能量也會(huì)就近與鉛反應(yīng),逐步反應(yīng)均勻化。
3)能量&功率密度,可以提升到40~60Wh/kg,300~400W/kg左右,性能已經(jīng)接近了一部分鋰電池的能力,而且更關(guān)鍵的一點(diǎn),是其成本仍然是0.6~0.8rmb/Wh,低于鋰電池等其它電池,在成本控制嚴(yán)格的場(chǎng)合最有優(yōu)勢(shì)。
4)壽命,在淺充放條件下具有很長(zhǎng)的循環(huán)壽命(比如4500次(70%DOD))
市場(chǎng)定位與技術(shù)分析:鉛碳PK鋰電PK其它?
鉛酸/鉛碳電池的典型應(yīng)用場(chǎng)景
近年來(lái),鋰離子電池發(fā)展速度非常快,給很多人一度造成了“鉛酸電池落后應(yīng)該被淘汰”的印象。然而實(shí)際上,隨著鉛碳電池技術(shù)的推出與改進(jìn),其核心競(jìng)爭(zhēng)力:低廉的成本(0.6~0.8rmb/Wh)與較好的壽命使之在固定式儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等領(lǐng)域都取得不小的成果,成為了鋰電等技術(shù)的強(qiáng)勁對(duì)手。
1)在固定式儲(chǔ)能方面,光伏電站儲(chǔ)能、風(fēng)電儲(chǔ)能和電網(wǎng)調(diào)峰等儲(chǔ)能領(lǐng)域,常要求電池具有功率密度較大,循環(huán)壽命長(zhǎng)和價(jià)格較低等特點(diǎn)。鉛碳電池在空間寬裕、成本要求高的場(chǎng)合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更大,而且相對(duì)來(lái)說(shuō)一次投資成本較低。而鋰電因?yàn)槟芰棵芏雀?、成本偏高,更適合用于一些對(duì)于空間有要求、成本相比下不那么敏感的場(chǎng)合,在分布式儲(chǔ)能場(chǎng)合會(huì)更有發(fā)展。而對(duì)比其它儲(chǔ)能技術(shù),比如電容(儲(chǔ)能密度很低,只能進(jìn)行功率緩沖),液流電池(技術(shù)成熟度中等,體積明顯偏大),鉛碳技術(shù)在現(xiàn)階段仍然具有良好的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
鉛碳電池用于固定式儲(chǔ)能
2)交通工具儲(chǔ)能方面,鉛碳電池的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于成本低廉、性能穩(wěn)定、安全性佳。A、成本低廉使其在低速電動(dòng)車(chē)等中低端市場(chǎng)上一直占有優(yōu)勢(shì),雖然國(guó)家有推廣鋰電的想法,但是畢竟市場(chǎng)規(guī)律更需要尊重。B、性能穩(wěn)定使得鉛碳電池在高、低溫等極端條件下一直可以提供可靠的保障,比如汽車(chē)啟停電源要在-20℃下能夠輸出大電流,而鋰電池的低溫性能則一直是個(gè)普遍性的老大難問(wèn)題。C、安全性佳:交通運(yùn)輸工具的安全性無(wú)論如何強(qiáng)調(diào)都不為過(guò),在這方面鋰電客觀上就是存在短板的,而鉛酸-鉛碳電池在這方面先天就具有明顯優(yōu)勢(shì)。