解读储能产业未来锂离子电池有望成为主角

时间:2016-04-11 09:39来源:电池中国网作者:西顾

点击: 次

在日渐兴起的能源互联网中，由于可再生能源与分布式能源在大电网中的大量接入，结合微网与电动车的普及应用，储能成为协调这些应用的至关重要的一环。国内很多传统的电池企业如猛狮科技、南都电源等纷纷布局储能领域。但能源互联网系统庞大而又复杂，电池企业在技术和产品上怎样才能正确对接储能产业的需求呢？

　　铅酸电池有很大的发展空间

　　据业内人士介绍，理想的储能形式最好同时具备大容量存储、快速充放、可靠性高、成本低等特点，这对于储能电池提出了长寿命、高能量密度、高功率密度、低成本等要求。

　　对于传统的铅酸电池企业，其产品具有技术成熟、价格便宜等优势，而且铅酸电池储能系统在发电厂、变电站充当备用电源已使用多年，并在维持电力系统安全、稳定和可靠运行方面发挥了极其重要的作用。

　　业内专家认为铅酸电池依靠其成熟的技术优势和低廉成本，在储能领域具有极强的竞争力。但较其他二次电池，存在如下缺点：

　　（1）能量密度低。

　　铅酸电池的能量密度仅为40-50Wh/kg。

　　（2）循环寿命较短。

　　普通铅酸电池循环寿命仅有1000次左右，这相当于提高了电池单周储能成本，从而导致成本升高。

　　（3）工作温度较窄。

　　超过一定的温度极易引起电池性能下降，甚至起火爆裂。

　　（4）环境污染重。

　　因而，业内专家普遍建议铅酸电池向着提高能量密度、延长寿命、减少环境污染等方向发展。

　　近期，超威集团通过泡沫状的石墨代替一部分铅材料，辅以结构上改进，大大提高了铅酸电池的比能量，显示出铅酸电池在技术提升和市场应用上均有很大的发展空间。

　　近年来，锂离子电池在电网储能领域也得到了应用。2011年，日本三菱开发出集装箱式大容量（1MW）锂电池储能系统。国内，深圳比亚迪公司开发出基于磷酸铁锂电池储能技术的200kW×4h柜式储能电站和1MW×4h储能示范站。

　　众所周知，锂离子电池具有能量密度高、放电电压高、电池自放电率低、循环寿命长、充放电效率高、工作温度范围宽等很多优点，业界普遍认为锂离子电池最有希望成为能源互联网储能体系的主角。

　　但是专家提醒锂离子电池仍需要解决以下几个问题：

　　（1）安全性。

　　由于采用液体有机电解质，锂离子电池易在过充电等滥用条件或因内部缺陷而引起内部短路、着火甚至爆炸。

　　（2）循环稳定性。

　　锂电池的正负极、特别是石墨负极在嵌脱出锂离子时，会产生一定程度的体积膨胀或收缩，可能导致电池内部的界面膜破裂，引起容量衰减，影响电池寿命。

　　（3）一致性问题。

　　锂离子电池单体容量小，规模化储能需要若干只电池的串并联，因此单体电池的一致性非常重要。

　　（4）成本。

　　目前从原材料成本到加工生产成本还比较高，需进一步降低电池成本。

　　笔者认为，无论是铅酸电池还是锂离子电池都有可能成为未来能源互联网储能系统主要应用的二次电池。但是，无论哪种电池要实现在能源互联网储能系统中的应用，都需要满足其各方面的条件要求，尤其是技术性和经济性的要求。想要在储能产业掘金的电池企业需要加强关键材料（如电极材料、隔膜、电解液等）及电池结构基础理论研究，比照储能系统的需求提升电池的性能的同时降低关键材料的成本，才有可能在新一轮的竞争中拔得头筹。

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