動力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1、動力電池國內(nèi)外發(fā)展動力電池國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢現(xiàn)狀與趨勢曹際娜曹際娜發(fā)展機遇與政府規(guī)劃發(fā)展機遇與政府規(guī)劃由于世界各地汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)由于世界各地汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)不足、價格高漲的現(xiàn)象，國際能源結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生了重大變化，不足、價格高漲的現(xiàn)象，國際能源結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生了重大變化，能源需求大幅度增加。能源需求大幅度增加。世界能源需求量不斷增大世界能源需求量不斷增大減少對石油的依賴程度及環(huán)保要求減少對石油的依賴程度及環(huán)保要求目前我國原油消費目前我國原油消費6060用于交通，如何降低交通用油有重要意義。用于交通，如何降低交通用油有重要意義。20092009

2、年我國石油對外依存度提高年我國石油對外依存度提高2.52.5個百分點，已到達個百分點，已到達53%53%。發(fā)展鋰。發(fā)展鋰電池新能源應(yīng)用勢在必行。電池新能源應(yīng)用勢在必行。燃油汽車污染嚴重，發(fā)展電動清潔汽車，是保護環(huán)境的必然要求燃油汽車污染嚴重，發(fā)展電動清潔汽車，是保護環(huán)境的必然要求中國石油總需求供需缺口全球變暖全球變暖發(fā)展中國家發(fā)展中國家發(fā)達國家發(fā)達國家 交通發(fā)展戰(zhàn)略交通發(fā)展戰(zhàn)略動力電池動力電池電池電池電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來，放電時，化學(xué)能貯存起來，放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。轉(zhuǎn)化為電能。一次電池，電池的反應(yīng)是不一次

3、電池，電池的反應(yīng)是不可逆的；可逆的；二次電池，電池的反應(yīng)可逆，二次電池，電池的反應(yīng)可逆，可以多次重復(fù)充放電可以多次重復(fù)充放電水果電池水果電池組成電池的三種主要成分：正極、負極、電解液組成電池的三種主要成分：正極、負極、電解液（正負極不能直接接觸（正負極不能直接接觸）電池發(fā)展史電池發(fā)展史最早的電池最早的電池-巴格達土瓶巴格達土瓶約公元前約公元前250公元公元250年年u高能量密度高能量密度 - High energy density u高功率性能高功率性能 - Hign power densityu高安全性能高安全性能 - Hign safety characteristicsu低自放電率低自放

4、電率 - Low self-discharge rateu長循環(huán)壽命長循環(huán)壽命 - Good cycle performanceu快速充電能力快速充電能力 - Quick charge acceptanceu較寬的高溫性能較寬的高溫性能 - Good performance in the wide of temperatureu環(huán)境友好環(huán)境友好 - Environment-friendly電池的性能要求電池的性能要求水果電池不符合這些要求，所以不是真正的電池水果電池不符合這些要求，所以不是真正的電池電池分類電池分類 - 一次電池一次電池 又稱原電池，或干電池，反應(yīng)不可逆或者或者可逆又稱原電池，

5、或干電池，反應(yīng)不可逆或者或者可逆反應(yīng)很難進行，電池放電后不能重復(fù)充電使用。反應(yīng)很難進行，電池放電后不能重復(fù)充電使用。電池分類電池分類 - 二次電池二次電池二次電池：二次電池：能夠充放電多次重復(fù)使用的電池能夠充放電多次重復(fù)使用的電池主流動力電池發(fā)展史主流動力電池發(fā)展史第一代第一代第二代第二代第三代第三代第一代第一代 鉛酸電池鉛酸電池p 正極：二氧化鉛p 負極：海綿鉛p 電解液：硫酸22442 Pb + PbO +2H SO2PbSO +2H O242( ) Pb H SO PbO ( )工作電壓：工作電壓：2V2V優(yōu)點：優(yōu)點： 原料易得，價格相對低廉；原料易得，價格相對低廉； 高倍率放電性能良好

6、；高倍率放電性能良好； 溫度性能良好溫度性能良好, ,可在可在-40-406060的環(huán)境下工作；的環(huán)境下工作； 適合于浮充電使用適合于浮充電使用, ,使用壽命長使用壽命長, ,無記憶效應(yīng)；無記憶效應(yīng)； 廢舊電池容易回收廢舊電池容易回收, ,有利于保護環(huán)境有利于保護環(huán)境. .缺點：缺點： 比能量低比能量低, ,一般為一般為303040Wh/kg40Wh/kg； 使用壽命不及使用壽命不及Cd/NiCd/Ni電池；電池； 制造過程容易污染環(huán)境制造過程容易污染環(huán)境, ,必須配備三廢處理設(shè)備必須配備三廢處理設(shè)備. .鉛酸電池的主要優(yōu)缺點鉛酸電池的主要優(yōu)缺點鉛酸電池的結(jié)構(gòu)鉛酸電池的結(jié)構(gòu)第二代第二代 鎳氫電

7、池鎳氫電池鎳氫電池以儲氫合金為負極材料，氫氧化鎳為正極鎳氫電池以儲氫合金為負極材料，氫氧化鎳為正極材料，電解液是含氫氧化鋰材料，電解液是含氫氧化鋰（LiOH）的氫氧化鉀的氫氧化鉀（KOH）水溶液。電池放電時，負極的金屬氫化物水溶液。電池放電時，負極的金屬氫化物被氧化生成金屬合金，正極的羥基氧化鎳被氧化生成金屬合金，正極的羥基氧化鎳（NiOOH）被還原成氫氧化鎳，充電過程相反。被還原成氫氧化鎳，充電過程相反。標(biāo)準電壓：標(biāo)準電壓：1.2V1.2V鎳氫電池的結(jié)構(gòu)鎳氫電池的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢優(yōu)勢n 與鉛酸電池比，能量密度有大幅度高，重量能量密度與鉛酸電池比，能量密度有大幅度高，重量能量密度65Wh/kg，體積能

8、量密度都有所提高，體積能量密度都有所提高200Wh/Ln 功率密度高，可大電流充放電功率密度高，可大電流充放電n 低溫放電特性好低溫放電特性好n 循環(huán)壽命（提高到循環(huán)壽命（提高到1000次）次）n 環(huán)保，無污染環(huán)保，無污染n 技術(shù)比較鋰離子電池成熟技術(shù)比較鋰離子電池成熟缺點缺點n 正常工作溫度范圍正常工作溫度范圍-1540C，高溫性能較差，高溫性能較差n 工作電壓低，工作電壓范圍工作電壓低，工作電壓范圍1.0V1.4Vn 價格比鉛酸電池、鎳鎘電池貴，但是性能比鋰離子電池價格比鉛酸電池、鎳鎘電池貴，但是性能比鋰離子電池差差鎳氫電池的主要優(yōu)缺點鎳氫電池的主要優(yōu)缺點p目前市場上銷售的混合動力汽車，主

9、要以鎳氫電池作為動力電源。在HEV所用的動力電池中，鎳氫動力電池的技術(shù)仍是最成熟，綜合性能最高的。p純電動方面，較小的比能量使得鎳氫電池續(xù)航能力較低，優(yōu)勢不比鋰離子電池。鎳氫電池主要應(yīng)用鎳氫電池主要應(yīng)用主要應(yīng)用領(lǐng)域主要應(yīng)用領(lǐng)域混合動力汽車混合動力汽車第三代第三代 鋰離子電池鋰離子電池比能量高比能量高電壓平臺高電壓平臺高循環(huán)性能好循環(huán)性能好無記憶效應(yīng)無記憶效應(yīng)環(huán)保，無污染環(huán)保，無污染鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子電池在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，產(chǎn)生了電流，該反應(yīng)具有高度的可返嵌入和脫嵌，產(chǎn)生了電流，該反應(yīng)具有高度的可逆性，被形象地稱為逆性，被形象地稱為“

10、搖椅電池搖椅電池”（Rocking Chair Batteries）。）。目前最有潛力的電動汽車動力電池目前最有潛力的電動汽車動力電池宏觀-微觀鋰離子電池的結(jié)構(gòu)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋰電池成本解析鋰電池成本解析正極材料正極材料電動汽車躍動的心電動汽車躍動的心正極部分 層狀結(jié)構(gòu)材料層狀結(jié)構(gòu)材料(LiCoO(LiCoO2 2, ,NCMNCM,NCA,NCA等等 ) ) 尖晶石結(jié)構(gòu)材料尖晶石結(jié)構(gòu)材料( (LiMnLiMn2 2O O4 4等等) ) 橄欖石結(jié)構(gòu)材料橄欖石結(jié)構(gòu)材料( (LiFePOLiFePO4 4) ) 一些新材料（未來發(fā)展方向）一些新材料（未來發(fā)展方

11、向）u日韓等國家推崇三元和錳鋰材料日韓等國家推崇三元和錳鋰材料u中國，美國推崇鐵鋰材料中國，美國推崇鐵鋰材料磷酸鐵鋰材料磷酸鐵鋰材料LiFePOLiFePO4 4電池在充電時，正極中的鋰離子電池在充電時，正極中的鋰離子LiLi+ +通過聚合物隔膜通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子向負極遷移；在放電過程中，負極中的鋰離子Li+Li+通過隔膜向通過隔膜向正極遷移。正極遷移。 優(yōu)點價格低廉，降價空間大價格低廉，降價空間大熱穩(wěn)定性高，安全性好熱穩(wěn)定性高，安全性好循環(huán)性能好循環(huán)性能好比容量高比容量高環(huán)保，無污染環(huán)保，無污染電導(dǎo)率低電導(dǎo)率低倍率性能差倍率性能差 低溫性能差低溫性能差材料

12、制備技術(shù)難度高材料制備技術(shù)難度高困難！困難！固有缺點固有缺點體積能量比低體積能量比低電壓偏低電壓偏低3.2V3.2V，且電壓，且電壓平臺太平平臺太平解決路徑解決路徑-1.-1.表面碳包覆，提高導(dǎo)電率表面碳包覆，提高導(dǎo)電率 2. 2.優(yōu)化摻雜優(yōu)化摻雜 3. 3.低溫添加劑，改善低溫性能低溫添加劑，改善低溫性能010203040506070120130140150160Capacity (mAh/g)Cycle Number0.1C0.5C1C2C5C10C復(fù)合碳源成膜催化劑優(yōu)化摻雜020406080100110120140150160130未摻雜F 摻雜Nb 摻雜Nb+F 摻雜碳包覆磷酸鐵鋰，2

13、C 充放電循環(huán)尖晶石錳酸鋰材料優(yōu)點：優(yōu)點：p成本低成本低p易合成易合成p工作電壓高工作電壓高p安全性能好安全性能好p對環(huán)境無污染對環(huán)境無污染衰減的原因：衰減的原因： Mn3+的溶解，的溶解，2Mn2Mn3+3+MnMn2+2+Mn+Mn4+4+ 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定：結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定：Jahn-TellerJahn-Teller反應(yīng)（反應(yīng)（立方相變成四方相）立方相變成四方相）LiPF6 + H2O POF3 + LiF 4H+ + 2 LiMn3+Mn4+O42- 3-MnO2 + Mn2+ + 2H2O 性能改善措施：性能改善措施：元素摻雜元素摻雜 表面修飾表面修飾 納米化納米化高溫性能差高溫性能差容量偏低

14、容量偏低 ( (約約120mAh/g)120mAh/g)三元材料三元材料LiCoNiMnO2（NCM）n CoCo，+3+3； Ni Ni，+2+2； Mn Mn，+4+4；n NiNi為材料容量的主要來源；為材料容量的主要來源；+2+2+4+4n CoCo在較高電位時才能發(fā)生反應(yīng)，在較高電位時才能發(fā)生反應(yīng)，+3+3+4+4，因此起到了，因此起到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用；穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用；n MnMn保持保持+4+4價不變，但是價不變，但是MnMn含量偏高時易出現(xiàn)價態(tài)變小含量偏高時易出現(xiàn)價態(tài)變小的趨勢，出現(xiàn)的趨勢，出現(xiàn)+3+3價的價的MnMn負極部分負極部分 高功率硬碳材料（最早使用）高功率硬碳材料（最

15、早使用） 傳統(tǒng)石墨負極材料（目前普遍）傳統(tǒng)石墨負極材料（目前普遍） LiLi4 4TiTi5 5O O1212負極（東芝力推）負極（東芝力推） 未來高容量負極材料（未來高容量負極材料（SiSi系列，體積膨脹是致系列，體積膨脹是致命問題，目前只巧妙的應(yīng)用于某些高容量電池，命問題，目前只巧妙的應(yīng)用于某些高容量電池，還未在動力電池領(lǐng)域有所應(yīng)用）還未在動力電池領(lǐng)域有所應(yīng)用）各類負極材料市場占有率各類負極材料市場占有率傳統(tǒng)石墨負極其中國內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長沙海容。其中國內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長沙海容。深圳貝特瑞是中國寶安集團控股的子公司，是國內(nèi)電池碳負極材料標(biāo)深圳貝特瑞是

16、中國寶安集團控股的子公司，是國內(nèi)電池碳負極材料標(biāo)準制定者，全球市場位居全球第四。準制定者，全球市場位居全球第四。石墨負極成本低石墨負極成本低技術(shù)成熟技術(shù)成熟國內(nèi)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化國內(nèi)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化全球負極廠家市場占有率全球負極廠家市場占有率Li4Ti5O12最初作為超導(dǎo)材料被和正極材料被研究；最初作為超導(dǎo)材料被和正極材料被研究；19961996年，加拿大年，加拿大K.ZaghibK.Zaghib首次提出作為鋰電池負極首次提出作為鋰電池負極材料應(yīng)用可能材料應(yīng)用可能理論容量理論容量175mAh/g,1.5V vs. Li/Li+175mAh/g,1.5V vs. Li/Li+零應(yīng)變材料，循環(huán)性能及倍率性能

17、好零應(yīng)變材料，循環(huán)性能及倍率性能好零應(yīng)變材料零應(yīng)變材料隔膜鋰離子電池隔膜特性要鋰離子電池隔膜特性要求求 電子絕緣；電子絕緣； 較小的離子阻抗；較小的離子阻抗； 一定的機械強度；一定的機械強度； 耐受電液，電極材料的腐蝕；耐受電液，電極材料的腐蝕； 阻止兩電極間的雜質(zhì)的遷移；阻止兩電極間的雜質(zhì)的遷移； 具有電液浸潤性；具有電液浸潤性； 材料品質(zhì)的穩(wěn)定性材料品質(zhì)的穩(wěn)定性放電過程隔膜作用示意圖放電過程隔膜作用示意圖隔膜的隔膜的shutdown功能示意圖功能示意圖不同材質(zhì)隔膜的不同材質(zhì)隔膜的DSC測試數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)隔膜PPPEPP/PE/PP濕法干法全球隔膜生產(chǎn)分布全球隔膜生產(chǎn)分布由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)

18、門檻，全球鋰離子電池隔膜主要集中在由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門檻，全球鋰離子電池隔膜主要集中在日本和美國，其中日本和美國，其中日本旭化成日本旭化成（Asahi Kasei E MaterialsAsahi Kasei E Materials）、）、美美國國 Celgard Celgard 和和日本東燃日本東燃（TonenTonen）合計占據(jù)了）合計占據(jù)了 77 77市場份額。市場份額。我國生產(chǎn)電池隔膜的厚度和孔徑的均勻度和國外還存在較大差距，我國生產(chǎn)電池隔膜的厚度和孔徑的均勻度和國外還存在較大差距，國內(nèi)所需的隔膜國內(nèi)所需的隔膜 80 80仍由進口滿足，現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備為低成本的單仍由進口滿足，現(xiàn)有生產(chǎn)

19、設(shè)備為低成本的單層聚烯烴拉伸隔膜生產(chǎn)線，主要供應(yīng)中、低端市場層聚烯烴拉伸隔膜生產(chǎn)線，主要供應(yīng)中、低端市場，電解液 能較好的溶解電解質(zhì)鹽，即有較高的介電常數(shù)；能較好的溶解電解質(zhì)鹽，即有較高的介電常數(shù)； 應(yīng)有較好的流動性，即低黏度應(yīng)有較好的流動性，即低黏度 對電池的其他組件應(yīng)該是惰性的，尤其是充電狀態(tài)下的對電池的其他組件應(yīng)該是惰性的，尤其是充電狀態(tài)下的正負極表面；正負極表面； 在很寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)，熔點要低，沸點要高在很寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)，熔點要低，沸點要高 安全性要好，即閃電要高，無毒安全性要好，即閃電要高，無毒鋰離子電池電解液特性要求鋰離子電池電解液特性要求電解液組成示意圖通常電解液

20、溶劑為混合溶劑，碳酸乙烯酯（通常電解液溶劑為混合溶劑，碳酸乙烯酯（ECEC）憑借優(yōu)）憑借優(yōu)良的成膜作用，成為絕大多數(shù)電解液的主成分，目前鋰良的成膜作用，成為絕大多數(shù)電解液的主成分，目前鋰電池使用的主要溶劑為電池使用的主要溶劑為 EC EC 為基礎(chǔ)的二元或者三元混合為基礎(chǔ)的二元或者三元混合溶劑，如溶劑，如EC+DMC, EC+DEC, EC+DMC+EMCEC+DMC, EC+DEC, EC+DMC+EMCLiPFLiPF6 6作為電解質(zhì)，對純度要求特別高，對金屬（如作為電解質(zhì)，對純度要求特別高，對金屬（如 Na Na、K K、Fe Fe 等）、酸根、氫氟酸（等）、酸根、氫氟酸（HFHF）及）及

21、 H H2 2O O 含量要求在含量要求在 1010-5-5（質(zhì)量分數(shù)）以下所以合成難度大，目前（質(zhì)量分數(shù)）以下所以合成難度大，目前LiPFLiPF6 6的合的合成技術(shù)主要掌握在日本企業(yè)中。成技術(shù)主要掌握在日本企業(yè)中。電解質(zhì)電解質(zhì)抽真空封裝后成為單體電池卷好的負正負極片電解液正極片隔膜負極片正極材料鋁箔負極材料銅箔涂覆涂覆卷繞注入電池外外殼里放入電池外外殼里鋰電芯（鋰電芯（cell）生產(chǎn)流程圖）生產(chǎn)流程圖電芯電芯預(yù)化成預(yù)化成化成化成老化老化分容配組分容配組串并聯(lián)接串并聯(lián)接modulepackcellpack生產(chǎn)流程簡圖生產(chǎn)流程簡圖鋰電芯（鋰電芯（cell）全自動生產(chǎn)線圖）全自動生產(chǎn)線圖常用鋰電

22、池分類 層狀材料層狀材料(LiCoO(LiCoO2 2,NCM,NCA,NCM,NCA等等 ) ) 鈷鋰電池，三元電池等鈷鋰電池，三元電池等 尖晶石材料尖晶石材料(LiMn(LiMn2 2O O4 4等等) ) 錳鋰電池錳鋰電池 橄欖石材料橄欖石材料(LiFePO(LiFePO4 4等等) ) 鐵鋰電池鐵鋰電池 按正負極疊加方式來分 卷繞電池卷繞電池 疊片電池疊片電池 按外形來分 圓形電池圓形電池 方形電池方形電池 其他形狀電池其他形狀電池按電解質(zhì)形態(tài)分常用測試分析手段充放電循環(huán)充放電循環(huán)高低溫沖擊高低溫沖擊高溫高濕試驗箱高溫高濕試驗箱機械沖擊測試機械沖擊測試過充過充短路短路針刺針刺熱箱熱箱擠

23、壓擠壓跌落試驗機跌落試驗機燃燒試驗機燃燒試驗機鹽噴霧鹽噴霧重物沖擊測試重物沖擊測試其他測試：其他測試：電池旋轉(zhuǎn)測試電池旋轉(zhuǎn)測試鹽水浸潤測試等鹽水浸潤測試等靜電測試靜電測試其他動力與儲能電池其他動力與儲能電池超級電容器超級電容器活性碳電極材料具有活性碳電極材料具有1200m1200m2 2/g/g，電解液與多孔電，電解液與多孔電極間的界面距離不到極間的界面距離不到1nm1nm，超級電容器電容值可以非，超級電容器電容值可以非常大。大多數(shù)超級電容器可以做到法拉級，一般其常大。大多數(shù)超級電容器可以做到法拉級，一般其電容值范圍為電容值范圍為1 15000F!5000F!優(yōu)勢：優(yōu)勢：劣勢：劣勢：能量密度太

24、低，僅能量密度太低，僅1-10Wh/kg1-10Wh/kg功率密度高，充電時間短。功率密度高，充電時間短。超級電容的主要優(yōu)缺點超級電容的主要優(yōu)缺點大多作為輔助電源，大多作為輔助電源，主要作為快速啟動裝置和能量制動回主要作為快速啟動裝置和能量制動回收裝置收裝置超級電容超級電容續(xù)航里程太短，不能作為電動汽車主流電源。續(xù)航里程太短，不能作為電動汽車主流電源。應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域潛在動力與儲能電池潛在動力與儲能電池燃料電池燃料電池燃料電池燃料電池 （儲能實質(zhì)（儲能實質(zhì)- -發(fā)電廠）發(fā)電廠） 將燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能將燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。1堿性燃料電池（堿性燃料電池（AFC）

25、2磷酸型燃料電池（磷酸型燃料電池（PAFC）3熔融碳酸鹽燃料電池（熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）4固體氧化物燃料電池（固體氧化物燃料電池（SOFC）5質(zhì)子交換膜燃料電池（質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）燃料電池分類燃料電池分類（按電解質(zhì)不同）（按電解質(zhì)不同） 能量轉(zhuǎn)換效率高；能量轉(zhuǎn)換效率高； 環(huán)保，污染低環(huán)保，污染低燃料使用范圍廣；燃料使用范圍廣； 規(guī)模及安裝地點靈活規(guī)模及安裝地點靈活負荷響應(yīng)快，運行質(zhì)量高負荷響應(yīng)快，運行質(zhì)量高潛在動力與儲能電池潛在動力與儲能電池鈉硫電池鈉硫電池p 正極：液態(tài)硫和多硫正極：液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽（液態(tài)）化鈉熔鹽（液態(tài)）p 負極：熔融金屬鈉負極：熔融金屬鈉（液態(tài)）

26、（液態(tài)）-填充在導(dǎo)填充在導(dǎo)電的多孔碳或石墨氈電的多孔碳或石墨氈里里p 電解質(zhì)兼隔膜：電解質(zhì)兼隔膜：Al2O3陶瓷材料（固態(tài)陶瓷材料（固態(tài)）鈉硫電池充放電機理鈉硫電池充放電機理u高比能量（理論高比能量（理論760wh/kg760wh/kg；實際；實際390wh/kg390wh/kg）u高功率（放電電流密度可達高功率（放電電流密度可達200200300mA/cm300mA/cm2 2) )u充電速度快（滿充充電速度快（滿充30min30min）u長壽命（長壽命（1515年；或年；或2500 2500 45004500次）次）u無污染，可回收（無污染，可回收（NaNa，S S回收率近回收率近100%

27、100%）u無自放電現(xiàn)象，能量轉(zhuǎn)化率高無自放電現(xiàn)象，能量轉(zhuǎn)化率高 優(yōu)勢：優(yōu)勢：不足：不足：u工作溫度高，其工作溫度在工作溫度高，其工作溫度在300350300350度，電池工作度，電池工作時需要一定的加熱保溫；啟動慢時需要一定的加熱保溫；啟動慢u價格昂貴，萬元價格昂貴，萬元/ /每度每度u安全性差安全性差（日本蓄電站（日本蓄電站9 9月月2121日日-10-10月月5 5日大火）日大火）鈉硫電池的應(yīng)用鈉硫電池的應(yīng)用應(yīng)用范圍（主要作為儲能電池）應(yīng)用范圍（主要作為儲能電池）電站負荷調(diào)平電站負荷調(diào)平( (即起削峰平谷作用）即起削峰平谷作用）UPSUPS應(yīng)急電源應(yīng)急電源不間斷電源不間斷電源儲能優(yōu)勢儲能

28、優(yōu)勢電動汽車移動電動汽車移動電源優(yōu)勢電源優(yōu)勢鈉硫電池有著高能量高功率的優(yōu)勢，在鈉硫電池有著高能量高功率的優(yōu)勢，在儲能電源方面儲能電源方面有很大優(yōu)勢有很大優(yōu)勢，但作為電動汽車用或其他移動電源，因，但作為電動汽車用或其他移動電源，因沒有完全解決安全可靠性問題，不能顯示其優(yōu)越性。沒有完全解決安全可靠性問題，不能顯示其優(yōu)越性。潛在動力與儲能電池潛在動力與儲能電池液流電池（釩電池）液流電池（釩電池）液流電池一液流電池一般稱為氧化般稱為氧化還原液流電還原液流電池，正負極池，正負極全使用釩鹽全使用釩鹽溶液的稱為溶液的稱為全釩液流電全釩液流電池池, ,簡稱釩簡稱釩電池電池. .開路電壓：開路電壓：1.5V1.

29、5V（荷電（荷電100%100%）主要應(yīng)用在儲能領(lǐng)域主要應(yīng)用在儲能領(lǐng)域 研發(fā)費用大研發(fā)費用大 材料要求高材料要求高 比能量低比能量低 工程周期長工程周期長 運行竅門多運行竅門多日本日本“新陽光計劃新陽光計劃”美國美國“DOE項目計劃項目計劃”歐洲歐洲“能源框架計劃能源框架計劃”中國中國863計劃計劃潛在動力與儲能電池潛在動力與儲能電池鋰空氣電池鋰空氣電池p負極：鋰負極：鋰p正極：空氣正極：空氣p電解液：電解液：LiOH溶液溶液開路電壓：開路電壓：2.91V理論比能量為理論比能量為11140Wh/kg4Li+2H2O+O2 4LiOH負極采用金屬鋰條，負極的電解液采用含有鋰鹽的有機電解液。中間負極