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淺析電池那些事兒

作者: | 發(fā)布日期: 2018 年 11 月 29 日 11:15 | 分類: 產(chǎn)業(yè)資訊

一般來說,電池包括物理電池和化學(xué)電池。

物理電池是利用物理效應(yīng),將太陽能、熱能或核能直接轉(zhuǎn)換成直流電能的裝置,如太陽能電池、溫差發(fā)電器、核電池等;化學(xué)電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成直流電能的裝置,如鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鋅錳電池等。

在電池中,化學(xué)電池是最主要的電池?;瘜W(xué)電池按是否可以循環(huán)使用,分為一次電池和二次電池兩大類。其中,一次電池是活性物質(zhì)僅能使用一次的電池,又稱原電池,如鋅錳電池,堿錳電池等;二次電池可充電、循環(huán)使用,又稱蓄電池。蓄電池利用電池內(nèi)活性物質(zhì)在放電狀態(tài)下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)輸出電流,在充電狀態(tài)下發(fā)生逆向化學(xué)反應(yīng)儲存電能。

蓄電池按電極材料和工作原理的不同,主要分為鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等四大類。其中,鉛酸蓄電池具有性價比高、容量大、功率高、壽命長、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池;鋰離子電池憑借能量密度高的優(yōu)勢也占據(jù)一定的市場份額。

淺析電池那些事兒
科技的發(fā)展、人類生活質(zhì)量的提高,石油資源面臨危機(jī)、地球生態(tài)環(huán)境日益惡化,形成了新型二次電池及相關(guān)材料領(lǐng)域的科技和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的雙重社會背景。市場的迫切需求,使新型二次電池應(yīng)運(yùn)而生。其中,高能鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳鋅電池、免維護(hù)鉛酸電池、鉛布電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池等新型二次電池備受青睞,在中國得到廣泛應(yīng)用,形成產(chǎn)業(yè)并迅猛發(fā)展。

分類

鉛酸蓄電池

常用的車用蓄電池主要分為三類:普通蓄電池、干荷蓄電池和免維護(hù)蓄電池。

普通蓄電池:普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價格便宜;缺點(diǎn)是比能低 ( 即每公斤蓄電池存儲的電能 ) 、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。

干荷蓄電池:它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池,它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲電能力,在完全干燥狀態(tài)下,能在兩年內(nèi)保存所得到的電量,使用時,只需加入電解液,等過 20 — 30 分鐘就可使用。

免維護(hù)蓄電池:免維護(hù)蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護(hù)蓄電池也有兩種:第一種在購買時一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)( 添加補(bǔ)充液 ) ;另一種是電池本身出廠時就已經(jīng)加好電解液并封死,用戶根本就不能加補(bǔ)充液。

淺析電池那些事兒

UPS蓄電池

UPS 稱為不間斷電源,是因?yàn)橥k姷臅r候,它能快速轉(zhuǎn)換到"逆變"狀態(tài),從而不會讓在使用中的電腦因?yàn)橥蝗煌k娢磥淼眉按鎯Χブ匾募?不是用來當(dāng)備用電源用的,如果你只是想在停電的時候可以用電,光買逆變器就夠了。 一般家用UPS里用的大多是,免維護(hù)型鉛酸蓄電池。

磷酸鐵鋰蓄電池

磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池家族中最安全的高比能量電池。磷酸鐵鋰電池的放電電壓非常平穩(wěn),一般為3.2 V,放電后期(主要指剩余的10%容量)電壓變化較快,截止電壓一般為2.5 V。環(huán)境溫度特別是低溫會對磷酸鐵鋰電池的放電容量產(chǎn)生影響:-20℃的放電容量是常溫容量的45%,-10℃是常溫的65%,-5℃是常溫的80%,0℃是常溫的90%,0℃~20℃的放電容量變化非常小。磷酸鐵鋰電池的低溫性能優(yōu)于鉛酸蓄電池。

超級蓄電池

“超級蓄電池——發(fā)動機(jī)啟動電源”是一種當(dāng)內(nèi)燃機(jī)配用的傳統(tǒng)蓄電池失效而無法實(shí)施啟動時,能通過快速儲能后向內(nèi)燃機(jī)提供啟動電源的裝置。

傳統(tǒng)蓄電池的工作原理及缺陷:2013年以內(nèi)燃機(jī)為動力的設(shè)備主要采用傳統(tǒng)蓄電池作為啟動電源,由于傳統(tǒng)蓄電池受使用壽命、存放時間、環(huán)境溫度等因素的限制,會導(dǎo)致儲量降低或內(nèi)阻過大而失效,從而無法實(shí)施啟動。同時,由于這些因素難以預(yù)測和控制,內(nèi)燃機(jī)無法啟動的情況隨時可能發(fā)生而令人束手無策,特別是當(dāng)用于消防、救災(zāi)、軍事、通訊等用途的裝備或體積龐大的工程機(jī)械遇到這種情況時,可能會造成極為嚴(yán)重的后果。

傳統(tǒng)蓄電池環(huán)境溫度每降低10℃內(nèi)阻約增大15%,蓄電池的內(nèi)阻超過正常值25%,該容量已降低到其標(biāo)稱容量的80%左右,如果蓄電池內(nèi)阻超過正常值的50%,該蓄電池容量已降低到其標(biāo)稱容量的80%以下。若有新型的蓄電池與傳統(tǒng)蓄電池設(shè)計(jì)為并聯(lián)配置的話,就可以瞬時釋放大電流,從而解決因低溫啟動設(shè)備困難問題,同時大大延長傳統(tǒng)蓄電池的使用壽命。

蓄電池行業(yè)巨頭

近些年來,美國江森自控公司、索尼、三洋、日立等知名企業(yè)紛紛在中國建立了自己的蓄電池生產(chǎn)基地,還將市場從大城市逐步拓展到中小城市,甚至NEC、博世主要以生產(chǎn)軟件與電器為主的企業(yè)也開始將業(yè)務(wù)的觸角延伸到生產(chǎn)蓄電池領(lǐng)域中??鐕镜挠咳?,使國內(nèi)蓄電池生產(chǎn)企業(yè)面臨更加激烈的競爭。那么,國內(nèi)蓄電池企業(yè)情況如何呢?

天能集團(tuán)是中國新能源動力電池行業(yè)的龍頭企業(yè),創(chuàng)始于1986年。經(jīng)過30多年的發(fā)展,現(xiàn)已成為以電動車環(huán)保動力電池制造為主,集新能源汽車鋰電池、汽車起動啟停電池、風(fēng)能太陽能儲能電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售,以及廢舊電池回收和循環(huán)利用、城市智能微電網(wǎng)建設(shè)、綠色智造產(chǎn)業(yè)園建設(shè)等為一體的大型實(shí)業(yè)集團(tuán)。

作為一家動力電池生產(chǎn)商,天能最開始的動力電池產(chǎn)品主要還是應(yīng)用于電動自行車,且主要集中于電動自行車市場專用的鉛酸動力電池產(chǎn)品。不過很快,隨著市場明顯趨向于發(fā)展減少依賴石油及氣體燃料與較少廢氣排放的其他交通工具,天能開始有意開拓電動摩托車及電動汽車用動力電池市場。自2009年開始,純電動汽車用電池產(chǎn)品在天能的鉛酸電池產(chǎn)品中占據(jù)一席之地,并且增長速度可觀。

此后,天能逐漸將其主要產(chǎn)品從原來的電動自行車用電池向電動摩托車以至電動汽車用動力電池的方向擴(kuò)展,以及在鉛酸電池產(chǎn)品基礎(chǔ)上大拓鎳氫及鋰電池產(chǎn)品業(yè)務(wù)。
超威電源有限公司創(chuàng)立于1998年,是一家專業(yè)從事動力型和儲能型蓄電池研發(fā)、制造、銷售的高新技術(shù)企業(yè)??偛课挥谡憬¢L興縣,經(jīng)過十多年來的高速發(fā)展,目前主導(dǎo)產(chǎn)品為電動助力車、電動汽車和太陽能風(fēng)能發(fā)電儲能等用途的動力型和儲能型膠體鉛蓄電池、鋰電池,年產(chǎn)銷量位居全國同行業(yè)第二,產(chǎn)品覆蓋全國,并出口亞歐及拉美地區(qū)。

風(fēng)帆股份有限公司,是軍用起動鉛酸蓄電池的定點(diǎn)生產(chǎn)單位。多年來風(fēng)帆股份公司引進(jìn)了多條蓄電池專用生產(chǎn)線和檢測設(shè)備,年生產(chǎn)能力達(dá)到350萬KVAh。公司完全等效采用美國、德國、日本、法國及其著名汽車制造廠的先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品性能達(dá)到當(dāng)前國際技術(shù)水平。

2002年成功地引進(jìn)投產(chǎn)了新型極板蓄電池的全套生產(chǎn)線,推出了綠色環(huán)保型"風(fēng)帆/超越"系列全免維護(hù)蓄電池,以其優(yōu)越的性能,全面支持當(dāng)今高用電量汽車的使用。風(fēng)帆蓄電池(風(fēng)帆電瓶、風(fēng)帆電池)得到"奧迪A6","帕薩特B5","桑塔納","捷達(dá)","風(fēng)神藍(lán)鳥", "富康"等轎車、"切諾基"等吉普車、"依維柯"等旅行車、"斯太爾"等重型汽車的配套認(rèn)可,配套車型達(dá)30多種品牌 。

駱駝集團(tuán)股份有限公司始創(chuàng)于1980年,為一家專業(yè)從事先進(jìn)電池研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、回收的綜合性高新技術(shù)企業(yè)。30多年來,公司面向市場,奮力拼搏,已成長為一個大型企業(yè)集團(tuán),逐漸發(fā)展壯大為國內(nèi)最大的蓄電池制造公司之一。

涵蓋范圍如下:鉛酸蓄電池,純鉛薄極板電池,動力鋰離子電池等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、農(nóng)用車、船舶、叉車、高爾夫球車、電動汽車、電動摩托車、電動自行車及工業(yè)和各種特殊用途,共計(jì)400多個品種與規(guī)格。同時還經(jīng)營廢舊鉛蓄電池回收處理,并生產(chǎn)多種塑膠制品。

憑著豐富的蓄電池生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、完善的創(chuàng)新體系、良好的用戶關(guān)系以及可靠的售時、售中和售后服務(wù),現(xiàn)已成為國內(nèi)各主要轎車生產(chǎn)企業(yè)與商用車生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)秀供應(yīng)商,主要配套單位已達(dá)60多家。

駱駝集團(tuán)現(xiàn)已形成襄陽、揚(yáng)州、梧州三大生產(chǎn)基地,并積極布局國內(nèi)外市場,在重慶,長春,吐魯番、中亞、香港等地投資建立生產(chǎn)基地或貿(mào)易公司,同時在武漢投資建立中國研發(fā)中心,在美國密歇根州建立美國研發(fā)中心。十三五期間,新項(xiàng)目建設(shè)將全面完成,貢獻(xiàn)收益,駱駝集團(tuán)將形成更具競爭力的規(guī)模優(yōu)勢及研發(fā)優(yōu)勢,邁出國門,走向世界。

行業(yè)現(xiàn)狀

伴隨雙積分政策、新能源車補(bǔ)貼退坡、以及新能源電池產(chǎn)能的爆發(fā),電池企業(yè)的壓力也日漸增大。之前曾有消息稱整車廠因?yàn)檠a(bǔ)貼退坡和成本壓力要求電池企業(yè)降價。同時新能源的熱度帶動了電池原材料的價格上漲,影響了電池企業(yè)整體盈利水平。目前電池企業(yè)頭上壓了上游原材料價格上漲、整車廠壓價和技術(shù)門檻提升“三座大山”。

除此之外,安全性能和電池回收也是電池企業(yè)不得不面對的挑戰(zhàn)。在電池回收方面,據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)計(jì),動力電池的使用年限一般為5 年~8 年,這意味著國內(nèi)電池“報(bào)廢潮”的到來。目前工信部正準(zhǔn)備出臺動力電池回收方案,相關(guān)政策有望今年發(fā)布。與此同時,不少企業(yè)都在電池回收方面積極布局。

以天能為例,目前建立了兩個循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園,通過在全國各地的30 萬個營銷網(wǎng)點(diǎn),將廢舊電池分散回收、集中處置、無害化再生利用,形成了閉環(huán)式的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈。“面對資金的大量需求和上下游的壓力,電池企業(yè)確實(shí)不容易。現(xiàn)在可以看出來,動力電池業(yè)務(wù)已經(jīng)逐漸集中在幾個巨頭上面,因?yàn)轶w量的提升有助于電池企業(yè)成本的下降,設(shè)備技術(shù)和效率的提高也會降低成本?!睒I(yè)內(nèi)人士說到。

多重因素影響下,2018 年成為動力電池行業(yè)的關(guān)鍵一年。面對成本提升,技術(shù)門檻提高的夾擊,電池企業(yè)未來一方面需要和上游供應(yīng)商談判,通過降低價格延長賬期;另一方面提升核心技術(shù)來滿足補(bǔ)貼政策所要求的門檻則成為關(guān)鍵因素;再者從產(chǎn)品設(shè)計(jì)等內(nèi)部管控下手,進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)以降低成本。

文章來源:上海有色網(wǎng)

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