鉛酸蓄電池自1859年由Plante發(fā)明以來，有150多年的使用歷史，技術(shù)十分成熟，安全性能好，應用范圍很廣，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)生強烈的替代效應。預計汽車起動領域短期不會被替代，備用及儲能電池僅在中小容量市場存在替代可能，動力電池領域是最可能被鋰離子電池替代的，其替代進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，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，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。

 

三種主流二次電池性能特點比較

 

   二次電池的不同性能特點決定了各自的適用領域，鉛酸電池適用于起動電池、后備電源、儲能電源及低速電動車，而鋰離子電池、鎳氫電池因其輕便特點更適于用作便攜式設備電池、高速電動車電動電池。

 

   起動電池領域，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：起動用電池對起動倍率和冷啟動能力要求高，汽車起動電池的起動倍率一般不低于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，難以滿足起動倍率要求。另外電池內(nèi)阻受溫度影響，溫度下降會加大內(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，否則起動用鉛酸蓄電池難以被其他類型電池替代。

 

   后備電源、儲能電池領域，鉛酸電池占優(yōu)，鋰電池僅能進入中小容量市場：后備電源、儲能電池對電池容量、安全性以及對環(huán)境適應性要求高，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，多個串聯(lián)存在一致性問題，因此目前通信、電力等領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。在儲能領域，電池儲能并不是最重要的儲能技術(shù)，2010 年全球電池儲能僅451MW，占比0.36%，其中鈉硫電池儲能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能，比較而言，鉛蓄電池在容量、安全性以及對環(huán)境適應性更強，成本最低，已實現(xiàn)商業(yè)化應用，而鋰電池更多是示范項目。

 

   動力電池領域，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、壽命較短的缺點使其面臨鋰電池的巨大威脅。在國內(nèi)，電動自行車以中低檔產(chǎn)品為主，鉛酸電池以其高性價比優(yōu)勢占據(jù)了電動自行車絕大部分市；而海外電動自行車高檔占比較高，高檔電動自行車都采用鋰離子電池。