近期,“搶鋰大戰(zhàn)”成為新能源領(lǐng)域的看點(diǎn),全球鋰資源分布集中地區(qū)或多或少都能看到相關(guān)企業(yè)身影。5月,斯諾威礦業(yè)股權(quán)拍賣持續(xù)6天5夜,從335萬元到20億元,競拍價達(dá)到起拍價近600倍。隨著鋰電池在儲能領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,這一現(xiàn)象愈發(fā)明顯。
電化學(xué)儲能高速發(fā)展的背景下,鋰并不是唯一的“版本答案”。近年來,其它電化學(xué)儲能技術(shù)路線發(fā)展迅速,以全釩液流電池的推廣為明顯信號。近日,工信部公示《全國工業(yè)領(lǐng)域電力需求側(cè)管理第四批參考產(chǎn)品(技術(shù))目錄》中,提及到另一種電化學(xué)儲能方式——寬溫鎳氫電池。
鎳氫電池有所期待
什么是鎳氫電池?
鎳氫電池并非“新事物”,該電池已有多年的實(shí)際應(yīng)用,技術(shù)相對成熟。業(yè)內(nèi)人士介紹,鎳氫電池正極活性物質(zhì)主要由球鎳制成,負(fù)極活性物質(zhì)則由儲氫合金支撐,屬于相對穩(wěn)定的材料,水系電解液有良好的阻燃性能,是一種性能良好的環(huán)保電池。
鎳氫電池的應(yīng)用廣泛,可作為動力電池應(yīng)用于混合動力汽車、電動玩具、便攜式電動工具、智能物流運(yùn)輸小車、醫(yī)療器械電源、堆高車;也可作為備用電源應(yīng)用于不間斷備用電源、冷鏈車備用電源、應(yīng)急照明燈等;在儲能領(lǐng)域,則可用于移動通信基站、路燈、儲能系統(tǒng)、道釘燈等。
豐田是鎳氫電池的“忠實(shí)追求者”。據(jù)了解,使用鎳氫電池的豐田混合動力汽車全球銷量已經(jīng)超過1900萬輛;從技術(shù)角度來看,目前未發(fā)生因電池問題導(dǎo)致的汽車安全事故。在極寒、極熱等氣候條件下,鎳氫電池仍然保持了較好的充放電能力和安全性,且可以做到與整車同壽命。
東莞證券分析,受到以比亞迪為代表的國產(chǎn)新能源汽車(主要應(yīng)用磷酸鐵鋰正極電池)熱銷的影響,2014-2015年鋰電池板塊行情反復(fù)上演;而在特斯拉(主要應(yīng)用三元材料正極電池)產(chǎn)品取得巨大成功后,市場熱點(diǎn)在2015年底-2016年初轉(zhuǎn)向三元電池板塊。未來二級市場熱點(diǎn)有望轉(zhuǎn)向鎳氫電池。
業(yè)內(nèi)人士分析,鎳氫電池相關(guān)技術(shù)也并非是“滿分答案”:相比于鋰電池等電化學(xué)儲能技術(shù)路線,鎳氫電池也有如自放電率高、長時間存放時電池會老化、電池必須包含安全通風(fēng)口以便在產(chǎn)生氣體時保護(hù)電池等缺陷或不足。
“寬溫”加持技術(shù)路線
中國幅員遼闊,南北方溫度差異大,電化學(xué)儲能的應(yīng)用也受地域、氣候等現(xiàn)實(shí)因素影響。例如,鐵路客車由于行駛里程長,可能需要在跨度很大的不同緯度間運(yùn)營,使用過程中可能經(jīng)歷極低和極高的溫度,電池設(shè)備需要經(jīng)受晝夜溫差考驗,寬溫域電池更能滿足其使用要求。
業(yè)內(nèi)人士分析,寬溫域電池的應(yīng)用更加廣泛,在極寒的天氣狀況下,電池不需要額外的輔助加熱系統(tǒng),可以降低整個能量包的復(fù)雜度和成本,提升能量利用率;在炎熱夏日室外環(huán)境中,電池也能夠正常高效工作,不需要額外散熱降溫措施,電池的環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。
從技術(shù)上來看,科力遠(yuǎn)表示,公司很早就開展了寬溫域電池方面的研究。為了提高電池在高低溫下的充放電效率,公司對配方進(jìn)行了優(yōu)化,通過在正極活性物質(zhì)中添加新的元素,達(dá)到提高正極析氧過電位、抑制負(fù)極合金氧化的目的,使得電池在極限高低溫(-40℃至70℃)下的充放電效率值得到明顯提升。
2021年,中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所開發(fā)出了寬溫域型、長壽命型和高容量型3種新型號的寬溫鎳氫電池用稀土貯氫合金,以及相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)。團(tuán)隊通過優(yōu)化鎳氫電池技術(shù),進(jìn)一步開發(fā)出在寬溫(-45℃至60℃)應(yīng)用的多種型號寬溫鎳氫電池生產(chǎn)技術(shù)。
從市場來看,中國儲能市場有廣闊的發(fā)展空間。中信建投證券保守預(yù)計,2022-2026年中國新型儲能增量年復(fù)合增長率為68.80%。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,截至2021年底,我國已投運(yùn)新型儲能累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5729.7MW,同比增長75%,其中鋰離子電池占比接近90%。相比之下,寬溫鎳氫電池未來發(fā)展如何,還需多方面考驗。
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