邓中一:镍锌电池取代铅酸电池很有优势

日期: 2024-05-30 20:09:24|浏览: 74|编号: 70589

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邓中一:镍锌电池取代铅酸电池很有优势

“2012中国高新技术论坛”于11月16日至18日在深圳会展中心举行。上图为能杰动力系统(深圳)有限公司首席运营官邓中义,分论坛“低碳技术与新能源发展峰会”演讲人。

新浪财经报“2012中国高新技术论坛”于11月16日至18日在深圳会展中心隆重举行。上图为能杰动力系统(深圳)有限公司首席运营官邓中义,分论坛“低碳技术与新能源发展峰会”演讲人。

邓忠义:各位领导,各位嘉宾,大家上午好,非常感谢你们给我这么好的机会介绍镍锌电池技术等在混合动力汽车和储能中的应用。

现在最流行的是锂电池,至少这里每个人都有一块,因为手机上的电池是锂电池,市场上卖得最多的电池是什么?大家可能猜到这个答案是锂电池,其实是铅酸电池,因为铅酸电池用在汽车上,每辆车都有起动电池,起动电池是铅酸电池,储能用最多的是铅酸电池,为什么呢?铅酸电池的使用时间最长,至今已有 153 年的历史,尤其是与汽车结合使用时。第二块铅酸电池的成本可能是最低的,下面我的PPT中对此进行了介绍。

今天,我们对电池系统并不熟悉,镍锌电池、镍锌电池是不同的化学系统。事实上,这个电池是一个古老的电池系统,爱迪生在100多年前就使用了这个电池系统。然而,镍锌电池在可充电电池中有一个最根本的问题,那就是它们的新溶解还是新溶解,能杰公司花了11年时间研发,投资1亿美元,现在的位置已经基本解决了新溶解或新溶解的问题。在这方面,能杰拥有80项专利,包括电解充电技术、电池设计与生产等方面的专利。国内锂电池可能有近万项专利,但我想说的是,中国锂电池技术基本上没有核心专利,核心专利都在国外,镍锌电池技术的关键专利在能杰公司有。因此,要开发新技术,专利非常重要,知识产权也非常重要。

不同电池功率密度的比较。市场上的铅酸蓄电池比较多,铅酸蓄电池的功率密度和能量密度都很低,但优点是成本也低。第二个是镍锌电池,大家都不是很熟悉,锂电池的能量密度最高,在我的比较中,它的功率密度可以和镍锌的功率密度相提并论。从成本上来说,铅酸蓄电池是最便宜的,镍锌蓄电池的成本低于锂电池,高于铅酸蓄电池。如果是大规模生产,可以比较生命周期和整个生命周期,可以和铅酸比较,下面我有一些实验数据来说明这一点。

根据镍锌电池的特性,镍锌电池用于那些功率要求高的电池系统,在应用上具有优势。在能量密度要求相对较高的地方,镍锌没有优势。但是,在混合动力或风能和太阳能储能的应用中,镍锌具有非常明显的优势。

另外一个问题,如果我们在车上用它,用到储能,这个量是非常巨大的,一个无法回避的问题,电池回收,锂离子电池回收比较困难,回收是没有用的。铅酸蓄电池污染很严重,但回收是世界上最好的,镍锌蓄电池有很好的回收价值,90%可以回收利用,镍锌可以回收利用,没有铅,也没有稀有金属。镍氢化物使用很多,但有一个问题,它是正品位的镍和负品位的镍。里面也有一些稀土金属,我们都知道,经过这次涨价,镍锌电池在成本上已经没有优势了。

另外,现在市面上有一种启停微型混合动力汽车,必须由电池驱动,其实启停微型混合动力电池对汽车的驱动没有任何作用,而是汽车停下来,车内的所有功能都是由电池提供的。这里有什么问题?到2015年,欧洲每辆车每公里的二氧化碳排放量是多少?130克,2020年的欧洲标准是90克,现在据我所知,所有1.4升以上的汽车,没有一辆车达到130克,欧洲最好的汽车也在2015年这个范围以上,如果不符合这个标准,欧洲的处罚条件是每克90欧元,作为汽车制造商来说,这是相当严重的。因此,汽车在行驶时,尤其是在高速公路行驶时,每公里释放的二氧化碳相对较小,如果停在那里,发动机开着,此时释放出大量的二氧化碳。从这个市场的角度来看,启停微型混合动力将在未来几年内得到巨大的发展。其他相应的纯电动汽车也有一些发展,但幅度远小于启停微型混合动力汽车。为什么?由于启停微混动是相对较小的投资渠道,节能减排效果比较大。

这就是中国、北美和欧洲的市场情况。简单的经济原因使得启停微型混合动力市场发展迅速。其实在中国,未来肯定是这样的,据说现在北汽已经开始做启停微型混合动力汽车了,目前主要使用铅酸。在世界上,据我所知,法国的标志,雪铁龙是用得最多的,大约有120万辆启停微型混合动力车,他们目前使用的系统仍然是铅酸加超级电容器,铅酸电源还是有问题的,但是他们现在正在改变这个方案,这个方案更贵,因为有两个系统,准备使用一个电池系统, 用电池系统可以改进铅酸,但铅酸增加,其实有一定的局限性,因为有150多年的历史,虽然现在已经改进了,但是空间却少了。其次,使用镍锌电池是一种方式。还有锂电池的使用。如果将镍锌与铅酸相比,铅酸电池与镍锌在体积、能量、密度、寿命等方面的差距不小。

这是微混合动力汽车对电池性能的要求,充电验收能力是一个非常重要的要求,刚才我说的启停微混合动力电池对汽车的行驶没有任何影响,但是一旦汽车停止,电池就会提供电池提供的所有功能。如果红绿灯和交通拥堵问题很多,这个地方运行5分钟,停10分钟,对电池的要求是电池的能量密度要比较高。还有第二个要求,如果这个电池的能量密度比较高,还有另外一个功能,还需要更好的充电容量,应用也更好。铅酸充电的接受能力比较低,特别是温度比较高的时候,如果是50度左右,铅酸蓄电池的接受能力在0.1C左右,也就是充满电需要10个小时,而车内的铅酸一般是60安培小时,你想想能够接受高达6安培小时到10安培型的电, 否则它很大就不工作了。典型的发动机配电电流是多少?150安培,大部分电能被浪费掉了,但是镍和锌有这个能力,都接受,因为只要20分钟,就是3C的充电速度,20分钟就把电池充满。当然,也有高温和低温的情况。第二个非常大的优点是它的温度范围非常宽,可以从零下20度到零下60度充电1C,并且可以在一个小时内充满电。铅酸需要 10 小时,镍锌需要 1 小时。如果一个地方的交通信号灯很繁忙,5分钟可以接收到10倍的电能,而当下一站停车时,有足够的能量解决汽车提供的所有功能来停车。

在微混合动力汽车的启停测试标准中,现在世界都有了自己的测试标准,比较普遍的验收标准是日本电池协会提出的这样一个标准,是45安培小时放电50秒,300安时放电1秒,这主要是在启动汽车时,转动钥匙,就是分支电源, 接下来就是充电,做完3600周这么小的循环,电都放电了,这是放电的过程,充满电,留出48小时全部放电,然后再充满。这样混合标准,测试铅酸蓄电池和镍锌的比较,右边是铅酸测试数据,这是日本一家做铅酸很好的数据,数据在他发表的文章。黑色线是普通的铅酸电池。蓝线是服务业的铅酸蓄电池,红线是超级蓄电池,一般由纳米材料或碳材料制成,可以看到,如果我们车上的最小电压是9伏,最好的铅酸蓄电池只能做6万次左右。使用镍锌电池,即使经过20万次,他的电压仍然在11伏以上。目前,对汽车上的电压有很多要求,不低于11伏的要求很多,我们可以通过对比看出,从铅酸蓄电池的整个生命周期和镍锌的比较来看,谁优谁劣,我们很快就知道,镍锌电池是铅酸蓄电池的三倍以上。

在55度高温下测试的数据显示,即使在55度的高温条件下,镍锌电池的性能仍然非常好。

这是满满的放电,55°C就行了,可以达到300个cykes,大家都觉得这个数据不好,锂电池有时候会达到1000次,但那是在合适的温度下,这是在高温下。最好的铅酸电池可能也是 100 cykes。

DOD的循环数据,25°C非常稳定,铅酸蓄电池达到1530次循环时可以满足要求。镍锌很容易满足这一要求。

在75°C的条件下测试,(左图),它也可以正常工作,锂电池不工作,锂电池在60度时分解,一分解就不稳定,在这样的高温下效率急剧下降。欧美有一家公司在

铅酸方面做得非常好,当他评估我们的电池时,他做的数据,这个数据很有意思的是,当电池掉落时,加一点电极,容量马上恢复,即使我们公司电池的能量衰减了,也绝对不是新电极溶解不行, 但因为电极挥发,电极仍然可以工作。

另外,要测试这个电池,使用他们的模拟方法,例如测试红色线,在这种情况下可以预测这个电池可以工作8年零4个月,这个数据是早期给我的数据,现在可能更多。最后,经过评估,我买下了我们的技术,在最初的几年里,我支付了专利费,然后我支付了销售额的百分之几。目前正在评估中,如何准备生产镍锌,主要在储能方面,特别是镍PS应用,以取代铅酸是非常有利的。

这是克莱斯勒的测试数据,我们用了40安培,其实至少80安培,100%SOC,他们对测试结果感到惊讶,他们认为我们的功率、性能非常好。完全通过40%的SOC测试。

镍锌的放电性能非常好,倍率性能很好,而且温度范围很宽,比如倍率性能,从0.25C到2.5C这样的放电范围,左图中这样不同温度的放电在零下20°C和零下55°C时都可以非常好。整个容量非常小,放电速率不同。主要特点是他的充电,你可以看到充电可以从零下20摄氏度到55摄氏度。这很好,因为这个性能,在储能方面,在混合动力汽车中都是非常好的,因为风和风景取决于天空,风很大,而且强大的储电性能非常适合储能电池的要求。

在风能和太阳能储能方面,这款电池也是非常有优势的,因为时间关系,我就不赘述了。

是一家美国公司,目前主要在深圳从事生产、设计和开发,最近与中成建设成立合资公司,准备开发新能源新业务,以镍锌电池为能源选择之一。由于时间限制。我就不赘述了。谢谢!

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