鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:719次 | 2022年09月02日
充電鋰電池、鉛酸電池、燃料動(dòng)力鋰電池 哪種電池更堪大用?
在小編看來,三種電池都各有特點(diǎn),雖然相對(duì)而然鉛酸電池出現(xiàn)的時(shí)間最早,也早早就給套上了淘汰的帽子,但是憑借極低的成本和更加成熟的技術(shù)依然占據(jù)了市場一角。
所以小編給大家科普一下,看看哪種電池更能代表新能源未來的發(fā)展方向。
鋰離子電池太子等著登基
鋰離子電池嚴(yán)格意義上說不是新能源,甚至連能源也算不上,因?yàn)殇囯x子電池不像化學(xué)電池?;瘜W(xué)電池本身就是能源,靠電池里的化學(xué)反應(yīng)來出現(xiàn)電流,反應(yīng)完了,電池的壽命也就結(jié)束了。
鋰離子電池并非能源,但可以使得新能源變成可能。比如太陽能,只是白天有,就可以用電池儲(chǔ)存下來,夜晚用。風(fēng)能則因風(fēng)量不定,電負(fù)荷也隨之起伏。當(dāng)風(fēng)力大的時(shí)候發(fā)的電比較多,但不一定能用完,就可以儲(chǔ)存下來,待風(fēng)小的時(shí)候用。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在我國制造2025里面,政府層面首次將鋰離子電池作為新能源寫進(jìn)報(bào)告中,也就是傳說中的動(dòng)力鋰離子電池。
在我國制造2025里面,動(dòng)力鋰電池的能量密度目標(biāo)是350瓦時(shí)/公斤,對(duì)應(yīng)配套的新能源汽車的數(shù)量到2020年時(shí)預(yù)計(jì)要100萬輛,到2030年時(shí)預(yù)計(jì)200萬輛。其背后的重要原因就是把動(dòng)力鋰電池和新能源革命聯(lián)系在一起,這給動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)了極大的發(fā)展前景。
那么什么是動(dòng)力鋰離子電池呢,度娘的解釋是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池,當(dāng)前可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。其中鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的,可極大的可滿足消費(fèi)類需求,至此,鋰離子電池逐漸被人們所重視。
隨著新能源汽車銷量逐年上升,關(guān)于鋰離子電池的需求量也在不斷擴(kuò)張。以2014年數(shù)據(jù)為例,按照鋰離子電池展動(dòng)力鋰電池20%的滲透率來計(jì)算,鋰離子電池市場規(guī)模約為1.50萬組,按照每組動(dòng)力鋰離子電池均價(jià)為5萬元,市場總額約為7.48億元。作為核心部件的鋰離子電池迎來發(fā)展的大好良機(jī),同時(shí)迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。
而且鋰離子電池公司面對(duì)上游原材料不足、成本迅速上升的困境。鋰離子電池原材料中最重要的碳酸鋰,遭到市場炒作,使得價(jià)格迅速上游,半年內(nèi)漲幅達(dá)到兩倍。碳酸鋰在鋰離子電池的原材料成本占比中超過了50%的比例,因此碳酸鋰價(jià)格半年內(nèi)飆升兩倍,鋰離子電池總成本就相應(yīng)上漲20%。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
上游原材料供應(yīng)不足,以及新能源汽車發(fā)展加大了市場需求量,導(dǎo)致了鋰離子電池價(jià)格出現(xiàn)上揚(yáng),除此之外,人為因素同樣不可忽視,市場專業(yè)投機(jī)力量介入,機(jī)構(gòu)抱團(tuán)乘機(jī)炒作,使得鋰離子電池現(xiàn)貨大漲。
盡管上漲幅度過快過大,但鋰離子電池的發(fā)展前景依然被看好,尤其是今年國內(nèi)新能源汽車保持快速發(fā)展,鋰離子電池需求仍可能處于供不應(yīng)求的狀態(tài),國內(nèi)的鋰離子電池公司將繼續(xù)致力于擴(kuò)產(chǎn)工作。
預(yù)計(jì)到2017年鋰離子電池行業(yè)市場達(dá)到2300億元左右,到2020年行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到6000億元左右,鋰離子電池行業(yè)市場仍有較大的上漲空間,未來前景樂觀。
燃料動(dòng)力電池日韓偏愛但技術(shù)復(fù)雜
燃料動(dòng)力電池(FuelCell)是一種將存在于燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料動(dòng)力電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等,像一個(gè)蓄電池,但實(shí)質(zhì)上它不能儲(chǔ)電而是一個(gè)發(fā)電廠。但是,它要電極和電解質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)才能發(fā)電。
而氫是燃料動(dòng)力電池中的重要使用元素。狹義上講我們現(xiàn)在所說的燃料動(dòng)力電池一般等同于氫燃料動(dòng)力電池。氫燃料作為能源的突出特點(diǎn)是無污染、效率高、可循環(huán)利用。而氫是一種無色的氣體,燃燒一克氫能釋放出142千焦?fàn)柕臒崃浚瞧桶l(fā)熱量的3倍。它燃燒的產(chǎn)物是水,沒有灰渣和廢氣,不會(huì)污染環(huán)境,因此氫作為燃料被認(rèn)為將會(huì)成為21世紀(jì)最理想的能源。
近幾年,歐美日等地在政府大力扶持下,在氫燃料汽車研發(fā)方面均取得了一定成就,包括奔馳、通用、豐田等巨頭公司更是紛紛布局。日本政府正在本國內(nèi)大力推進(jìn)氫燃料動(dòng)力電池車的發(fā)展。
根據(jù)《新成長戰(zhàn)略》規(guī)劃,日本政府提出以下目標(biāo):包括氫燃料動(dòng)力電池車在內(nèi)的下一代環(huán)保車市場份額,將從2013年的約23%提升至2030年的50%~70%。同時(shí),為氫燃料動(dòng)力電池車供應(yīng)補(bǔ)貼,2025年使其售價(jià)和混動(dòng)車持平,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和國際接軌以促進(jìn)其海外銷售等舉措被列為重點(diǎn)實(shí)行項(xiàng)目。
本田的氫燃料動(dòng)力電池車Clarity就將在今年晚些時(shí)候開始發(fā)售。這款車在去年十一月份的美國洛杉磯車展亮相。
Clarity的內(nèi)飾長得挺好,但它的創(chuàng)新之處,還是在引擎蓋下。不同于傳統(tǒng)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或者全電動(dòng)系統(tǒng),Clarity采用的氫燃料動(dòng)力電池供應(yīng)動(dòng)力。這種先進(jìn)的動(dòng)力系統(tǒng)并不是第一次使用——本田在2005年就開始銷售氫燃料動(dòng)力電池車,在美國、德國和日本已經(jīng)賣了好幾年。簡單來說,燃料動(dòng)力電池汽車將氫燃料轉(zhuǎn)化為電能,唯一的排放物是水,超級(jí)環(huán)保。但說起來簡單,實(shí)際做卻挺難的。
本田汽車部門執(zhí)行副總裁約翰dot;孟德爾(JohnMendel)說:「Clarity氫燃料動(dòng)力電池汽車是一款顛覆性的產(chǎn)品,它供應(yīng)不折不扣的零排放用戶體驗(yàn),無論是性能、實(shí)用性、里程還是充電速度都可以和今天的汽油汽車媲美。」
但是說老實(shí)話關(guān)于像這類新能源車,我的第一想法就是貴,專門為富豪們服務(wù)的車,像我們這種平常老百姓也只能是遠(yuǎn)觀不能褻玩。
而且氫燃料車目前就推廣而言和現(xiàn)實(shí)還存在較大差距。燃料動(dòng)力電池生產(chǎn)成本很高,而加氫站的建設(shè)甚至比鋰離子電池電動(dòng)汽車的充電站更難。除此之外,氫氣有爆炸的隱患且氫氣來源渠道有限。
目前而言,氫燃料動(dòng)力電池汽車(FCV)在和傳統(tǒng)的燃料汽車和電動(dòng)汽車的競爭中優(yōu)勢不大,預(yù)計(jì)到2027年,F(xiàn)CV在車市中的占有率甚至不到0.1%。關(guān)于氫燃料動(dòng)力電池汽車,目前的客戶只有三種選擇:豐田Mirai、現(xiàn)代途勝FCV、本田Clarity,而且這些車僅限于日本、美國加利福尼亞州、韓國和幾個(gè)其他小型市場。
思邁汽車信息咨詢公司預(yù)期2027年會(huì)有17款FCV上市,包括幾家歐洲汽車制造商的產(chǎn)品。但是對(duì)FCV的整體預(yù)測是年銷量僅達(dá)7萬輛,不足市場份額的0.1%。
在業(yè)界有這么個(gè)說法,沒有能源站,就沒法賣車,豐田常務(wù)董事佐藤康彥說,豐田完全不想做一個(gè)能源公司,所以想聯(lián)合各家能源公司一起做這場生意。他說的的確是實(shí)話。
鉛酸電池很意外的沒有淘汰
鉛酸電池聽起來更像一個(gè)從遠(yuǎn)古來的產(chǎn)物,但是有一點(diǎn)你絕對(duì)想不到,目前市場上80%以上的新能源汽車使用的是鉛酸蓄電池,鋰離子電池使用率普遍較低,一定意義上來講,新能源汽車的發(fā)展更大程度上將拉動(dòng)鉛酸蓄電池的消費(fèi)。
鋰離子電池使用率普遍較低,原因在于鋰離子電池目前在動(dòng)力鋰電池方面技術(shù)還不夠成熟,安全性有待提高;另外目前鋰離子電池高新技術(shù)依賴進(jìn)口,價(jià)格相對(duì)鉛酸蓄電池較為昂貴,難以得到普及。所以目前一定意義上來講,新能源汽車的發(fā)展更大程度上將拉動(dòng)鉛酸蓄電池的消費(fèi)。
我們目前上市的電動(dòng)汽車使用鉛酸電池,不是電動(dòng)汽車公司蠢,不了解采用新技術(shù),而是在目前能量產(chǎn)量供貨的電池中,只有這種是可用靠譜的,其他或者是技術(shù)不成熟,或者是產(chǎn)業(yè)鏈無法配套的、或者是成本太高無法商用。
所以說,鉛酸電池還沒有推出歷史舞臺(tái),相反卻逆勢占據(jù)主角位置一定程度上來說來說是一種市場向技術(shù)妥協(xié)的結(jié)果。
還有一點(diǎn)值得注意的是,一直以來,電池成本居高不下都成為制約新能源汽車發(fā)展的重要問題之一,即使享受著高額的國家補(bǔ)貼,電動(dòng)汽車動(dòng)輒20萬元以上的售價(jià)也仍讓很多消費(fèi)者覺得難以承受。然而,諷刺的是,在三、四線城市的大街上,卻充斥著大量的廉價(jià)電動(dòng)汽車。
鉛酸電池一般應(yīng)用在低速和城市短途電動(dòng)汽車上,雖然鉛酸電池能量密度低,但由于成本不高,售價(jià)低廉,在中小城市極為暢銷。不過,這些電動(dòng)汽車的續(xù)航里程很難達(dá)到100公里以上。此外,而國家對(duì)此并未明文禁止,所以關(guān)于這類電動(dòng)汽車的態(tài)度,也視各地方政府而定。
理論上說雖然鉛酸電池仍然處在輝煌的頂點(diǎn),但勢必在未來幾年遭到迅速淘汰。
小結(jié):以上三種電池是目前市面上被討論最多的,還有一些劍走偏鋒的技術(shù)小槑覺得沒有拿出來說說的必要??v觀大環(huán)境來看,鋰電將結(jié)果鉛酸電池的衣缽成為舞臺(tái)上的主角應(yīng)該問題不大。至于燃料動(dòng)力電池未來的發(fā)展前景,小槑覺得假如不解決關(guān)鍵問題,燃料動(dòng)力電池依舊無法擺脫小清新的身份,只能寄居在人們美好的憧憬里。