鉛酸電池生命力旺盛 期待天能有更大發展

??? 2009年10月18日，中國工程院院士、中國軍用化學電源研究與發展中心名譽主任楊裕生少將參觀考察了天能集團新型電池基地，并與天能集團董事局主席張天任就中國新能源電池的發展前景作了交流和探討，天能集團副總裁楊元玲、副總工程師任安福、投資總監王志坤以及中國著名電化學專家曹高萍博士一起參加了討論。楊院士認為，要從國家、民族利益和經濟發展的全局來考慮中國新能源電池的發展。鋰電池的未來發展前景很好，但目前存在的主要問題是電池的安全性和合格率，鉛酸電池可以在電動汽車和儲能電池領域大有作為，關鍵是要繼續做好技術進步和環境保護工作。

????鉛酸電池生命力旺盛，可以有新的作為

????楊院士介紹，鉛酸電池經歷150年而不衰，在鎳-鎘電池、鎳-氫電池、鋰離子電池等新型電池相繼上市的幾十年中，仍能牢固地占據大部分市場份額；我國電動自行車年產近2000萬輛，絕大多數配用鉛酸電池；全世界的各種內燃機車，每一輛都用一塊鉛酸電池，這絕非偶然。除了其技術成熟、廉格低價、安全性高等傳統的突出優點外，與它近些年在競爭中發展了許多新技術密切相關，如三維及雙三維結構電極和全密封式、管式、水平式等新結構；使用新的鉛合金電極，可促進比能量逐漸提高，循環壽命可長達4500次。鉛酸“超級電池”也是其中的一種最新技術。所以說，鉛酸電池沒有過時，鉛酸電池有新技術。

????什么是鉛酸“超級電池”？所謂鉛酸“超級電池”，UltraBattery，是將超級電容器與鉛酸電池的并聯使用（可稱“外并”），進化為“內并”，就是將雙電層電容器的高比功率、長壽命的優勢融合到鉛酸電池中，在保持“外并”提高功率、延長電池壽命優點的同時，又能簡化電路，提高比能量，并降低總費用。它在我國已經大發展的電動自行車和正在啟動的電動汽車中，將產生巨大的經濟效益和社會效益。鉛酸“超級電池”的關鍵技術有二，一是適合于硫酸電解液的高性能電容炭材料，二是電容炭與鉛負極的復合。

????在綜合了各種新技術后，鉛酸電池的比能量可以提高到60-80wh/kg,功率可以提高到600-700w，這已經接近鋰電池的技術指標。

????863計劃應該支持鉛酸電池的技術發展

????最近，美國總統奧巴馬宣布，撥款24億美元支持美國48個項目發展“下一代電池和電動車”生產，其中就包括了鉛酸電池，分別安排3430萬美元和3250萬美元支持兩家公司發展鉛酸“超級電池”項目。令人矚目的是，該計劃沒有提到氫電池和燃料電池。

????楊裕生院士呼吁這“外來的和尚會念經”，能夠感動中國的“菩薩”，不再對鉛酸電池存有偏見，應該扎扎實實地支持一把鉛酸電池。楊院士建議中國863計劃應該明確支持鉛酸“超級電池”，不宜遲疑。為此，他建議政府拿出4500萬人民幣（相當于美國的1/10），支持2、3個產-研組合，再加上企業的1:1配套資金，用兩年的時間研制鉛酸“超級電池”及其電容炭，并形成一定規模的生產能力。這也是應對金融危機、拉動內需的最好舉措之一。

????鋰電池是未來的發展方向，但技術仍然有待提高

????楊院士認為鋰電是個很好的發展方向，但目前首先要解決安全性和合格率問題。

????鋰電的安全性一直為大家所擔心。2009年手機鋰電池在中國發生爆炸7次，死3人，從技術上來講，手機鋰電池相對簡單，沒有串聯、并聯的問題。據了解，手機鋰電池的能量大概是2wh，按照國際上的統計，爆炸的概率是千萬分之一，而一輛公交車鋰電池的能量大概是20萬wh，如果按瓦時數和手機鋰電池相比，爆炸的概率可能會是百分之一，這是不容忽視的問題。鋰電池行業要真正解決電池的安全問題，否則將來后果不堪設想。到底是好看重要，還是安全重要，行業人士要重視。

????第二個是鋰電池的合格率問題。除了大容量鋰離子動力電池的技術要提升外，還要進一步提高正品率。

????純電動汽車最為節能減排

????發展電動汽車的瓶頸是觀念，而不是單純的技術。在各類電動汽車中，純電動汽車的優勢最大：一是不用油，100萬輛純電動轎車每日約可替代汽油１萬噸；二是無污染；三是全費用（車價＋能源價）有可能低于燃油汽車；四是結構簡單，無油路和水路，使用、維修方便；五是電池可在夜間利用廉價“谷電”和現成的電網線路充電，既推銷了“谷電”（主要是核電和風電），替電網“分散調峰”，又可節省大量建設儲能電站的經費。

????我國應該跨越式、優先發展一次充電可行駛150－200公里左右的純電動汽車。

????另外，應用于電動汽車的各種動力電池都有發展空間，各種電池要“各展所能，公平競爭”。

????鉛酸電池在新能源規模儲能領域的競爭中具有優勢

????談到中國的新能源發展，楊院士指出，鉛酸電池在規模儲能領域的競爭中具有優勢。在新能源儲能電池領域，其業內人士已經完成了鉛酸電池用于長循環壽命電力儲存系統試驗。該系統與總的供電系統相連，進行調峰運行。試驗的電力儲存系統，3個機組最大功率分別為100kW、100kW、400kW，連續運行了兩年半，沒出現電池電壓的下降、電壓差異的增加等問題，系統運行良好。確認了鉛酸電池電力儲存系統的實用性。

????同時，新能源儲能電池的發展必須要考慮成本和壽命，鉛酸電池性能穩定，價格便宜。中國防化研究院軍用化學電源研究與發展中心已研究軍用電池十年，積累了電池需求論證、總體研究、技術開發的經驗，特別關注大規模儲能電池技術的發展，尤其推薦鉛酸電池在此領域的應用。

????鉛酸電池行業要注重防治鉛的污染

????人們一說到鉛酸電池，往往必說鉛有污染環境的問題。其實鉛酸電池是所有電池中回收率最高的品種，而且大企業生產過程對鉛也已有嚴格控制。要切實解決的是鉛礦開采冶煉中和廢電池再生中的鉛、酸污染；只要環保部門認真負責抓緊，企業重視落實環保措施，問題并不難解決。

????目前鉛電池行業要努力實現從鉛的開采、電池生產、舊電池回收利用的全封閉操作，這樣可以最大限度地減少鉛的污染。核電為什么沒有污染環境的擔心，因為核電的原料鈾從開采到回收，整個過程的環保都做得很好。鉛酸電池產業鏈可以借鑒核電生產的經驗。

????另外新的鉛酸“超級電池”內的用鉛量比現有鉛酸電池大為減少，使用壽命延長又能減輕再生的工作量，這些均直接有利于減輕鉛的污染。

????鉛酸電池的生產設備要實現國產化

????最后，楊院士談到鉛酸電池的設備國產化問題。他說，現在新型鉛酸電池（比如管式電池）和舊電池回收業務的設備很多還是采用進口設備。進口設備價格昂貴，妨礙了大規模推廣應用。中國的電池企業在進口生產設備后，一定要考慮盡快實現設備的國產化。進口設備國產化是個很好的商機，也是推動中國電池行業技術進步的機會。設備的價格降下來后，企業都可以采用先進的不產生污染的設備。希望中國鉛酸電池行業人士一起努力，在從開采到舊電池回收整個過程中，盡早有計劃地推動設備的國產化。