動(dòng)力電池

　　特點(diǎn)

　　高能量（EV）和高功率（HEV）；

　　高能量密度；

　　高倍率部分荷電狀態(tài)下（HRPSOC）的循環(huán)使用（HEV）；

　　工作溫度范圍寬（一30 ~65℃）；

　　使用壽命長(zhǎng)，要求5—10 年；

　　安全可靠。

　　應(yīng)用領(lǐng)域

　　汽車和摩托車行業(yè)。主要是為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)點(diǎn)火和車載電子設(shè)備的使用提供電能；

　　工業(yè)電力系統(tǒng)。用于輸變電站、為動(dòng)力機(jī)組提供合閘電流，為公共設(shè)施提供備用電源以及通訊用電源；

　　電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車行業(yè)。取代汽油和柴油，作為電動(dòng)汽車或電動(dòng)自行車的行駛動(dòng)力電源。

　　鐵動(dòng)力電池

　　鋰鐵電池是2000年后由美國(guó)永備公司所推出來(lái)并得到成功市場(chǎng)化的新型綠色高能化學(xué)電源,在應(yīng)用于需要的高能量高功率電源的電子設(shè)備和電動(dòng)玩具方面,顯示了非常優(yōu)越的性能.在中等放電電流以上時(shí),鋰鐵電池的放電時(shí)間可達(dá)堿錳電池的6倍左右;而與鎳氫電池相比,其放電電壓平臺(tái),儲(chǔ)存時(shí)間具有顯著優(yōu)勢(shì).總的來(lái)說(shuō),鋰鐵電池具有以下突出優(yōu)點(diǎn):1,與咸錳電池的可互換性,在任何用途上都可以和堿性鋅錳電池相互換;2,具有更長(zhǎng)的工作時(shí)間和更高更平的工作電壓,尤其是在中等電流以上放電;3,環(huán)保綠色電源,不使用任何汞,鉻,鉛等有毒物質(zhì);4,儲(chǔ)存性能好,放置期可以長(zhǎng)達(dá)10年.一些重要參數(shù)如下:電池型號(hào):LFB14505(AA)放電容量:大于2700mAh(在1000mA放電電流下)放電電壓:~1.45V(在200mA的放電電流下)儲(chǔ)存壽命:10年

　　動(dòng)力電池的分類

　　鉛酸蓄電池

　　鎳鎘蓄電池

　　鎳氫蓄電池

　　鐵鎳蓄電池

　　鈉氯化鎳蓄電池

　　銀鋅蓄電池

　　鈉硫蓄電池

　　鋰蓄電池

　　空氣蓄電池（鋅空氣蓄電池、鋁空氣電池）

　　燃料蓄電池 燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，他的正極是氧電極,負(fù)極是氫或碳?xì)浠衔锘蛞掖嫉热剂想姌O。催化劑在正極催化氧的還原反應(yīng)，從外電路向氧電極反應(yīng)部位傳導(dǎo)電子；在負(fù)極催化燃料的氧化反應(yīng)，從反應(yīng)部位向外電路傳導(dǎo)電子；電解液輸送燃料電極和氧電極反應(yīng)產(chǎn)生的離子，并且阻止電子的傳遞。電子通過(guò)外電路作功，并形成電的回路。只要燃料和氧不斷地從裝置外部供給電池，就有放電產(chǎn)物不斷地從裝置向外排出（氫氧燃料電池）。

　　太陽(yáng)能蓄電池

　　超容量電容器

　　飛輪電池

　　鈉硫電池。鈉硫電池的理論比容量可達(dá)760 W?h/kg，實(shí)際已達(dá)到300 W?h/kg，且充電持續(xù)里程長(zhǎng)，循環(huán)壽命長(zhǎng)。

　　負(fù)極的反應(yīng)物質(zhì)是熔融的鈉在負(fù)極腔內(nèi)，正極的反應(yīng)物質(zhì)是熔融的硫在正極腔內(nèi)。正極和負(fù)極之間用α―Al2O3電絕緣體密封。正極腔和負(fù)極腔之間有β―NaAl11O17陶瓷管電解質(zhì)。電解質(zhì)只能自由傳導(dǎo)離子，而對(duì)電子是絕緣體。當(dāng)外電路接通時(shí)，負(fù)極不斷產(chǎn)生鈉離子并放出電子，電子通過(guò)外電路移向正極，而鈉離子通過(guò)β―NaAl11O17電解質(zhì)和正極的反應(yīng)物質(zhì)生成鈉的硫化物。

　　新能源汽車價(jià)格過(guò)高成為推廣主要瓶頸

　　新能源汽車因其節(jié)能和環(huán)保的特性被看好，但是其產(chǎn)業(yè)化面臨最大問(wèn)題是居高不下的銷售價(jià)格。從國(guó)外混合動(dòng)力汽車看，同類型的混合動(dòng)力和燃油型豐田凱美瑞差價(jià)達(dá)到8-10萬(wàn)元，而國(guó)內(nèi)比亞迪純電動(dòng)車型E6與同類型的燃油車的差價(jià)更是高達(dá)20多萬(wàn)。雖然新能源汽車后期的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本低廉可以逐步填平一次購(gòu)置的差價(jià)，但是高額購(gòu)置價(jià)格無(wú)疑成為阻礙新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的重要障礙。

　　新能源汽車價(jià)格之高源于動(dòng)力鋰電池

　　新能源汽車主要由電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)及組裝等部分組成。其中電機(jī)、電控及組裝和傳統(tǒng)汽車基本相同，差價(jià)的原因在于電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。從新能源汽車的成本構(gòu)成看，電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占據(jù)了新能源汽車成本的30-45%，而動(dòng)力鋰電池又占據(jù)電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)約75-85%的成本構(gòu)成。

　　解決新能源汽車高價(jià)格的核心是降低動(dòng)力鋰電池一次采購(gòu)成本。目前市場(chǎng)上已經(jīng)商業(yè)化的動(dòng)力鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池和三元材料電池等，中國(guó)市場(chǎng)以磷酸鐵鋰為主，日韓大多選擇錳酸鋰和三元材料的混合電池體系。賽迪經(jīng)智統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示目前國(guó)內(nèi)的磷酸鐵鋰電池售價(jià)約在3-4元/Wh，錳酸鋰和三元材料電池約在4-5元/Wh?？紤]不同類型新能源汽車的電池容量，插電式混合動(dòng)力汽車的電池容量是10-16KWh，純電動(dòng)汽車的電池容量24-60KWh，純電動(dòng)大巴的電池容量一般是200-400Kwh，對(duì)應(yīng)電池售價(jià)在3-5萬(wàn)元、7-18萬(wàn)元和60-120萬(wàn)元水平，如此高昂的電池價(jià)格是新能源汽車價(jià)格居高不下的主要原因。

　　電池成本降低之路：規(guī)?；突厥召Y源化先行

　　降低電池成本，一直都是產(chǎn)業(yè)內(nèi)重要的解決方向。除了電池體系改善和使用壽命提升帶來(lái)成本降低外，當(dāng)前主要的降成本方案是規(guī)?；突厥召Y源化。以全球新能源汽車最為成功的企業(yè)特斯拉來(lái)看，其使用18650圓柱電池(電池型號(hào)：直徑65mm，長(zhǎng)度650mm)因規(guī)模擴(kuò)大從2007年到2012年成本約下降了40%左右。未來(lái)隨著新能源汽車的普及動(dòng)力電池的規(guī)?；a(chǎn)，電池成本會(huì)進(jìn)一步降低到2元/Wh以下，從而達(dá)到《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中2015年的規(guī)劃目標(biāo)。

　　在資源化利用上，動(dòng)力鋰電池目前還存在回收體系不完善，回收價(jià)值偏弱的問(wèn)題。雖然國(guó)內(nèi)目前也涌現(xiàn)出了像格林美和湖南邦普等大型回收企業(yè)，但是動(dòng)力鋰電池回收存在回收成本高、回收產(chǎn)業(yè)鏈不完善的問(wèn)題。動(dòng)力鋰電池的回收資源化需要充分借鑒鉛酸電池回收利用的經(jīng)驗(yàn)。鉛酸電池建立了完備的回收網(wǎng)點(diǎn)和回收產(chǎn)業(yè)鏈，一般鉛酸電池在回收時(shí)具備30%的回收價(jià)值。

　　動(dòng)力鋰電池再利用：電池成本降低的新路徑

　　動(dòng)力鋰電池再利用是指介于新能源汽車和動(dòng)力鋰電池資源化的中間環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)汽車使用后的動(dòng)力電池進(jìn)行拆解、檢測(cè)和分類后的二次使用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池梯級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池30-60%的成本降低目的。一般來(lái)說(shuō)，新能源汽車對(duì)動(dòng)力鋰電池報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)是電池容量低于80%，如果剩余容量還在70-80%電池直接進(jìn)行資源化回收是極大的浪費(fèi)，做好動(dòng)力鋰電池再利用對(duì)電池成本的降低尤為重要。

　　國(guó)家政策支持動(dòng)力鋰電池在利用的產(chǎn)業(yè)化探索。2012年7月出臺(tái)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》明確提出“制定動(dòng)力電池回收利用管理辦法，建立動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理體系，明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。引導(dǎo)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池的回收利用，鼓勵(lì)發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)。”國(guó)家從規(guī)劃層面給動(dòng)力電池再利用提供了方向。

　　新能源汽車動(dòng)力鋰電池再利用領(lǐng)域主要瞄準(zhǔn)ICT領(lǐng)域、家庭以及可再生能源發(fā)電儲(chǔ)能等領(lǐng)域。雖然動(dòng)力鋰電池再利用實(shí)踐在國(guó)內(nèi)還未開展，但是在日本、美國(guó)已經(jīng)有多年的示范經(jīng)驗(yàn)。日韓從新能源汽車發(fā)展伊始就開始著力動(dòng)力電池再利用的研究，這些前期研究工作給我國(guó)開展電池再利用研究提供了很好的借鑒。

　　多方合作建立新型的動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式

　　動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式需要建立多方面的合作機(jī)制。首先是動(dòng)力鋰電池的回收需要遵循“誰(shuí)制造誰(shuí)回收”責(zé)任體制，通過(guò)推行回收責(zé)任制建立回收利用網(wǎng)絡(luò)，保證再利用電池來(lái)源。再利用核心主要包括電池回收、電池評(píng)價(jià)和二次再裝配利用等環(huán)節(jié)，由于再回收和新能源汽車運(yùn)營(yíng)中的電池運(yùn)營(yíng)商密切相關(guān)，建議由運(yùn)營(yíng)商、汽車廠和電池企業(yè)合資建立電池服務(wù)模塊，承擔(dān)動(dòng)力鋰電池的再利用業(yè)務(wù)，對(duì)再裝配電池可以考慮通過(guò)電池租賃或者零售等方式應(yīng)用在終端客戶上。

　　動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式

　　動(dòng)力鋰電池再利用終端主要瞄準(zhǔn)家庭儲(chǔ)能、店鋪、新能源分布式發(fā)電、防災(zāi)據(jù)點(diǎn)以及通訊基站應(yīng)用等領(lǐng)域。儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)能量密度的要求不高，但是對(duì)循環(huán)壽命和價(jià)格要求相對(duì)較為苛刻，考慮電池回收、轉(zhuǎn)換及運(yùn)輸?shù)榷嘀爻杀?，車用廢舊電池實(shí)際的回收價(jià)值將不到新電池成本的10%，在價(jià)格上可以滿足儲(chǔ)能的要求，但是循環(huán)壽命的驗(yàn)證還需要在電池設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮，保證在儲(chǔ)能利用環(huán)節(jié)的壽命要求。

　　動(dòng)力鋰電池再利用的基礎(chǔ)研究是電池再利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，需要政府部門整合資源推進(jìn)再回收示范工程實(shí)踐。由于我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈條中各自為戰(zhàn)的態(tài)勢(shì)，車企、電池企業(yè)或者運(yùn)營(yíng)商主動(dòng)牽頭從事電池再利用的研究具有較大的難度，通過(guò)政府組織示范工程推進(jìn)我國(guó)動(dòng)力電池再利用的標(biāo)準(zhǔn)建立和應(yīng)用實(shí)踐尤為重要。此外，我國(guó)從奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)以及各地最早運(yùn)營(yíng)的示范項(xiàng)目的新能源汽車電池逐漸進(jìn)入淘汰期，如何結(jié)合這些淘汰電池進(jìn)行再利用應(yīng)用實(shí)踐也更為迫切。

　　動(dòng)力電池再利用業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)所在

　　動(dòng)力電池再利用和回收都是我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈考慮較少的環(huán)節(jié)，而漸行漸近的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)的巨量動(dòng)力鋰電池處理已經(jīng)成為急迫解決的問(wèn)題。據(jù)賽迪經(jīng)智研究結(jié)果，預(yù)計(jì)2015年，動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量約在2-4萬(wàn)噸左右，到2020年前后，我國(guó)新能源汽車動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12-17萬(wàn)噸的規(guī)模。如此巨大的電池回收量需要提前進(jìn)行動(dòng)力鋰電池再利用業(yè)務(wù)的研究和商業(yè)模式的摸索。

　　動(dòng)力鋰電池再利用獲益空間的不確定。雖然從目前動(dòng)力鋰電池企業(yè)提供的電池?cái)?shù)據(jù)顯示，新能源汽車淘汰的電池還將保留70-80%的有效能量，而且在成本上具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，但是電池在利用領(lǐng)域主要集中儲(chǔ)能領(lǐng)域還面臨諸多挑戰(zhàn)。我國(guó)的儲(chǔ)能電池目前還是集中在通訊基站儲(chǔ)能和大型數(shù)據(jù)中心、銀行等UPS儲(chǔ)能，而且主流儲(chǔ)能方式還是鉛酸電池，這些領(lǐng)域動(dòng)力鋰電池再利用的替代還存在不確定性。此外針對(duì)新能源儲(chǔ)能，還受限于國(guó)家在新能源分布式發(fā)電領(lǐng)域的支持力度。

　　應(yīng)用

　　由于鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理復(fù)雜，環(huán)境受到污染，因此它將逐漸被用儲(chǔ)氫合金做成的鎳氫充電電池（Ni－MH）所替代。從電池電量來(lái)講，相同大小的鎳氫充電電池電量比鎳鎘電池高約1.5～2倍，且無(wú)鎘的污染，現(xiàn)已經(jīng)廣泛地用于移動(dòng)通訊、筆記本計(jì)算機(jī)等各種小型便攜式的電子設(shè)備。 鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，電量?jī)?chǔ)備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長(zhǎng)，并且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。 目前，更大容量的鎳氫電池已經(jīng)開始用于汽油/電動(dòng)混合動(dòng)力汽車上，利用鎳氫電池可快速充放電過(guò)程，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，發(fā)電機(jī)所發(fā)的電可儲(chǔ)存在車載的鎳氫電池中，當(dāng)車低速行駛時(shí)，通常會(huì)比高速行駛狀態(tài)消耗大量的汽油，因此為了節(jié)省汽油，此時(shí)可以利用車載的鎳氫電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)代替內(nèi)燃機(jī)工作，這樣既保證了汽車正常行駛，又節(jié)省了大量的汽油。

　　動(dòng)力電池隔膜

　　在全球重點(diǎn)發(fā)展電動(dòng)車、儲(chǔ)能電池等新能源產(chǎn)業(yè)的今天，鋰電池做為公認(rèn)的理想儲(chǔ)能元件，得到了更高的關(guān)注。我國(guó)也在動(dòng)力電池領(lǐng)域投入了巨大的資金和政策支持，已經(jīng)涌現(xiàn)了比亞迪、比克、力神、中航鋰電等全球電池行業(yè)引人注目的骨干企業(yè)。正極材料、負(fù)極材料、電池隔膜、電解液是鋰電池最重要的四項(xiàng)原材料，鋰電池隔膜由于投資風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)門檻高，一直未能實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)，成為制約我國(guó)鋰電池行業(yè)發(fā)展的瓶頸，特別是在對(duì)安全性、一致性要求更高的動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域，更是我國(guó)從鋰電池生產(chǎn)大國(guó)到鋰電池生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)難以逾越的障礙。

　　鋰電隔膜的主要生產(chǎn)工藝可分為干法和濕法兩大類。車用動(dòng)力電池容量大，安全性要求高，這也要求隔膜具有更高的強(qiáng)度、保液能力及安全溫度。干法工藝可以采用多層復(fù)合的形式，該種隔膜具有結(jié)構(gòu)安全、孔隙均勻、透氣性好、耐高溫性好等諸多優(yōu)勢(shì)，完全滿足于動(dòng)力鋰電池的嚴(yán)格要求，目前國(guó)內(nèi)外眾多的動(dòng)力電池廠商均認(rèn)可該種工藝的隔膜是動(dòng)力鋰電池的應(yīng)用方向。

　　目前全球鋰電池產(chǎn)能急速擴(kuò)張，做為主要材料的鋰電池隔膜產(chǎn)能增長(zhǎng)速度呈現(xiàn)滯后的局面，已經(jīng)有眾多的電池廠家不同程度的表示了隔膜緊缺，隔膜材料產(chǎn)能的提高不僅對(duì)我國(guó)鋰電池乃至世界鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是一個(gè)迫切的要求。因而，在國(guó)內(nèi)盡快的涌現(xiàn)出更多的星源材質(zhì)一樣的民族企業(yè)是完善我國(guó)鋰電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提升我國(guó)鋰電池生產(chǎn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和可持續(xù)發(fā)展能力的重要舉措，也是關(guān)乎我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　優(yōu)勢(shì)

　　超長(zhǎng)壽命，長(zhǎng)壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而山東海霸能源集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時(shí)率）使用，可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就1~1.5年時(shí)間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，將達(dá)到7－8年。綜合考慮，性能價(jià)格比將為鉛酸電池的4倍以上。

　　使用安全，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸對(duì)消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰以經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試即使在最惡劣的交通事故中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。

　　可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能。

　　耐高溫，磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃~500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

　　大容量。

　　無(wú)記憶效應(yīng)。

　　體積小、重量輕 。