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鉛酸電池?fù)屨茧妱?dòng)汽車動(dòng)力市場(chǎng)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1093次  |  2018年11月24日  

在狂熱的儲(chǔ)能技術(shù)爭(zhēng)霸賽中,鉛酸電池決意要搶占一席之地。

2010年6月1日,財(cái)政部、科技部、工信部和發(fā)改委曾聯(lián)合下發(fā)《私人購買新能源汽車試點(diǎn)財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》(下稱《補(bǔ)助辦法》)。其中規(guī)定,享受政策補(bǔ)貼的新能源汽車的動(dòng)力電池不包括鉛酸電池。但這似乎并沒有影響到鉛酸電池從業(yè)者們的壯志雄心。

鋰離子電池與鉛酸蓄電池相比確實(shí)比能量高,但受制于電池制造技術(shù)和電池管理系統(tǒng)的研究短期內(nèi)很難獲突破,3-5年內(nèi)并不能助推電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化?!敝袊娖鞴I(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)副理事長、超威電源有限公司(00951.HK)(下稱超威動(dòng)力)副董事長周龍瑞表示。

中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)副理事長、浙江匯同(控股)電源有限公司(下稱浙江匯同)副總裁朱文武表達(dá)了相似的意見。在他看來,電動(dòng)汽車很可能重走電動(dòng)自行車發(fā)展的道路,”可能不超過3年,馬路上就會(huì)到處都是鉛酸電池提供動(dòng)力的汽車,那時(shí)國家很可能默認(rèn)鉛酸電池的地位?!?br/>
實(shí)際上,因?yàn)橛H身經(jīng)歷過電動(dòng)自行車在”夾縫”中發(fā)展,倒逼執(zhí)管理部門承認(rèn)的”光輝歷程”,《補(bǔ)助辦法》對(duì)鉛酸電池廠商信心的打擊似乎有限。

”車間都建了,設(shè)備也上了,一旦國家有政策,鉛酸電池作動(dòng)力的電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展只是時(shí)間問題?!敝荦埲鸾忉尅?br/>
這并非狂妄之語。其實(shí),去年6月25日,工信部發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》,也曾將使用鉛酸電池的混合動(dòng)力汽車列為成熟產(chǎn)品,可首先進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

除此之外,得益于鉛酸電池儲(chǔ)能技術(shù)的成熟性和安全性,幾乎所有鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)都相信,未來在給汽車提供動(dòng)力的領(lǐng)域,已有百余年發(fā)展歷史的鉛酸電池將率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

然而,眼下的形勢(shì)卻也讓這些企業(yè)懈怠不得,要獲得更多國家政策的支持,只有進(jìn)一步提高鉛酸電池的性能并穩(wěn)步延長使用壽命才是最后制勝的法寶。但無論如何,鉛酸電池已經(jīng)準(zhǔn)備好,彎道超車的最好時(shí)機(jī),就是現(xiàn)在。

價(jià)廉制勝?

周龍瑞認(rèn)為,廉價(jià)、低速、短途的電動(dòng)汽車才更容易獲得消費(fèi)者的青睞。

據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)數(shù)據(jù)顯示,我國鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)接近3000家,年產(chǎn)能約為1億萬千伏安時(shí)。根據(jù)不同的用途,鉛酸蓄電池大致分為起動(dòng)用、動(dòng)力用和固定用三大類,分別用于汽車的啟動(dòng)照明點(diǎn)火、電動(dòng)車輛的牽引和通訊、電力等的備用電源用途。

盡管鉛酸電池還未獲得國家相關(guān)的補(bǔ)貼政策,但因?yàn)閷?duì)新能源汽車和風(fēng)光電場(chǎng)儲(chǔ)能發(fā)展方向和市場(chǎng)需求的預(yù)期,稍有規(guī)模的企業(yè)幾乎都開始涉獵動(dòng)力電池儲(chǔ)能技術(shù)。

以天能國際集團(tuán)(00819.HK)(下稱天能動(dòng)力)為例,這家20世紀(jì)80年代末靠生產(chǎn)電動(dòng)自行車用鉛酸電池起家的公司,如今已是中國最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)商之一。但天能動(dòng)力并不滿足于此,目前,它700多萬千伏安時(shí)的年產(chǎn)量中,有20%是電動(dòng)汽車用鉛酸電池、鋰離子電池和風(fēng)光儲(chǔ)能電池。

去年,天能動(dòng)力的研發(fā)總投入約為2.1億元,占到總銷售額70億元的3%。因?yàn)榭紤]到鋰離子電池的市場(chǎng)火爆程度,”2.1億元研發(fā)投入中,有60-70%是用于鋰電的。”天能集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊翁寡浴?br/>
但這并不意味著張更偏向鋰電池的市場(chǎng),”鋰電池做動(dòng)力電池離產(chǎn)業(yè)化更遠(yuǎn),才需要更多的研發(fā)投入?!?br/>
實(shí)際上,天能集團(tuán)目前與奇瑞汽車和眾泰汽車分別進(jìn)行了不同技術(shù)路線的項(xiàng)目研發(fā)。與奇瑞的合作中,天能集團(tuán)為其提供4個(gè)12伏、150安時(shí)的鉛酸電池。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,這個(gè)48伏、150安時(shí)的電池組,每次充電可行駛150公里,電池壽命理論上約為3年,電池售價(jià)在2萬元左右,汽車售價(jià)約為5萬元。

與眾泰合作的項(xiàng)目中,天能集團(tuán)為其供應(yīng)100個(gè)3.2伏、100安時(shí)的磷酸鐵鋰電池。這個(gè)320伏、100安時(shí)的電池組,每次充電可行使260公里,電池壽命理論上為10年,電池售價(jià)接近10萬,汽車售價(jià)為21萬。

天能動(dòng)力副總裁楊元玲介紹,除去中央和杭州市政府的補(bǔ)貼后,眾泰的這款電動(dòng)汽車在市場(chǎng)上的售價(jià)約為10.5萬。

但他認(rèn)為,如果一定要購買一款電動(dòng)汽車,消費(fèi)者可能還是會(huì)選擇奇瑞汽車,”因?yàn)?0.5萬這個(gè)初期投資還是有點(diǎn)大,可能減少購買需求?!?br/>
此前,業(yè)內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車性能的期望值,約是時(shí)速最高可達(dá)120公里/小時(shí),一次充電可行駛200-300公里。但周龍瑞認(rèn)為,廉價(jià)、低速、短途的電動(dòng)汽車才更容易獲得消費(fèi)者的青睞,”充一次電行駛100公里,時(shí)速在60公里/小時(shí)左右,關(guān)鍵是要價(jià)格便宜,這樣的車才適合我國的國情?!?br/>
頗多”看好者”

這并非豐田首次向外界展示對(duì)鉛酸電池的興趣。

與中國的新能源汽車補(bǔ)貼傾向略有不同,去年,美國總統(tǒng)奧巴馬對(duì)外界宣布的24億美元支持48個(gè)項(xiàng)目發(fā)展”下一代電池和電動(dòng)車”研制與生產(chǎn)中,其中包含6680萬美元支持鉛酸電池的項(xiàng)目。

據(jù)公開資料顯示,這6680萬美元中,3430萬美元用于支持ExideTechnologies(??速惖驴萍脊荆┭芯裤U——炭電極技術(shù)生產(chǎn)先進(jìn)的鉛酸電池;3250萬美元用于支持EastPennManufacturingCo.(東賓制造有限公司)生產(chǎn)超級(jí)電池。

把鉛酸電池作為電動(dòng)汽車動(dòng)力來源研究的還有日本。11月10日,一家常駐大連的日本公司來到浙江長興,作為豐田汽車的先遣特種,來中國尋找鉛酸電池生產(chǎn)商作為合作伙伴。在全國考察一圈后,其選定了長興的一家廠商。

”初步合作意向已經(jīng)達(dá)成,豐田將與我們共同研發(fā)、生產(chǎn)汽車起動(dòng)電池和動(dòng)力電池。”被豐田選中企業(yè)的決策者透露。

實(shí)際上,這并非豐田首次向外界展示對(duì)鉛酸電池的興趣。浙江省蓄電池行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長姚令春透露,其7月份前往日本參觀豐田的展館,”展出的兩款新能源汽車中,就有一款以鉛酸電池作為動(dòng)力電池。”

發(fā)達(dá)國家的對(duì)于鉛酸電池的認(rèn)可,無疑給了中國的鉛酸電池制造者巨大的信心。在回答鉛酸電池提供動(dòng)力的電動(dòng)汽車何時(shí)能夠批量生產(chǎn)時(shí),朱文武給出的時(shí)間是明年6月。

早于兩年前,朱文武所在的浙江匯同聯(lián)合一支原屬于通用汽車的科研團(tuán)隊(duì),共同建立技術(shù)平臺(tái),開發(fā)出一款鉛酸電池提供動(dòng)力的汽車。

他介紹,這款增程式的家用電動(dòng)汽車,時(shí)速最高80公里,續(xù)航里程分為100公里和150公里兩種,售價(jià)將在5萬元以內(nèi)。

”其中電池的成本是1萬元,考慮到鉛酸電池是可以回收的,電池的成本實(shí)際只有6000元。”朱文武表示,浙江匯同將為電池提供3年的質(zhì)保服務(wù),”我們測(cè)算的電費(fèi)是4元/公里?!?br/>
與浙江匯同開發(fā)新品牌的電動(dòng)汽車不同,超威動(dòng)力選擇與車企合作?!币?yàn)樽銎嚭妥鲭姵氐脑聿⒉灰粯??!敝荦埲鸾忉尅?br/>
但是,因?yàn)椤堆a(bǔ)助辦法》中享受政策補(bǔ)貼的新能源汽車的動(dòng)力電池不包括鉛酸電池,與超威動(dòng)力有合作的江淮、安凱、力帆等眾多車企,均暫停了對(duì)使用鉛酸電池電動(dòng)汽車的研究。這讓周龍瑞多少顯得無奈。

”鋰離子電池的汽車技術(shù)不成熟,沒辦法發(fā)展;鉛酸電池因?yàn)榈貌坏秸难a(bǔ)貼,也不可能很快發(fā)展?!敝苷f。

污染之痛

3000家企業(yè)中只有1200家獲得了生產(chǎn)許可證。

鉛酸電池生產(chǎn)商們已為鉛酸電池動(dòng)力汽車勾勒了美好的未來,卻仍然難以徹底消除人們”談鉛色變”的顧慮。

姚令春介紹,因我國現(xiàn)在生產(chǎn)的鉛酸電池都是閥控密封的,所以在使用端并不存在污染問題,”但是冶煉鉛礦和生產(chǎn)鉛酸電池的過程中,如果管理措施不當(dāng),就會(huì)有產(chǎn)生污染的可能?!?br/>
姚令春認(rèn)為,原生礦的冶煉,不管是鉛、銅還是鐵,都可能造成污染,這是采礦行業(yè)的共性問題。對(duì)于鉛酸電池生產(chǎn)廠家來說,”嚴(yán)格把控環(huán)境管理,所謂的鉛污染就是可控的?!?br/>
超威動(dòng)力便是這方面的佼佼者。11月10日,超威動(dòng)力于去年10月新投產(chǎn)的廠房中機(jī)器轟鳴,4萬平米的空間中干凈、整潔,并未有任何煙塵、氣味和污水。

周龍瑞告訴作者,此間廠房的投入約是2.1億元,其中土地基建花費(fèi)3000多萬,生產(chǎn)設(shè)備是5000多萬,剩下的除了流動(dòng)資金、日常開銷和人工薪酬,很大一部分是用在環(huán)保成本上。”我還沒有核算過環(huán)保成本,但是這間工廠比我們以往的環(huán)保成本又提高了10%?!?br/>
但超威動(dòng)力的努力并不能代表整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。實(shí)際上,就在11月1日,《晶報(bào)》才刊登消息稱,深圳一電電池技術(shù)有限公司多名員工在體檢時(shí)查出血鉛含量超標(biāo)。

”除去設(shè)備落后的原因,企業(yè)時(shí)有發(fā)生操作工人血鉛超標(biāo)事件,可能是管理不到位,包括對(duì)于工人勞動(dòng)保護(hù)用品的使用培訓(xùn)?!币獯罄欠布瘓F(tuán)公司高級(jí)技術(shù)經(jīng)理張振芳認(rèn)為,最近幾年中國不少企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)和國際同步,”在設(shè)備條件一樣的情況下,中國在鉛酸電池企業(yè)的管理上,確實(shí)還存在改進(jìn)空間?!?br/>
對(duì)此,中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)理事長范廣雨坦言,早在2003年,國家質(zhì)檢總局就在鉛酸電池行業(yè)實(shí)施了生產(chǎn)許可證制度,將生產(chǎn)過程中的環(huán)保不達(dá)標(biāo)列為否決項(xiàng),”但目前從事鉛酸電池生產(chǎn)的3000家企業(yè)中,只有1200家獲得了生產(chǎn)許可證?!?br/>
中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)秘書長徐紅告訴作者,作為一個(gè)充分競(jìng)爭(zhēng)的行業(yè),鉛酸電池企業(yè)的平均利潤率約為5%。但前300家企業(yè)的產(chǎn)能占我國年產(chǎn)能的90%,”大企業(yè)的利潤來自于規(guī)模量產(chǎn),小企業(yè)未獲得利潤,難免以低投入、輕環(huán)保維持生存?!?br/>
而在美國,因?yàn)槠毡檩^高的環(huán)保意識(shí),2003年統(tǒng)計(jì)的前100種飛逸性鉛排放源中,電池制造商排放占總飛逸性排放量的0;前100種點(diǎn)鉛排放源中,電池制造商排放占總點(diǎn)源鉛排放量的4%以下?;诖?,EPA(美國環(huán)保署)已經(jīng)從主要污染源列表中刪除鉛酸蓄電池制造。

華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院院長陳紅雨介紹,我國鉛酸蓄電池行業(yè)總體來講是分散的。美國一共只有50多家鉛酸電池廠,因此,他建議,”現(xiàn)在我國鉛酸蓄電池行業(yè)應(yīng)該向著重組的趨勢(shì)發(fā)展,慢慢地走向壟斷?!?br/>
彎道超車

超級(jí)電池的研發(fā)已經(jīng)箭在弦上。

盡管現(xiàn)在的鉛酸電池在結(jié)構(gòu)上、特性上,已經(jīng)比以往的技術(shù)有很大的提高,但在鋰電池高性能的巨大壓力下,鉛酸電池的技術(shù)升級(jí)也成為生產(chǎn)商們不得不考慮的問題。

據(jù)了解,鉛酸電池的正極板生產(chǎn)工藝可以分為形成式極板、管式極板和涂膏式極板。以固定型用途為例,形成式極板電池的壽命最長,約為30-50年,管式極板電池的壽命約為15年,涂膏式極板電池的壽命接近10年。

在動(dòng)力電池用途上,主要是涂膏式極板電池和管式正極板電池,前者的深充放循環(huán)壽命(DOD80%)約為500次,后者則可以達(dá)到1500次以上,其成本也比涂膏式正極板電池高20%-30%。因此管式正極板電池更適于動(dòng)力牽引用途。

而鋰電池的循環(huán)壽命理論上則可以達(dá)到3000次。此外,在重量比能量上,鉛酸電池在鋰電池面前也顯得略遜一籌。鉛酸電池的重量比能量約是40瓦時(shí)/公斤,鋰電則是200瓦時(shí)/公斤。

不過,在中國工程院院士楊裕生看來,鉛酸電池的性能仍有極大提升空間,比如超級(jí)電池(UltraBattery)。

他介紹,超級(jí)電池是將超級(jí)電容器與鉛酸電池的并聯(lián)使用(外并),進(jìn)化為內(nèi)并,將雙電層電容器的高比功率、長壽命的優(yōu)勢(shì)融合到鉛酸電池中,在保持外并提高功率、延長電池壽命優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),又能簡化電路,提高比能量,并降低總費(fèi)用。

而在許多鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè),超級(jí)電池的研發(fā)已經(jīng)箭在弦上。

”我們正在研究,理論上來講它可以發(fā)電流放電、快速充電,壽命也是驚人的?!敝荦埲鹋袛?,如果研發(fā)成功,超級(jí)電池的性能必將超過鋰電池。

朱文武也告訴作者,浙江匯同將要產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的電動(dòng)汽車就是用超級(jí)電池的反應(yīng)機(jī)理,”性能將比現(xiàn)在的鉛酸電池好3倍。”

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