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(jīng)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(jù)大部分市場份額；我國電動自行車年產(chǎn)近2000萬輛，絕大多數(shù)配用鉛酸電池；全世界的各種內(nèi)燃機(jī)車，每一輛都用一塊鉛酸電池，這絕非偶然。除了其技術(shù)成熟、廉格低價、安全性高等傳統(tǒng)的突出優(yōu)點外，與它近些年在競爭中發(fā)展了許多新技術(shù)密切相關(guān)，如三維及雙三維結(jié)構(gòu)電極和全密封式、管式、水平式等新結(jié)構(gòu)；使用新的鉛合金電極，可促進(jìn)比能量逐漸提高，循環(huán)壽命可長達(dá)4500次(70%DOD)。鉛酸“超級電池”也是其中的一種最新技術(shù)。所以說，鉛酸電池沒有過時，鉛酸電池有新技術(shù)。
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(lián)使用(可稱“外并”)，進(jìn)化為“內(nèi)并”(lead-acid battery with a carbon supercapacitor combination)，就是將雙電層電容器的高比功率、長壽命的優(yōu)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(yōu)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(jīng)大發(fā)展的電動自行車和正在啟動的電動汽車中，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。鉛酸“超級電池”的關(guān)鍵技術(shù)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(fù)極的復(fù)合。
在綜合了各種新技術(shù)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(jīng)接近鋰電池的技術(shù)指標(biāo)。
863計劃應(yīng)該支持鉛酸電池的技術(shù)發(fā)展
最近，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布，撥款24億美元支持美國48個項目發(fā)展“下一代電池和電動車”生產(chǎn)，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(fā)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(jīng)”，能夠感動中國的“菩薩”，不再對鉛酸電池存有偏見，應(yīng)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(yīng)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(dāng)于美國的1/10)，支持2、3個產(chǎn)-研組合，再加上企業(yè)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(guī)模的生產(chǎn)能力。這也是應(yīng)對金融危機(jī)、拉動內(nèi)需的最好舉措之一。
鋰電池是未來的發(fā)展方向，但技術(shù)仍然有待提高
楊院士認(rèn)為鋰電是個很好的發(fā)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(dān)心。2009年手機(jī)鋰電池在中國發(fā)生爆炸7次，死3人，從技術(shù)上來講，手機(jī)鋰電池相對簡單，沒有串聯(lián)、并聯(lián)的問題。據(jù)了解，手機(jī)鋰電池的能量大概是2wh，按照國際上的統(tǒng)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(shù)和手機(jī)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(yè)要真正解決電池的安全問題，否則將來后果不堪設(shè)想。到底是好看重要，還是安全重要，行業(yè)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(shù)要提升外，還要進(jìn)一步提高正品率。
純電動汽車最為節(jié)能減排
發(fā)展電動汽車的瓶頸是觀念，而不是單純的技術(shù)。在各類電動汽車中，純電動汽車的優(yōu)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(jié)構(gòu)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(xiàn)成的電網(wǎng)線路充電，既推銷了“谷電”(主要是核電和風(fēng)電)，替電網(wǎng)“分散調(diào)峰”，又可節(jié)省大量建設(shè)儲能電站的經(jīng)費。
我國應(yīng)該跨越式、優(yōu)先發(fā)展一次充電可行駛150-200公里左右的純電動汽車。
另外，應(yīng)用于電動汽車的各種動力電池都有發(fā)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(guī)模儲能領(lǐng)域的競爭中具有優(yōu)勢
談到中國的新能源發(fā)展，楊院士指出，鉛酸電池在規(guī)模儲能領(lǐng)域的競爭中具有優(yōu)勢。在新能源儲能電池領(lǐng)域，其業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)完成了鉛酸電池用于長循環(huán)壽命電力儲存系統(tǒng)試驗。該系統(tǒng)與總的供電系統(tǒng)相連，進(jìn)行調(diào)峰運(yùn)行。試驗的電力儲存系統(tǒng)，3個機(jī)組最大功率分別為100kW、100kW、400kW，連續(xù)運(yùn)行了兩年半，沒出現(xiàn)電池電壓的下降、電壓差異的增加等問題，系統(tǒng)運(yùn)行良好。確認(rèn)了鉛酸電池電力儲存系統(tǒng)的實用性。
同時，新能源儲能電池的發(fā)展必須要考慮成本和壽命，鉛酸電池性能穩(wěn)定，價格便宜。中國防化研究院軍用化學(xué)電源研究與發(fā)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(shù)開發(fā)的經(jīng)驗，特別關(guān)注大規(guī)模儲能電池技術(shù)的發(fā)展，尤其推薦鉛酸電池在此領(lǐng)域的應(yīng)用。
鉛酸電池行業(yè)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(huán)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(yè)生產(chǎn)過程對鉛也已有嚴(yán)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(huán)保部門認(rèn)真負(fù)責(zé)抓緊，企業(yè)重視落實環(huán)保措施，問題并不難解決。
目前鉛電池行業(yè)要努力實現(xiàn)從鉛的開采、電池生產(chǎn)、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(huán)境的擔(dān)心，因為核電的原料鈾從開采到回收，整個過程的環(huán)保都做得很好。鉛酸電池產(chǎn)業(yè)鏈可以借鑒核電生產(chǎn)的經(jīng)驗。
另外新的鉛酸“超級電池”內(nèi)的用鉛量比現(xiàn)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(chǎn)設(shè)備要實現(xiàn)國產(chǎn)化
最后，楊院士談到鉛酸電池的設(shè)備國產(chǎn)化問題。他說，現(xiàn)在新型鉛酸電池(比如管式電池)和舊電池回收業(yè)務(wù)的設(shè)備很多還是采用進(jìn)口設(shè)備。進(jìn)口設(shè)備價格昂貴，妨礙了大規(guī)模推廣應(yīng)用。中國的電池企業(yè)在進(jìn)口生產(chǎn)設(shè)備后，一定要考慮盡快實現(xiàn)設(shè)備的國產(chǎn)化。進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化是個很好的商機(jī)，也是推動中國電池行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的機(jī)會。設(shè)備的價格降下來后，企業(yè)都可以采用先進(jìn)的不產(chǎn)生污染的設(shè)備。希望中國鉛酸電池行業(yè)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(shè)備的國產(chǎn)化。
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