蓄能電池與鋰電池相比誰(shuí)更有前景呢?
去年由于血鉛等各種污染問(wèn)題嚴(yán)重,整個(gè)蓄能電池行業(yè)迎來(lái)一場(chǎng)較大的整頓風(fēng)暴,整個(gè)行業(yè)中眾多企業(yè)在行業(yè)整頓中紛紛落馬,市場(chǎng)對(duì)于鋰電池的關(guān)注度瞬間上升,業(yè)內(nèi)極為看好鋰電池等新能源電池的發(fā)展前景,但是由于種種優(yōu)勢(shì)因素的存在,行業(yè)集中度進(jìn)一步提供之后,為僅存的大型蓄能電池提供了更佳的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)上鋰電池雖然有了一定的拓展空間,但蓄能電池仍占據(jù)有利的市場(chǎng)地位。
鋰電池也有其缺點(diǎn),例舉如下:
1. 不耐受過(guò)充,過(guò)充電時(shí),過(guò)量嵌入的鋰離子會(huì)永久固定于晶格中,無(wú)法再釋放,可導(dǎo)致電池壽命短。
2. 不耐受過(guò)放,過(guò)放電時(shí),電極脫嵌過(guò)多鋰離子,可導(dǎo)致晶格坍塌,從而縮短壽命。
3. 衰老,與其它充電電池不同,鋰電池的容量會(huì)緩慢衰退,與使用次數(shù)無(wú)關(guān),而與溫度有關(guān)??赡艿臋C(jī)制是內(nèi)阻逐漸升高,所以,在工作電流高的電子產(chǎn)品更容易體現(xiàn)。用鈦酸鋰取代石墨似乎可以延長(zhǎng)壽命。
4. 回收率,大約有1%的出廠新品因種種原因需要回收。
但繼去年蓄能電池整頓之后不久,有關(guān)部門(mén)針對(duì)有色行業(yè)環(huán)保問(wèn)題再度提出嚴(yán)打政策,存在重金屬污染問(wèn)題的蓄能電池行業(yè)恰在其中,今年2月7日,中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)表示,近期環(huán)保部將再次啟動(dòng)針對(duì)蓄能電池會(huì)后行業(yè)的專項(xiàng)環(huán)保核查行動(dòng)。有關(guān)方面表示,這些環(huán)保整治活動(dòng)只不過(guò)是一個(gè)開(kāi)頭,隨后各種與蓄能電池行業(yè)相關(guān)的政策可能將會(huì)陸續(xù)出臺(tái),屆時(shí)可能有更多的企業(yè)將面臨被市場(chǎng)淘汰的局面。
盡管經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)發(fā)展,我國(guó)的蓄能電池企業(yè)已經(jīng)基本形成其自己的體系并正呈現(xiàn)較快的發(fā)展趨勢(shì),并且已經(jīng)在環(huán)保問(wèn)題中取得了相當(dāng)大的突破發(fā)展,但由于生產(chǎn)廠家眾多、規(guī)模小、污染較嚴(yán)重、品質(zhì)參差不齊等各種原因,在蓄能電池生產(chǎn)過(guò)程中隨之衍生的污染問(wèn)題并未能得到更好的解決,尤其是為數(shù)眾多的一部分中小型企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中存在極為嚴(yán)重的污染問(wèn)題,給整個(gè)電子行業(yè)造成極大的負(fù)面影響。
針對(duì)種種污染現(xiàn)狀,我國(guó)欲推出各種政策正式整頓當(dāng)前的蓄能電池行業(yè)污染問(wèn)題,蓄能電池行業(yè)將面臨更大的打擊,而相較于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,鋰電池則具有體積小、質(zhì)量輕、工作電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染以及安全性能好等諸多優(yōu)點(diǎn),因此,隨著蓄能電池生產(chǎn)難以為繼,未來(lái)鋰電池將在這一輪的環(huán)保排查中得到更多的益處,直接出位,成為市場(chǎng)炙手可熱的電池產(chǎn)品。
展望未來(lái),蓄能鋰電池能否滿足人們對(duì)便攜式蓄能裝置的要求?許多人對(duì)此抱有疑問(wèn)?,F(xiàn)階段,蓄能鋰電池在某些領(lǐng)域(例如交通和電網(wǎng))內(nèi)成本還是太高,此外,鋰和某些應(yīng)用于蓄能鋰電池中的過(guò)渡金屬的短缺也是潛在的不利因素。然而,相對(duì)于其他化學(xué)物質(zhì),蓄能鋰電池具有確定的、根本性的優(yōu)勢(shì):第一,所有化學(xué)元素當(dāng)中鋰的還原電位最低,所以理論上鋰基電池具備最高的電動(dòng)勢(shì);第二,鋰是第三輕的元素,且鋰離子是單價(jià)離子,半徑很小。兩個(gè)因素結(jié)合起來(lái),使得鋰基電池在相同體積/重量下具有相對(duì)大的容量和功率。更高價(jià)的正離子雖然攜帶電量更多,但遷移率很低,要應(yīng)用到電池上存在著巨大的障礙,因?yàn)殡x子在固體電極中的擴(kuò)散往往是電池性能的限速因子。
鋰金屬在一定時(shí)間內(nèi)不太可能出現(xiàn)明顯的短缺。這個(gè)觀點(diǎn)和曾經(jīng)的石油峰值論相似?,F(xiàn)階段,隨著價(jià)格的上漲和開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,石油的儲(chǔ)量和資源還在繼續(xù)增長(zhǎng),“峰值”還沒(méi)得到實(shí)際的驗(yàn)證。如果從絕對(duì)量上看,把地殼內(nèi)可用的鋰制成電池,足以給全世界的汽車(chē)供能。但是,價(jià)格因素依然制約著蓄能鋰電池的應(yīng)用規(guī)模。實(shí)際上,正極材料和電解液用到的鋰金屬只占總成本的很小一部分,主要的成本來(lái)自加工過(guò)程和正極材料里的鈷金屬。考慮到其優(yōu)勢(shì),在便攜式電化學(xué)能儲(chǔ)蓄裝置當(dāng)中,蓄能鋰電池很可能是長(zhǎng)期的主宰。
基于這點(diǎn)考慮,若能從成本和性能上得到提高,蓄能鋰電池的應(yīng)用將會(huì)大大擴(kuò)展,使很多新技術(shù)得以突破蓄能的瓶頸。對(duì)蓄能鋰電池的研究有相當(dāng)一部分是關(guān)于電極材料的。具備更高放電速率、更大電容量和足夠高電壓(僅對(duì)正極)的電極能顯著提高蓄能鋰電池的能量和功率密度,減小體積,降低成本。當(dāng)然一切的前提是材料本身并不貴重或稀有。
















