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探索电网用储能电池发展方向

2019/08/15 来源:聊城信息港

导读

电池在推动各领域技术、经济快速发展的重要性越来越明显。同时,各行业对电池功能要求越来越高,能量密度、功率密度、寿命、安全性、可靠性、环境适应

  电池在推动各领域技术、经济快速发展的重要性越来越明显。同时,各行业对电池功能要求越来越高,能量密度、功率密度、寿命、安全性、可靠性、环境适应性、制造与成本等,考量因素不断增多。然而,并没有一种新型 万能电池 的存在,这是杨裕生院士在本次论坛上提出的重要观点。

  用电池是个新事物

  现代用户对电提出越来越高的可靠性要求,这不仅需要电的智能化,也需要规模储能。大规模新能源并入电,风能、太阳能等可再生能源发电具有波动大、难以人为控制的特点,直接并入电,会影响供电质量。为了实现稳定、均衡的供电,将电能 存 起来,其技术研发愈发迫切,开发高效、安全的具有重大意义。

  以铅炭电池为例,杨裕生院士强调了其低成本、安全、原料易得、可靠、产业化技术成熟等显著优势,铅炭电池也已经成功应用于城市微电、风光储能电站、风电路灯等系统,还能为各种电动汽车提供动能,是符合我国产业布局和制造水平的一种储能电池。

  对于电使用电池储能,杨裕生院士指出,电用电池是个新事物,要根据规模大的特点,发展电储能电池。可研究的方向如用于调频;铅炭电池用于智能电的功率平滑,也适用于可再生能源、分布式电及家用;高安全性的锂离子电池可参与竞争。

  电池发展应兼容并包

  目前,储能电池有很多种,包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池、超级电容、钠硫电池等,在比能量、循环寿命、安全性、成本等各方面有所差异。

  并不存在一种 万能电池 ,杨裕生院士这样解读, 尺有所短,寸有所长,不要轻言 某电池将取代另外的电池 。 有言论称 世界进入铝电池时代 ,发展 镍碳超级电容 ,其实是偷换概念、夸大其词的说法。

  电池发展的过程与其他事物一样,需要长期的创新积累和科学论证。杨裕生院士对电池发展的未来仍很有信心,但他强调,对于电池技术的 下一代 ,一定要综合考虑多方面的因素,采取兼容并包的态度,反复认真论证 下一代 技术。

  电池发展挑战与机遇并存

  对于未来电池的发展,杨裕生院士认为,储能电池的发展应将安全因素放在首位考虑,不要片面追求高比能,应优先使用高安全性的电池,宁愿牺牲一些比能量规模。在蓄电的设计中要控制不发生 连锁反应 ,要坚持安全操作规程,决不可 滥用 。另外,电池处理不当会产生污染,这也是未来电池发展中应着重注意的问题。

  杨裕生院士表示,抓住各类电池的特点,依势发展,是当前电池技术需要注意的问题。比如锂离子电池,应将安全性放在首位;锂硫电池,则需攻克寿命、功率和安全三大关;液流电池,需提高自动化程度和能量效率,降低成本;超级电容器,应突破高性能超级活性碳材料技术,替代进口、降低成本。

  而探索新电池的方向,也应以安全性、比能量、使用方便性为首要考虑因素。杨裕生院士提出了一个当前研究的新型储能电池 锌锂锰水系电池。这系列电池具有安全性高、环境友好、比能量高、成本低和使用方便的突出特点,进一步提高其循环性能,此类电池将成为规模储能领域有竞争力的储能器件。

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