当前位置: 首页 » 新闻资讯 » 科普园地 » 正文

PK锂电池/铅酸电池 铝空气电池商业前景分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-10-31  来源:凤凰博客  作者:班明峰  浏览次数:1197
核心提示:现在绝大多数电动自行车还在用铅酸电池,原因是价廉,有需求就会有销路。比铝空气电池差一些的锌空气电池又称锌氧电池,是金属空气电池的一种。锌空气电池比能量理论值是1350W·h/kg,【实际上现在的比能量已达到了230Wh/kg,几乎是同体积铅酸电池的8倍。而铝空气电池的理论能量密度为8100Wh/Kg几乎是“皇帝”相当惊人】可见锌、铝空气电池的发展空间非常大。
 金属燃料电池特点
  锌空气电池一般采取抽换锌电极的办法进行“机械式充电”。更换电极的时间在几分钟即可完成。换上新的锌电极,“充电”时间极短,非常方便。如此种电池得到发展,省去了充电站等社会保障设施的兴建。锌电极可在超市、电池经营点、汽配商店等购买,对普及此电池电动车十分有利。这种电池具有体积小,电荷容量大,质量小,能在宽广的温度范围内正常工作,且无腐蚀,工作安全可靠。只是锌电极在电解还原过程中,比较耗能,每吨氧化锌还原成锌需要消耗2500度电,所以目前用在电动汽车上,成本较高。现在试验电池的电荷容量仅是铅酸电池的5倍,不甚理想。但5倍于铅酸电池的电荷量已引起了世人的关注,美国、墨西哥,新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托车上进行试用,也是一极有前途的电动车用电池。【锂电池能量密度和铅酸电池相比,同样的体积量,是铅蓄电池1/3-1/5,而储蓄能量3-5倍与前者。虽然铅酸电池现在技术很成熟了,但是能量密寿命比较短, 1到2年寿命就到了。能量密度一般是40WH/KG【瓦时/千克】到45就很好了。 锂电池的能量密度一直在进步,130--150WH/KG。不是很确定,而且和循环次数有关。至于“250Wh/kg”的能量密度是蓄电池领域的专家们估计出的锂离子电池理论上可实现的极限数字.而磷酸铁锂电池的能量密度稍微低一点,是锂电池里面偏低的,目前最低的是85WH/KG,最高的能做到120WH/KG。】动力锂电池能够大电流充放电。用于电动车辆、电动自行车、工具、便携式电子设备配套电源等。与动力铅酸电池比较:具有体积小、重量轻、使用寿命长、清洁环保等诸多优点,现已得到广泛应用。

  动力锂电池与铅酸电池等其他电池相比,具有以下有特点:(1)寿命是普通铅酸电池3-5倍 ;(2)重量轻,是普通铅酸电池4-5分之一 ;(3)体积小,是普通铅酸电池的三分之一;(4)环保无污染,无重金属污染;(5)使用更安全,没有酸液流出,没有过充、过放电现象;(6)免维护,而普通铅酸电池需要定期添加电解液,蒸馏水等 ;(7)性能更优越,自放电率低 。电池从充满电后到电完全跑完后再进行充电为一个完整周期(而不是平时的随意充电次数),铅酸电池的充电周期一般为300次就基本报废,而锂电池的充电周期一般在1000次以上(磷酸铁锂的可达2000次)。

  如果每天都把电跑完再充电,铅酸电池只能勉强用一年,当然用一点就马上充电一点可延长铅酸电池寿命。而锂电池可以用3年以上;所以锂电池价格应该是前者的2.5倍才能够让群众满意。如果每天只用一半的电,铅酸电池就可以用1—2年,而锂电池可以用5—6年。

 锂电池的发明已有近百年的历史,技术已日臻完善,现在已研制出用于宇航工程的钛酸锂电池,其使用寿命可达30—50年!理论上主要原材料——锂电芯都是通过国家质量认证的,并经过短路、穿刺、撞击试验合格,绝对不会发生爆炸、起火!另外,我们在生产工艺上也层层把关,大电流充电老化,让其在出厂前经受超负荷考验,彻底归避安全隐患,让用户可以放心使用。【一分为二看,废除了投机倒把罪以后让人们不放心市场经济条件下的利润第一下的产品质量。因为对于假冒伪劣的打击力威慑力下降了。而铅酸电池的好处是不会发生爆炸并且价廉。因锂电池价格贵买一辆电动自行车要多付约1000元的钱,所以老掉牙的电池现在仍然有市场。】老百姓买不起市场经济下利润的积极性导致卖到几千万元到几亿元的一只手表,尽管是广告宣传特别完美。电池也是一样。而且能量密度也不是固定值,太高价的东西其实用性和性价比都不大适合大规模应用于老百姓生活领域,如果你不是搞科研的话,完全没必要搞到这些华而不实的商业性数据,能够实用的普通的东西倒是被人民欢迎的。根据物理学规律,电压相同, 负载相同, 功率就相同。

  电动车的48V 20AH铅酸电池所以可直接替为48V20AH 磷酸铁锂电池或48V 30AH、48V 40AH的磷酸铁锂电池,正确接正、负级就可正常使用?用48V 40AH磷酸铁锂电池的电动车能跑140公里。但充电器一定要换锂电池专用的。其他设备都不变。(现在的锂电池贵,不过这是电动车未来的发展方向,将来计划经济下不互相剥削,锂电池的价格可能会降到消费者能接受的水平。锂电的能量密度比较高,是铅蓄电池4倍而容积不到4/3。

  铝在地球上分布很广泛。世界铝土矿资源分布广泛,遍及五大洲50多个国家,资源丰富,储量巨大。2002年底世界铝土矿储量228.9亿吨,资源储量共约612亿吨,通过扩大找矿范围,铝土矿资源储量可以增加到750亿吨。世界铝土矿资源储量最丰富的国家是几、澳、越、巴西、牙买加,5国总储量占全球总储量的70%,5国资源储量443亿吨,约占全球总资源储量的72%。2002年底,我国铝土矿资源储量25亿吨,位居全球第6位,不错。所以铝电池应该成为中国能源发展的方向。 铝是一种高强度的能量载体,是开发电池的理想电极材料。近年来通过开发各种新型的铝电极及相应电解质的添加剂,铝电池的研究取得了突破性的进展。特别是采用水溶液电解质的铝空气电池,已经广泛用于应急、备用电源;机动车辆和水下设施的驱动能源,构成了铝的应用电化学的一个重要分支。但是有一利必有一弊,铝电池商业化不能够推广明的明显显技术缺陷是,铝在空气或水溶液中易钝化并且在强碱性溶液中腐蚀速率大,严重降低铝阳极效率。因此铝阳极研究过程中需要解决的主要问题是提高电极的活化和抗腐蚀性能。在大电流密度工作时,内阻高,不能满足大动力下电源的电性能标准,阻碍了铝阳极材料的应用。并且在大功率输出时发热严重,必须配备热量输出系统,增加了系统的复杂性,成本会提高。大功率铝空气电池组必须有良好的通风,以保持通透一致性,如果增设供氧系统,效果会改善,但是会增加系统的复杂性;车子在颠簸的路面运行时,电能有波动。【但是用于自行车的动力, 在20公里速度下功率会小很多为什么就不能优先考虑让自行车首先使用这电池呢?国内当务之急是研究出铝电池, 尽管是它有缺点,不应等到一个东西十全十美以后才推广。技术完全成熟应该是在实践过程中不断地完善。是否可以设计加入一些简单的技术比如小电风扇散热或者是用容器水循环散热,得到的热水还可作为其它使用。也可以模仿CPU散热器原理散热。成为自行车的美丽的“装饰品”】凡是好处多于弊病的东西就应该及时推广。华而不实而资源紧张的东西还是等待将来发展吧。中国的铝多的是,产品一定会物美价廉的。

  如何确保电池不漏液?也是一个严重问题。【如果漏液是规律避免不了,否可以设计允许漏液让它“拉在随身塑料袋”里, 源源不断地补液, 动态平衡即可】上述问题和复杂性总是得不到解决,是长期以来阻碍铝空气电池技术大规模推广应用的瓶颈。该电池实际的体积比能量只有100-150Wl/L与铅酸蓄电池相当。并且能否长期稳定运行依然不确定。。但是铝空气电池在中国用于海上航标灯却非常适合。而美国铝业开发的铝空气电池 能量密度达到锂电池的50倍!所以铝-空气电池是最有可能替代传统汽油实现零排放无污染的新能源。铝空气电池的理论能量密度为8100Wh/Kg,电动汽车续航里程可以达到1000英里,并且可长久使用。铝电池有望受到我们的科学研究关注。金属铝燃料电池具有原料丰富、成本低、无毒害、功率密度高、能量密度高等较优的电化学性能,是锂电池的能量级的若干倍。无论从民用还是从军用角度看,金属铝燃料电池都具有巨大的发展潜力和很好的产业化前景。该人士指出,目前中科院等国内高等院校、科研单位早已开展了铝空、锌空电池的研究,研究界到目前为止还存在一定技术问题需要突破,比如,如何防止二氧化碳、水汽等物质与铝金属2014-05-29有报导,新型金属燃料电池在深圳研制成功。前景是,铝电池未来有望商业化。报道称,据该项新发明的专利持有人介绍,与传统电池相比,该电池有三个特点,一是在世界上独创了以流动的液体作为正极材料,电流和功率大,可达千、万安培级;二是以铝作为材料,又解决了铝的自腐问题,在世界上首次实现了铝大电流应用;三是不需要充电桩,仅需要加入含固体的电池水,可以不受时间和空间的限制。所以比锂电池更加有前途。据深圳发明家协会相关专家介绍,该项目标志着我国新能源领域又将迈上一个新的台阶,并可大大减少对石油的依赖和环境的污染。前期已经在电动叉车上应用,效果非常好,未来投入工业生产后,适用范围广。相信能够使用在自行车上仅仅是时间问题。设计一人能跑1000公里应该不成问题。

由于对环境的影响相对较小,电动汽车日益受到各国重视,其前景也被广泛看好。燃料电池汽车是电动汽车电池的一种,氢燃料电池车已在加快有钱人的市场化进程。而金属燃料电池也正在进入大众视野,其中,金属空气电池被寄予厚望。据了解,在我国,锌空气电池和铝空气电池已列入研发范围。另据媒体报道,在2014年亚特兰大先进汽车电池会议上,美国铝业公司与以色列Phinergy公司就Phinergy铝空气电池的进一步研发问题签订了联合开发协议,目的是为了尽快地推动铝空气电池的商业化进程。有分析人士认为,除了美铝的最新研究成果外,特斯拉的专利技术也在瞄准金属空气电池,未来不排除铝空气电池出现真正商业化契机的可能。锂电池被吹喇叭的文章多。一旦提到成本就会哑巴。但是社会主义计划经济就会解决源头经济成本高的问题。价格昂贵的东西总是难于推广。只有物美价廉的毛泽东时代的8分钱一碗粉一样的东西才有生命力。

  昂贵的锂电池也是有缺点,行驶里程短,充电久易爆炸。不安全就会难于推销,优点是车子比较轻,适合有钱女性朋友短距离不负重骑行!但有钱人往往坐汽车的多,所以销路在劳动人民范围是不容乐观的,一直被老掉牙的铅酸电池还可以负重,“打压”了美丽的东西,让“丑陋”的东西反而供不应求。锌空气电池【锌氧电池】是金属空气电池家族里的一种。它“比能”理论值是1350W·h/kg,比不上铝空气电池为8100Wh/Kg。现在的锌氧电池比能量已达到了230Wh/kg,几乎是铅酸电池的8倍。可见锌空气电池的发展空间也可以。它采取抽换锌电极的办法进行“充电”。更换锌电极几分钟即可完成,非常方便。锌电极可随意买到,对普及电动车十分有利。此电池具有体积小,电荷容量大,质量小特点,能在宽广的温度范围内正常工作,且无腐蚀。工作安全、可靠等优点。缺点只是锌电极在被电解还原过程中,比较耗能【废话, 能够干重活的马吃草多一些也是缺点吗?】每千克氧化锌还原成锌需要消耗2.5度电,实际可以获得1.35度能量, 能量浪费稍微大,目前多用在电动汽车上,成本较高。现在试验电池的能量密度仅是铅酸电池的5倍,不甚理想。比不上铝电池的48倍铅酸电池容量。但已引起了世人的关注,美国、墨西哥,新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、自行车上进行试用,也是一极有前途的电动车电池。对比可知道,上述的新型的中国的液体为正极的大功率铝燃料电池更加有发展前途。价廉物美的普通铝电池应该成为今后发展的方向。 

 
 
[ 新闻资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐新闻资讯
点击排行