目前,我國面臨石油對外依存度高和霧霾嚴(yán)重兩大問題,發(fā)展風(fēng)光發(fā)電和新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)迫在眉睫。無論是儲能電站還是電動汽車,進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸都指向電池技術(shù)。2009年美國政府出臺了下一代電池與電動車計(jì)劃,重點(diǎn)支持兩類電池,一個(gè)是新一代鋰電池和鉛碳超級電池。2011年我國出臺了化學(xué)與物理行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃,也重點(diǎn)支持這兩類電池。
鉛碳超級電池其實(shí)是一個(gè)超級電容器與電池在原理上進(jìn)行復(fù)合得到的新型儲電器件。超級電容器的特點(diǎn),是一種界于傳統(tǒng)介質(zhì)電容器和二次電池之間的儲能器件,有以下的四個(gè)特點(diǎn):比功率高、比能量低、循環(huán)壽命長、溫度特性好。超級電容器是一個(gè)二維儲能器件,而二次電池是一個(gè)三維儲能器件。超級電容器比能量比較低,但是比功率和循環(huán)壽命都明顯優(yōu)于二次電池。
相比較普通的鉛酸電池和鋰離子電池來說,鉛碳超級電池?zé)o論是從電的成本、配套成本還是從安全性上來講都有比較明顯的優(yōu)勢。儲能電站采用鉛碳超級電池有以下的有利點(diǎn),一個(gè)是初置成本和使用成本均比鋰離子電池低,另外是更換時(shí)會節(jié)省相關(guān)的費(fèi)用。
以動力型的鉛碳超級電池為例,以12伏、12安的動力車電池為研究對象,以恒流充放電,百分之百的DOD來進(jìn)行測試,循環(huán)壽命、負(fù)荷率都有提高,可達(dá)到充電800多次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出150多次的平均水平。在充電接受能力、低溫容量方面也明顯優(yōu)于普通的鉛酸電池。另外一種電池是儲能用的鉛酸電池,鉛碳超級電池也是采用百分之百DOD測試,0.1C充放,壽命達(dá)到273次,正常的電池壽命大概是20-30次。