鉅大LARGE | 點擊量:674次 | 2021年05月20日
國家鼓勵的電動汽車到底安全嗎?
近日,接二連三的新能源汽車充電起火燒成框架的視頻傳出,挑戰(zhàn)了人們的神經(jīng)。國家鼓勵的電動汽車到底安全嗎?下面這篇文章提供了另一個視角。
9月5日珠海三輛正在充電的共享汽車著火
鉛炭電池是鉛酸電池誕生以來的最大技術(shù)進步。應在規(guī)模儲能和低速電動車中加緊推廣應用。
政府部門應取消鉛炭電池的消費稅,允許鉛炭電池在低速電動車中使用,并資助特種炭材料的生產(chǎn)發(fā)展。
楊裕生院士
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%
山西去年有兩座2兆瓦時的儲能電站被燒毀,其使用的是三星公司生產(chǎn)的三元正極材料鋰離子電池。雖然有人認為火災不一定源于電池,但是也應該引起人們對鋰電池安全問題的重視。
今年7月,韓國一座功率4兆瓦、容量12兆瓦時的儲能電站,先起火后爆炸,用的也是三元正極材料鋰離子電池。據(jù)報道,這已是韓國燒掉的第四座鋰離子電池儲能電站。
可見,三元正極材料鋰離子電池安全性還不穩(wěn)定,在規(guī)模儲能領(lǐng)域應謹慎使用。
相比之下,鉛炭電池是一種新型的超級電池,其將鉛酸電池和超級電容器兩者合一:既發(fā)揮超級電容長壽命的優(yōu)點,也發(fā)揮了鉛酸電池的安全性、比能量優(yōu)勢,且擁有非常好的充放電性能。
鉛炭電池應該在儲能電站建設(shè)中占有重要地位。
鉛炭電池優(yōu)點不少
儲能的重要性已為公眾普遍認同。規(guī)模儲能的主要作用有:提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性和安全性;提高風、光等可再生能源的消納水平,推動由化石能源向可再生能源更替;促進能源生產(chǎn)消費開放和靈活交易、實現(xiàn)多能協(xié)同;構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng),推動電力體制改革和促進能源新業(yè)態(tài)發(fā)展。
在多種儲能技術(shù)中,化學電池占有日益重要的地位。在電動車中,電池更是核心部件,決定著電動車的發(fā)展路線、車輛的行駛里程、速度和價格,尤其是與其安全性息息相關(guān)。
鉛酸電池向來以其高安全性、價廉、可靠等優(yōu)秀品質(zhì),占領(lǐng)著電池儲能的主要份額。近年來,利用多孔炭(特種活性炭)粉的電容作用和導電性,將其摻入鉛酸電池負極中,發(fā)展了電容型鉛酸電池(簡稱鉛炭電池),在保持原有優(yōu)點的同時,大幅度提高了循環(huán)壽命、比功率和低溫性能。
而且,充電電壓下降、放電電壓上升,電能利用效率提高??梢哉f,鉛炭電池是鉛酸電池誕生159年來的最大技術(shù)進步。
2004年,工信部的強基工程分別以約2000萬元支持南都、雙登兩家大型鉛酸電池企業(yè)投入鉛炭電池生產(chǎn),這雖然與2009年美國分別以3000多萬美元(約合人民幣4.5億元)支持兩家美國大型鉛酸電池企業(yè)發(fā)展鉛炭電池相比差距不小,但從當時國力來衡量,我國政府的支持力度已經(jīng)很大。
從2016年4月國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016~2030年)》,到2017年9月國家發(fā)展改革委、財政部、科學技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》,一年多時間里,政府部門就有四個下發(fā)文件中提及發(fā)展鉛炭電池,充分說明鉛炭電池越來越受到政府部門重視。
在使用場景中,鉛炭電池還可在低速電動車中充分發(fā)揮作用。
所謂低速電動車,包括電動自行車、電動摩托車、電動三輪物流車,以及正在制定“技術(shù)條件”的“四輪低速電動車”。這些車活動范圍較小,原本使用鉛酸電池。如果改用壽命延長的動力型鉛炭電池,不僅方便了使用者減少更換電池次數(shù),而且使電池再生的次數(shù)也相應減少,能源消耗大為減少。
諸多措施待落實
政府部門發(fā)文件、指方向固然十分重要,而實質(zhì)性的行動更為關(guān)鍵。
首先,應投入經(jīng)費支持特種多孔炭的生產(chǎn)。多孔炭是鉛炭電池的關(guān)鍵材料。我國鉛炭電池發(fā)展慢的主要原因就在特種多孔炭。
目前所用的炭主要自美國和日本進口,價格高昂。國產(chǎn)炭不僅產(chǎn)量少,主要問題還有析氫嚴重,實質(zhì)問題是炭的結(jié)構(gòu)促進了電池充電時水的電解,不僅增加添水維護的工作量和浪費能源,而且放出的氫氣如果疏導不暢將會造成爆燃事故,降低了此類電池固有的安全性。
前面提到的美國政府重金支持發(fā)展鉛炭電池,其同時還出資2100萬美元(折合人民幣1.5億元)支持美國EnerG2公司發(fā)展碳氣凝膠(一種高導電的多孔炭)。后來,該公司得以將碳氣凝膠高價銷來中國供生產(chǎn)鉛炭電池之用。而我國的強基工程支持鉛炭電池產(chǎn)能建設(shè)的同時,卻沒有支持更為根本的多孔炭發(fā)展。
我國的碳氣凝膠研制已有一定基礎(chǔ),政府應該及時幫一把,將這種高技術(shù)產(chǎn)品國產(chǎn)化。
其次,應免除鉛炭電池的消費稅。關(guān)于鉛蓄電池消費稅征收的規(guī)定源于2015年財政部與國稅總局下發(fā)的《關(guān)于對電池涂料征收消費稅的通知》。該通知規(guī)定,“自2015年2月1日起,將對各類電池征收消費稅(部分電池免征),在生產(chǎn)、委托加工和進口環(huán)節(jié)征收,適用稅率均為4%”,“鉛蓄電池自2016年月1日起征收”。
鉛炭電池出身于“鉛酸電池家庭”,免不了被“牽連”征消費稅。鉛炭電池用炭使成本約增加10%(儲能型電池)至20%(動力型電池),4%的消費稅對于本來利潤空間已經(jīng)很小的行業(yè)而言,實乃一沉重負擔。為了有利于鉛炭電池的發(fā)展,其消費稅應予免除。
無論是征收鉛酸電池的消費稅,還是低速電動車排斥鉛酸電池,理由都是“鉛酸電池有污染”。其實,經(jīng)過五年來政府部門抓緊整頓和行業(yè)的共同努力,現(xiàn)實情況已非如此。相反,鋰離子電池行業(yè)也存在污染問題,也需認真考察。凡是有污染,不管什么行業(yè)都應該治理,要一視同仁,公道處理。
最后,尤其應該注意的是,《四輪低速電動車技術(shù)條件(修改稿)》規(guī)定電池組的比能量必須大于每公斤70瓦時,這就將鉛酸電池和鉛炭電池排除在四輪低速電動車之外?,F(xiàn)在距離今年11月《四輪低速乘用車技術(shù)條件》的定稿期限僅有3個月,《四輪低速電動車技術(shù)條件(修改稿)》制定者們應該拋棄成見和偏見,接受新事物,將有關(guān)電池組比能量的條文從《技術(shù)條件》中刪去。