1、鋰電池電壓高,重量輕。一個(gè)單體電池平均電壓就能達(dá)到3.7V或者3.2V.相對(duì)等于2-4個(gè)鎳氫電池或鎳隔電池的串聯(lián)電壓。如果客戶(hù)要求使用電池的電壓過(guò)關(guān),那么選用鋰電池也容易方便組成鋰電池組,方便快捷把鋰電池電壓提升。
2、鋰電池的能量和密度針對(duì)其它電池也很高。
鋰電池具有高儲(chǔ)能量密度,目前常用的鋰電池密度可達(dá)到450-620Wh/kg,是鉛酸蓄電池的5-7倍。如果人們選用蓄電池還會(huì)考慮到一個(gè)非常重要的問(wèn)題,那就是污染。
3、針對(duì)電池重量來(lái)對(duì)比。一只鋰電池的重量約為
鉛酸蓄電池的5-6倍。雖然鋰電池的重量和
聚合物鋰電池的重量差不了多少。但是看容量與壽命,人們都是會(huì)選擇鋰電池的。
4、鋰電池的使用時(shí)間壽命很長(zhǎng),一只鋰電池使用壽命如果不發(fā)生意外的情況下可以使用6年以上,長(zhǎng)達(dá)9年。正常的使用次數(shù)在1000次以上。如果不發(fā)生意外使用次數(shù)可以達(dá)到1500次以上。
5、自放電低,且無(wú)記憶效應(yīng)。生產(chǎn)鋰電池中往鋰電池身上加保護(hù)板能使鋰電池有一個(gè)過(guò)充過(guò)放的效果。鋰電池自身具備高功率承受力,電動(dòng)汽車(chē)選用的鋰電池可以達(dá)到15-30C充放電的高效應(yīng)能力,以便汽車(chē)上的高強(qiáng)度啟動(dòng)加速。
6、鋰電池綠色環(huán)保,鋰電池中不含有鉛、汞、鎘有毒害物質(zhì)。
鉛酸蓄電池是化學(xué)電池中市場(chǎng)份額最大、使用范圍最廣的電池,特別是在起動(dòng)和大型儲(chǔ)能等應(yīng)用領(lǐng)域,在較長(zhǎng)時(shí)間尚難以被其他新型電池替代。鉛酸蓄電池價(jià)格較低,具有技術(shù)成熟、高低溫性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠、安全性高、資源再利用性好等比較優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。相對(duì)于其他電池金屬材料,鉛資源比較豐富,鉛儲(chǔ)量和再生鉛保證鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的年限相對(duì)較長(zhǎng),鉛酸蓄電池大量應(yīng)用,較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)造成鉛資源短缺。鉛酸蓄電池不足之處在于:能量密度偏低、循環(huán)壽命偏短,主要原材料鉛是一類(lèi)有毒物質(zhì),電池生產(chǎn)和再生鉛加工過(guò)程中存在鉛污染風(fēng)險(xiǎn),管理不善可能會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。
隨著新技術(shù)的突破和新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,鉛碳電池、雙極性電池、非鉛板柵電池等先進(jìn)鉛酸蓄電池的不斷問(wèn)世,改變了質(zhì)量能量比偏低、循環(huán)壽命較短等不足,并且隨著法規(guī)制度的逐步健全和管理水平的提升,鉛污染的風(fēng)險(xiǎn)也可防可控。為鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。在未來(lái),鉛酸蓄電池仍將在備用電源、儲(chǔ)能、起動(dòng)、動(dòng)力等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。
(1)鉛酸蓄電池的比較優(yōu)勢(shì)
①性能比較優(yōu)勢(shì)
目前,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的二次電池主要有鉛酸蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳電池和
鋰離子電池。鎘鎳電池含有劇毒元素鎘,已逐步被其他電池所替代。目前,市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的電池為鉛酸蓄電池、鋰離子電池和氫鎳電池。
相較于其他二次電池,鉛酸蓄電池主要有以下性能比較優(yōu)勢(shì):A、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的時(shí)間最長(zhǎng)、技術(shù)最成熟的電池,性能穩(wěn)定、可靠,適用性好;B、采用稀硫酸作電解液,無(wú)可燃性,電池采用常壓或低壓設(shè)計(jì),安全性好;C、工作電壓較高、工作溫度范圍較寬,適用于混合電動(dòng)車(chē)(HEV)等高倍率放電應(yīng)用;D、能浮充電使用,淺充淺放電性能優(yōu)異,適用于不間斷電源(UPS)、新能源儲(chǔ)能、電網(wǎng)削峰填谷等領(lǐng)域;E、大容量電池技術(shù)成熟,能制成數(shù)千安時(shí)的電池,為大規(guī)模儲(chǔ)能提供了便利。
②成本比較優(yōu)勢(shì)
鉛酸蓄電池是最廉價(jià)的二次電池, 單位能量的價(jià)格是鋰離子電池或氫鎳電池的 1/3 左右。此外,鉛酸蓄電池的主要成分為鉛和鉛的化合物,鉛含量高達(dá)電池總質(zhì)量的 60%以上,廢舊電池的殘值較高,回收價(jià)格超過(guò)新電池的 30%,因此鉛酸蓄電池的綜合成本更低。
③再生利用比較優(yōu)勢(shì)
鉛酸蓄電池組成簡(jiǎn)單,再生技術(shù)成熟,回收價(jià)值高,是最容易實(shí)現(xiàn)回收和再生利用的電池。全球再生鉛產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)原生鉛產(chǎn)量,美國(guó)廢鉛酸蓄電池鉛的再利用率已超過(guò) 98.5%,我國(guó)廢鉛酸蓄電池的再利用率也達(dá)到 90%以上。鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池多為小型電池,且組成復(fù)雜,再生成本高,回收難度大,再生產(chǎn)業(yè)難以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。目前,前述電池全球的平均回收比例不足 20%,特別是鋰離子電池,多數(shù)國(guó)家尚未實(shí)現(xiàn)有效回收和再生。
(2)鉛酸蓄電池的不足
①能量密度偏低
傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池質(zhì)量和體積能量密度偏低, 能量密度只有為鋰離子電池的1/3 左右,氫鎳電池的 1/2 左右,并且體積較大,不適宜在質(zhì)量輕、體積小的場(chǎng)合使用。未來(lái),鉛酸蓄電池能量密度仍有較大的提高空間,尤其是泡沫碳等采用新材料、新技術(shù)的鉛酸蓄電池。
②循環(huán)壽命偏短
傳統(tǒng)鉛酸蓄電池循環(huán)壽命較短,理論循環(huán)次數(shù)為鋰離子電池 1/3 左右。鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命提高的空間仍然比較大,特別是新材料、新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)的鉛酸蓄電池,如雙極性鉛酸蓄電池、鉛碳電池等。
③產(chǎn)業(yè)鏈存在鉛污染風(fēng)險(xiǎn)
鉛是鉛酸蓄電池的主要原材料,鉛占電池質(zhì)量的 60%以上,全球鉛酸蓄電池的用鉛量占總用鉛量的 80%以上。鉛為重金屬,鉛酸蓄電池制造產(chǎn)業(yè)鏈(包括原生鉛冶煉、電池制造、電池回收、再生鉛冶煉)存在較高的鉛污染風(fēng)險(xiǎn),管理不善會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。