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鋅空氣電池發(fā)展現(xiàn)狀及鉛鋅行業(yè)狀況分析

鉅大LARGE  |  點擊量:3902次  |  2021年09月27日  

我國儲能網(wǎng)訊:鉛鋅因礦產(chǎn)經(jīng)常伴生,且在價格走勢上也保持極高的近似性,因而可以說是金屬行業(yè)的一對孿生兄弟。原本兩個金屬用途的差異性決定其各不相干,但近期隨著鋅空氣電池迅速發(fā)展,此前的難兄難弟后期或面對一場最終對決。


鋅空氣電池技術(shù)優(yōu)點突出


鋅空氣電池,又稱鋅氧電池,用活性炭吸附空氣中的氧或純氧作為正極活性物質(zhì),以鋅為負極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質(zhì)的一種原電池。與傳統(tǒng)電池,特別是與鉛酸蓄電池相比,鋅空氣電池存在諸多優(yōu)點。


首先,綠色環(huán)保是亮點,被譽為21世紀環(huán)保型新能源。由于鋅空氣電池不采用鉛、汞、鎘等重有毒的重金屬,因此其對環(huán)境的污染較小,同時不存在爆炸危險,安全可靠。其次,成本低,蓄能大。原材料重要是空氣中的氧及價格低廉的鋅,故而材料易得。且它的容量比其它電池高3-10倍。如單體300安時圓柱體型鋅空氣電池,其重量僅為0.75kg,而同樣的蓄電池的重量則大于8kg。與當前主流鋰汽車電池相比,資料顯示,180公斤重量鋅空氣電池能夠出現(xiàn)44千瓦時電量,續(xù)航能力350公里,而同樣電量的鋰離子電池重量要達360公斤。最后,充電方面優(yōu)勢突出。多數(shù)蓄能電池存在頻繁充電的缺點,特別是鉛酸蓄電池不能長期深度放電,充電時間長給客戶帶來諸多不便。而部分型號的鋅空氣電池并不是蓄電池,而是利用鋅和空氣直接發(fā)電。簡單地說,在電池用完后,用戶只需更換封裝好的鋅粉,就可以重復(fù)使用,更換的時間在3分鐘內(nèi)即可完成。


鋅空氣電池技術(shù)突破,鋅需求結(jié)構(gòu)面對調(diào)整

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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

鋅空氣電池優(yōu)勢雖然較多,但此前受部分技術(shù)原因及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)沒有達成規(guī)?;?,故而鋅空氣電池一直只作為一個概念,實際應(yīng)用較少。而近年隨著鋅空氣電池技術(shù)不斷改善,其離實際大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用越來越近。近日,美國紐約EOS儲能公司(EOSEnergyStorage)聲稱他們已經(jīng)開發(fā)出一種更加綠色環(huán)保的鋅空氣電池。一個0.3千瓦的電池可以實現(xiàn)2700次充放電沒有性能衰減。其最終目標是實現(xiàn)1萬次循環(huán),產(chǎn)品在電網(wǎng)儲能中維持30年壽命。


國內(nèi)方面,2011年國內(nèi)首個鋅空氣電動公交車正式下線,據(jù)悉此鋅空氣電池純電動城市公交車每充一次電可行駛約300公里,最高時速可達每小時80公里,其運營成本比傳統(tǒng)鋰離子電池電動汽車低三分之一。此外武漢泓元偉力新能源科技有限公司首個鋅空氣電池基地已于2010年十月啟動,鋅空氣電池產(chǎn)品已進入試生產(chǎn)階段。公司最快將于2012年進行新能源電池的量產(chǎn),每年為1萬輛純電動公交車供應(yīng)動力鋰離子電池,產(chǎn)值規(guī)??蛇_30億元,這標志著鋅空氣電池進入規(guī)?;a(chǎn)階段。


我國未來10年將投入超過1000億元的資金,用于扶持節(jié)能與新能源汽車生產(chǎn),使我國成為全球最大的新能源汽車生產(chǎn)國。然而當前我國在新能源汽車開發(fā)領(lǐng)域,純電動公交車所用的動力鋰離子電池基本上是鋰離子電池。鋰離子電池是屬于充電性質(zhì)的電池,裝配到12m級的公交車后,每天必須到專業(yè)的充電站沖電,若用大流量的直流充電,充電時間至少要用3個多小時,若用交流充電至少要用5-6個多小時。而鉛酸動力鋰離子電池目前重要應(yīng)用于電動自行車,電動汽車上的應(yīng)用技術(shù)目前仍不成熟。因此從技術(shù)前景來講,鋅空氣電池后期在新能源汽車市場的角逐中將占據(jù)上風。且隨著技術(shù)日漸成熟,或暗示鋅空氣電池時代已經(jīng)開啟。


2011年鋅電池占鋅總需求的比例不到10%,與2005年相比不增反降。重要原因是含鋅電池在行業(yè)中并非主流,但料后期隨著鋅空氣電池產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?,加之其他含鋅電池技術(shù)不斷革新,料鋅在電池行業(yè)的需求占比或?qū)霈F(xiàn)大幅新增的情況。


鉛酸蓄電池是鉛錠的重要需求下游,且近年來占鉛需求結(jié)構(gòu)的比重不斷增大,2011年維持在80%左右。而我國鉛酸蓄電池重要應(yīng)用在電動自行車上,目前97.5%的電動自行車采用鉛酸蓄電池,但鉛酸蓄電池壽命短,環(huán)境污染嚴重。據(jù)悉2011年因多起“血鉛”事件及環(huán)保整治致使全國80%以上的蓄電池公司被關(guān)閉或處于停產(chǎn)狀態(tài)。

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近期由國家環(huán)保部和工信部聯(lián)合制定的《蓄電池業(yè)準入條件》有望出臺,該準入條件對從事鉛酸電池生產(chǎn)、回收處理公司的資質(zhì)、規(guī)模以及資金實力均作了相應(yīng)的規(guī)定,將限制低水平低技術(shù)含量項目,提高了行業(yè)門檻,目前2000-3000家的廢舊電池回收處理公司可能因門檻限制被精簡至200-300家,縮水幅度達到90%。另了解到上海地區(qū)或采取措施,率先淘汰鉛酸蓄電池。制定在3至5年內(nèi)全面禁止鉛酸蓄電池電動自行車上路的執(zhí)行方法,并大力發(fā)展和采用其他新型能源,如鋰離子電池、Ni-H電池、鋅空氣電池等。整體看鉛酸蓄電池因并非環(huán)保型新能源,所以在政策上有諸多限制,因此近一至兩年的需求前景可想而知。


從歷史數(shù)據(jù)來看,2006年倫鋅比倫鉛一度高出3000美元/噸以上,但隨后受鉛鋅供求面的強弱轉(zhuǎn)變,倫鉛價格迅速飆升,并超出倫鋅900美元/噸。但從目前基本面分析來看,近期過低的鋅價使冶煉廠開工率大幅走低,部分新增項目被延后,鋅產(chǎn)量擴張受抑制明顯。特別是我國方面,十二五期間將鋅產(chǎn)量限制在720萬噸附近,并明確淘汰落后產(chǎn)量40萬噸。需求上,我國經(jīng)濟整體高位運行及城市化進程將使鋅需求前景保持樂觀,而鋅空氣電池的規(guī)?;a(chǎn)更新增了市場對鋅需求空間的無限想象。而鉛則因其為污染重金屬,在我國十五期間有色金屬結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及環(huán)境治理為重要背景下,其供需料均將受到一定限制。特別是后期鋅空氣電池對鉛酸電池產(chǎn)業(yè)的蠶食必將引起鉛鋅供需面再度轉(zhuǎn)化,鉛強鋅弱局面或被改寫。



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