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2021SMM有色金属行业年会专题报道

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2021SMM有色金属行业年会专题报道

伊晓波:蓄电池行业发展史及技术发展趋势【SMM年会】

来源:SMM

【SMM年会 | 蓄电池行业发展史及技术发展趋势】中国电器工业协会铅酸蓄电池分会原秘书长伊晓波讲述了铅酸蓄电池的历史,对对其产品技术发展未来做出了一番展望。他认为,双极蓄电池加高能电解质是未来铅酸蓄电池的发展方向。但目前双极蓄电池面临基底材料的选择,活性物质涂层厚度问题的掣肘,若是能在10年内研发出该电池的话,那么铅酸蓄电池与锂电池的差距便会被急剧缩小甚至消除。


SMM 11月16日讯:在由上海期货交易所和SMM共同举办的2021有色金属行业年会上,中国电器工业协会铅酸蓄电池分会原秘书长伊晓波讲述了铅酸蓄电池的历史,对其产品技术发展未来做出了一番展望。他认为,双极蓄电池加高能电解质是未来铅酸蓄电池的发展方向。但目前双极蓄电池面临基底材料的选择,活性物质涂层厚度问题的掣肘,若是能在10年内研发出该电池的话,那么铅酸蓄电池与锂电池的差距便会被急剧缩小甚至消除。

一、蓄电池产品的发展历史   

1836年英国人丹尼尔(Danide)根据伏打电堆发明出世界上第一只电池——Zn\ZnSO4,Cu\Cuso4原电池。

1859年法国人普兰特(Gaston Plante)用铅皮\橡胶条\10 %H2SO4发现可逆电堆;1860 年普兰特发给法国科学院题为“一个新型奇特的具有巨大力量且可恢复的电堆”的报告,这一报告确认了铅酸蓄电池的诞生。但彼时在当时并不实用价值。

直到1881年,英国人色隆(Sellon)发明了铅锑合金板栅,这种板栅及富尔涂膏方法结合,出现了所谓涂膏式极板。至此,铅酸蓄电池才真正得到应用和发展。

二、中国蓄电池行业的发展历史   

1、企业发展情况

1911年上海开设“交通部电池厂”,干电池兼营汽车蓄电池的维修.1930年倒闭。随后几年,上海又陆陆续续开设了多个蓄电池厂,到上世纪60~70年代,国家设立24个定点企业,包括沈阳、哈尔滨、天津、张家口、包头、西安、宝鸡、新彊、北京、淄博、风帆、安阳、青岛、长江电源、镇江、上海、长沙、湘潭、重庆、贵州、昆明、梧州、广州、建阳。

上世纪90年代~2003年:民营企业快速发展:全国设有近3000家蓄电池厂。

2011年环保风暴前:全国累计1960家蓄电池厂。待到2017年,全国蓄电池厂商削减至343家。目前全国共计有约240家蓄电池企业。

2、产品发展情况

上世纪50~60年代产品:

上图是上世纪50~60年代的蓄电池产品,彼时的蓄电池体体积较大,比较笨重,随着后续技术的提升,蓄电池在体积得到压缩的同时,性能也较此前有了极大的提升。

发展到2000年代到如今,市面上已经出现了免维护蓄电池,胶体蓄电池,卷绕式蓄电池,启停蓄电池等不同的电池种类。

三、中国蓄电池产品技术的发展趋势   

1、对标锂电池

蓄电池对比锂电池,优势是安全性高,电化学体系稳定,适应温带宽,价格低廉,维护维修简便,原材料资源丰富,回收再生利用率高。

但是缺点也很明显,蓄电池能量密度低,转换效率低,快充能力弱,循环寿命短。明显的缺陷加上国内对锂电池的种种政策支持,让铅酸蓄电池竞争力无法与锂电池分庭抗礼。

2、产品发展方向

双极蓄电池加高能电解质是未来铅酸蓄电池的发展方向。具体来看,

双极蓄电池有以下几点突出优势。但目前双极蓄电池的研发还面临两大难点,一是基底材料的选择,二是活性物质涂层厚度问题,涂层厚度过厚的话,腐蚀速度会加快。目前双极蓄电池被认为是未来最理想的蓄电池状态,若是能在10年内研发出该电池的话,那么铅酸蓄电池与锂电池的差距便会被急剧缩小甚至消除。

高能电解质方面,近100多年来电解液一直使用的是稀硫酸,最大的改变莫过于在其中加入能改变其硫酸根载体性能的胶,但实际上,还存在很多可以改变硫酸根载体的物质尚未有人研究。若是技术条件跟上的话,铅蓄电池的能量密度有望达到100Wh/kg。届时铅蓄电池与锂电池的差距也将进一步被缩小。

所以综合而言,双极蓄电池和高能电解质是未来铅酸蓄电池的发展方向。

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