日前,由國(guó)家能源局指導(dǎo),中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲(chǔ)能國(guó)際峰會(huì)2015”在北京落下帷幕。江蘇雙登集團(tuán)有限公司總工程師楊寶峰在會(huì)上發(fā)表主題演講,以下為演講內(nèi)容。
江蘇雙登集團(tuán)有限公司總工程師 楊寶峰:
從全球范圍來看,近年來新能源快速發(fā)展已經(jīng)成為不容置疑的事實(shí)。在新能源發(fā)電和應(yīng)用方面,儲(chǔ)能已經(jīng)成為了核心技術(shù)。
在未來的能源大格局中,儲(chǔ)能將會(huì)起到至關(guān)重要的作用,可靠的儲(chǔ)能技術(shù)會(huì)成為新能源發(fā)展不可或缺的支撐和緩存。
鉛酸電池技術(shù)背景介紹
目前,儲(chǔ)能技術(shù)分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電池儲(chǔ)能等不同形式。從投資和收益的角度來看,鉛酸電池儲(chǔ)能是除物理儲(chǔ)能外收益最好的。但鉛酸電池的缺點(diǎn)在于壽命比較短,在很多領(lǐng)域無法進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用。
鉛酸電池至今已經(jīng)發(fā)展了一百多年,從最早的車用起停電池,到通信備用電池,再到可再生能源發(fā)展后產(chǎn)生的儲(chǔ)能電池,鉛酸電池的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。從性能方面講,美國(guó)先進(jìn)鉛酸電池聯(lián)合會(huì)曾指出,在不同的使用情況下,鉛酸電池的放電倍率會(huì)發(fā)生變化。
蓄電池界的權(quán)威人士巴普洛夫曾經(jīng)對(duì)添加了不同比例碳材料的電池負(fù)極板進(jìn)行研究,并提出了平行催化原理。碳材料在鉛表面可以進(jìn)行還原,電池中加入了碳以后,充電接受能力大幅度提升。
在鉛酸電池技術(shù)領(lǐng)域,最早發(fā)展過超級(jí)電池,澳大利亞曾對(duì)這種電池進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn),其技術(shù)是在里面添加兩層碳膜,這種技術(shù)的生產(chǎn)成本相對(duì)較高,自放電現(xiàn)象也相對(duì)嚴(yán)重。
目前,我國(guó)的絕大多數(shù)廠家都采用摻碳的技術(shù),在負(fù)極的活性物質(zhì)里加入1%-3%的碳,但在成本方面并沒有太大提升,不具備大規(guī)模推廣條件。
2009年,美國(guó)奧巴馬政府斥資數(shù)千萬美元自主鉛碳電池和超級(jí)電池研發(fā)。
鉛碳電池開發(fā)及研究情況
雙登集團(tuán)從2009年開始研發(fā)鉛碳儲(chǔ)能電池,分別從板柵合金等方面進(jìn)行了研究。公司通過篩選十多種材料,目前60%放電深度的鉛碳電池循環(huán)壽命已經(jīng)可以達(dá)到4800次。針對(duì)鉛電池在循環(huán)過程中,正極可能出現(xiàn)干涸等現(xiàn)象,雙登集團(tuán)在碳材料加入、合金配制、板柵結(jié)構(gòu)設(shè)置等多個(gè)方面做出調(diào)整,并在物質(zhì)配比和外殼材料等細(xì)節(jié)上進(jìn)行了研究。
在充電模式方面,雙登集團(tuán)的技術(shù)人員經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),添加了碳以后,電池的電極和電位會(huì)發(fā)生變化。
我們對(duì)儲(chǔ)能電池的循環(huán)耐久能力進(jìn)行了測(cè)試,目前做了21個(gè)大循環(huán)測(cè)試,而國(guó)標(biāo)要求是做3個(gè)大循環(huán),這個(gè)數(shù)據(jù)特別令人鼓舞。在一些野外無空調(diào)環(huán)境下,電池可能會(huì)在零下20℃的環(huán)境下進(jìn)行充放電,盡管測(cè)試數(shù)據(jù)有所降低,但考慮到環(huán)境因素,我們認(rèn)為測(cè)試結(jié)果也令人滿意。
通過比對(duì)傳統(tǒng)電池和新型鉛酸電池的性價(jià)比,目前商業(yè)化的新型鉛酸電池的性價(jià)比提高了很多。2016年,雙登集團(tuán)將會(huì)推出長(zhǎng)壽命鉛酸電池,將會(huì)把鉛酸電池的性價(jià)比提高3倍。
現(xiàn)在,很多其他國(guó)家的通信基站也選用了雙登電池。比如在巴基斯坦,當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)環(huán)境并不好,每天停電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12-14小時(shí),使用了儲(chǔ)能電池之后很大程度改善了當(dāng)?shù)氐挠秒姯h(huán)境。
在我國(guó)張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程中,雙登的鉛酸電池儲(chǔ)能解決方案也用在了系統(tǒng)中。另外,雙登的鉛酸電池和超級(jí)電容器混合系統(tǒng)還用在了上海、遼寧鞍山移動(dòng)數(shù)據(jù)機(jī)房等項(xiàng)目中。
我國(guó)的電網(wǎng)分布情況很好,因此很多人認(rèn)為在通信基站中,備用電池基本會(huì)處于靜止不使用的狀態(tài)。但事實(shí)上,我們對(duì)鉛酸電池的壽命研究已經(jīng)有了很大突破,通信電池可以做到5年一換,并在有限的生命周期內(nèi)進(jìn)行充放電,再加上其他管理系統(tǒng),讓備用電池發(fā)揮更大的作用。
雙登的精神就是創(chuàng)新永不停止,攀登永不停止。未來,我們將用雙登精神與業(yè)內(nèi)同仁一起為中國(guó)的儲(chǔ)能事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。
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