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鉛酸蓄電池的現狀和未來之路
[ 通信界 | 中國電池網 | m.sese521.com | 2004/6/3 ]
 

  由于前幾年通訊和信息技術發展緩慢,再加上其他領域的總體經濟狀況不景氣,歐洲的鉛酸蓄電池工業遭受了消極的影響。這種情況對工業蓄電池市場的影響大一些,而對汽車蓄電池市場的影響則較輕。蓄電池這一行業通過增強自身實力和專業性,已適應這種不斷變化的趨勢,但單憑在這兩個方面努力,要取得以后的成功是不夠的。這個行業在通過完善制造體系來提高效率方面還面臨著嚴峻的挑戰。但更為重要的是要為現在和將來的應用研發新的產品。可以將已有鉛酸蓄電池技術用于能源網和混合型汽車蓄電池、新型的備用和牽引蓄電池和改進型汽車蓄電池的研制。以現在蓄電池行業的實力,更深一步的推動發展該行業有著巨大的潛力。蓄電池行業必須要應對這個鞏固鉛酸蓄電池作為重要的電能儲存設備地位的挑戰。

  1 2002年的歐洲蓄電池工業

  近幾年蓄電池工業一直發生著變化,最近十年來電信信息技術發展的停頓對這個行業的影響最大,而且還將持續。許多公司在汽車和工業這兩種蓄電池市場的利潤率已逐漸降低。

  許多汽車蓄電池和工業蓄電池公司在不斷加強鉛酸蓄電池的實力并進一步提高該行業的專業化水平。INVENSYS 早在2002年就將HAWKER的業務賣給了ENERSYS,同時兩家公司都把重心放在工業鉛酸蓄電池上,而HAWKER早就將它的專業鋰電池業務剝離給了SAFT,其業務已不包含汽車蓄電池了。JOHNSON CONTROLLS 取得了HOPPECKE 公司汽車蓄電池業務,讓后者只生產工業蓄電池,近期JOHNSON CONTROLLS宣布要奪得VARTA 公司的汽車蓄電池業務的計劃。EXIDE 的總體地位的奪得有賴于其美國總公司良好的財政情況,當然歐洲的公司并沒有陷于破產的邊緣。FIAMM通過收購AKUMA和UNITED ENERGY 來增強其實力,不同的公司之間在進行著生產操作的合理化分工。蓄電池整個行業結構及個體業務變化所帶來的影響并沒有對新技術給予足夠的投資。該行業的關鍵問題是如何保證其未來發展的健康和繁榮。

  2 以技術來改善商業業績

  人們常常把鉛酸蓄電池看成是一種落后、沒有發展前途的技術,如果要在這個行業中獲得更大的發展就必須改變這種觀念。事實很清楚,鉛酸蓄電池的產品技術和制造技術都取得了巨大的進步,蓄電池比以前更可靠、更便宜而且不需要維護,此外由于鉛的毒性所帶來的環境壓力提高了鉛的回收率。

  蓄電池的發展方向有兩方面,一方面是行業實力的增強和相互聯合提高生產效率,并且在一定程度上主要集團之間能達到相對的穩定性;另一個方面是技術的發展,應用于各種負載上的鉛酸蓄電池可以獲得改進,特別是12V和36V的汽車用閥控式密封鉛酸蓄電池。用于各種型號的電動車和混合型電動車的蓄電池要求更多的能源動力,在未來的幾年中將會開辟新市場,雖然具有較高能量密度的鎳/氫蓄電池和鋰蓄電池有利于應用在電動車中,但強勁的發展計劃將使鉛酸蓄電池成為重要的選擇對象。此外對汽車蓄電池所進行的改進也適用于備用和牽引蓄電池。

  鉛酸蓄電池行業需要提高其作為創新者的形象。對研究和開發的投資可以改進產品和工序,但每家公司必須不斷改變自身能力,從而使自己的地位不斷增強。

  在這兒需要明確地說明一下蓄電池是否對環境產生影響的問題,蓄電池無需任何經濟支持得到有效的回收并且不會散逸到環境中。工廠的有害物質的散逸已得到了完全的控制,工人的健康也得到嚴格措施的保護。

  3 汽車蓄電池

  根據不同的負載,汽車蓄電池根據不同的應用必須符合不同的要求和回收責任。

  蓄電池的不同要求水平:

  36V SLI汽車蓄電池(用于高能補充放電)

  36V 停止和啟動蓄電池

  36V 混合型(幫助啟動和能源再生)

  36V 適當混合型(高電壓)

  電壓范圍的不同可滿足從混合型電動車到更高級的船用電源的要求。第一個階段,把電壓從12/14V調到36/42V,這樣有利于降低電流,將每次發動機停止和啟動作為一個循環,這種循環將過于繁重;下一階段, 交流發電機作為一臺綜合發動機在車輛剎車后提供恢復能量并提供起動和加速時能源的補給。在這種情況下,蓄電池需要在一個不飽和充電狀態下(POSC)工作,如果以小放電量使用,蓄電池就會有很長的循環壽命。混合型電動車需要更高的能量達到高電壓(144V或更高),這通常被看成是鉛酸蓄電池和鎳/氫蓄電池和鋰蓄電池的分水嶺,但鉛酸蓄電池在這個領域仍然具有潛力。

  汽車蓄電池將會從現在的富液式結構趨向于12V VRLA型式,因為后者在起動性能、循環性能和安全性方面都具有優勢。在這一領域內36V電池的改進和對生產成本的有效控制都會比12V電池的發展會更好些。

  從長遠來說,燃料電池會為蓄電池開辟新的機遇。燃料電池的較小體積意味著只能提供車輛在勻速時需要的電量,但提供不了車輛加速時需要的最大電量。蓄電池的本質就是提供能量并能允許再生,這種職責同混合電動車一樣,這方面最終有利于燃料電池的應用。

  我們需要重新評價新材料技術,活性物質仍是鉛基化合物,但利用率會得到提高,使用鉛來制造蓄電池的板柵(集電極和支撐架)還是最佳選擇。板柵涂層和板柵成分會更有效。甚至可以考慮采用雙極板的新結構。

  4 備用蓄電池和牽引蓄電池

  備用蓄電池已經發展成兩個方向:UPS系統使用的短壽命、高能量密度和電信部門使用的長壽命、低能量密度。改良的設計促進了電極集中的水平,延長蓄電池的壽命,在蓄電池的耐久和能量密度之間要認真考慮。

  同樣地,了解汽車蓄電池的可靠性,會增加采用牽引蓄電池的阻力,卻可進一步使VRLA蓄電池在牽引動力方面的應用變為可能,但要增加其能量密度。

  5 未來之路

  鉛酸蓄電池行業正處于一個重要的階段,通過擴大生產規模來提高效率的空間有限,對產品和工藝的革新將成為未來的關鍵所在。鉛酸蓄電池技術仍然是一項具有優勢的技術,特別體現在汽車領域——一個事實上最大的具有潛力的市場

 

1作者:中國電池網 來源:中國電池網 編輯:顧北

 

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