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为何说投资动力锂离子电池需谨慎

钜大LARGE  |  点击量:265次  |  2018年11月26日  

摘要
作为汽车动力电池 中相对技术最成熟、商业应用最广泛的一类,动力锂电相比传统铅酸电池和镍镉电池等具有能量密度较高、循环寿命长、充电时间较短、使用电压高、污染较小和安全性高等优势。

新技术存在替代效应

作为汽车动力电池中相对技术最成熟、商业应用最广泛的一类,动力锂电相比传统铅酸电池和镍镉电池等具有能量密度较高、循环寿命长、充电时间较短、使用电压高、污染较小和安全性高等优势。

但是锂离子电池也存在价格较高、快充放电性能差,存在过充、放电保护等问题,影响了其进一步发展和应用。作为动力锂电的竞争对手,燃料电池、空气电池以及超级电容等都具有良好的应用前景,能够在一定程度上替代动力锂电。

1、燃料电池

燃料电池是一种把燃料和氧化剂中的化学能不通过燃烧直接转化成电能的电池,一般由燃料极、空气极以及夹在这两极之间的电解质构成。工作时,燃料和氧化剂在电池内进行化学反应,电子则通过外电路输出实现供能。燃料电池已经在航天及燃料发电等领域实现了应用。

目前最常见的燃料电池是氢燃料电池。相比动力锂电,燃料电池具有充能较快(燃料加注仅需数分钟)、续航里程长、无二氧化碳排放、适应汽车配套设施等优势。但另一方面,氢燃料电池也存在制造成本高、关键材料稀缺、氢提纯难度大、燃料成本高、储存不宜等缺点。

2、空气电池

空气电池是一类将高纯度金属与氧反应产生的化学能转化为电能的电池。电池工作时,铝、锌、镁等金属与空气中的氧发生反应,生成相应的金属氧化物,电流则通过外电路传出。

新技术存在替代效应

空气电池最大的优势是容量大及生产成本低。锌空气电池的实际能量密度已达到350至400Wh/kg,是锂电池的2倍,而其理论能量密度超过1,300Wh/kg,仍有继续提升的空间;空气电池的原料铝、锌和镁都是工业广泛应用的金属,成本较锂更低,含量也更为丰富。但是空气电池存在密封困难、充放电速度较慢、电压滞后且工作电压低、自放电率较大等问题,技术发展也不甚成熟,离大规模应用仍有一段距离。

目前,空气电池仍处在试验阶段。美铝公司和以色列Phinergy公司最近在位于蒙特利尔的维伦纽夫赛车场对一台搭载了两家公司联合开发铝空气电池的电动汽车进行了测试,其续航里程可以达到994英里,约合1600公里。

3、超级电容器

超级电容器是一种电化学原件,通过极化电解质来储能,其工作原理与上述各类电池有很大不同。超级电容器在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,因此超级电容器可以反复充放电数十万次,具有很长的使用寿命。此外,超级电容器还具有快速充放及工作温度范围宽等优势。

另一方面,超级电容器的最大缺点是能量密度低,仅为一般电池的5%,不足以支撑汽车长时间的行驶。因此目前来看,超级电容器的主要潜在应用场景是作为其他动力电池的补充,利用其快速充放的特点在刹车及启动时提高汽车整体能量利用效率和行驶性能。目前,国内已有厦门金旅等厂商搭配使用锂离子电池和超级电容器来作为客车的动力电池装置。

综合来看,随着各类燃料电池、空气电池及超级电容器广泛商业化应用的到来,动力锂电的市场空间将会受到一定冲击。但考虑到各类电池的优劣和技术成熟度,锂离子电池与其他类型电池共同组成动力电池组合是未来比较可能的应用方式。

因此,就未来十五年来看,锂离子电池仍是不可替代的,具有较大发展空间。国内企业正在积极寻求突破国外技术壁垒,倘若能成功,则能够促进国内市场快速发展。但投资机构选择投资标的时仍应该谨慎对待,避免盲目乐观及重复投资。

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