2017-铅炭电池：一种新的储能解决方案_35页-6mb

铅炭电池总结

核心内容

铅炭电池是一种新型储能解决方案，通过在铅酸电池的负极中引入炭材料，显著提升了电池的性能和寿命。其核心优势在于提高循环寿命、增强快充性能以及保持较低的成本。

主要观点

• 铅炭电池通过在负极引入炭材料，可以有效抑制硫酸盐化，延长电池寿命。
• 相比传统铅酸电池，铅炭电池的循环寿命延长了3~6倍，具有优异的快充性能。
• 铅炭电池的综合性价比高，安全可靠，可大规模应用，是当前储能技术中较为理想的选择。
• 铅炭电池在多种应用场景中表现出良好的适应性，包括削峰填谷、调频、新能源接入等。

关键信息

铅炭电池 vs 铅酸电池

铅炭电池通过在负极中引入炭材料，实现性能提升。其作用机制包括电容缓冲效应、提供更多反应电极表面以及空间位阻效应。

三类广义铅炭电池

1. 准电容式：采用PbC®技术，由Axion Power公司开发。
2. 并联式：UltraBattery®，由Furukawa和East Penn公司开发。
3. 混合式：L-C，结合了不同材料的优势。

铅炭电池的性能特点

• 炭材料直接添加在负极铅膏中
• 可有效抑制负极硫酸盐化
• 循环寿命延长6倍
• 快充性能优异
• 工艺简单，成本低

铅炭电池的经济性

注：铅酸电池成本考虑可回收性，以30%可回收计算

铅炭电池 vs 其他化学储能

尽管目前没有一种储能技术能完全满足五项关键指标，但铅炭电池在安全、寿命、规模、经济性等方面表现优异，具有较高的综合性价比。

铅炭电池的技术短板

• 负极最终失效仍是铅炭电池寿命受限的主要原因
• 需要进一步明确炭的作用机理
• 需要开发高性能炭材料与添加剂，以提高电池性能和降低成本

技术突破方向

1. 明确炭的作用机理，以优化电池设计。
2. 开发价格低廉、性能稳定的炭材料与添加剂。
3. 优化电池设计与制造工艺，提高生产效率与产品一致性。
4. 发展电池管理与热管理技术，以保障储能系统的稳定运行。

铅炭电池的应用案例

北美应用案例

• 0.8MW铅炭储能并网系统：通过PNM电网验收，平滑光电出力。
• 3MWh铅炭光储供电项目：2012年投入使用，具备调频和峰电负荷管理功能。
• 0.5MWh铅炭光电平滑项目：2011年投入使用，解决光伏电压波动问题。

中国应用案例

• 国网鹿西岛储能示范项目：2014年投入使用，2MW/4MWh，实现并网和孤网运行。
• 南网万山海岛新能源微电网示范项目：2014年投入使用，2.5MW/8.4MWh，解决新能源接入问题。
• 国家风光储输工程新能源微电网示范项目：2015年投入使用，1MW/6MWh，具备多种功能。
• 甘肃玉门中科恒源光伏储能电站：2015年投入使用，1MW/2.16MWh，解决弃风弃光问题。
• 汉能快装电站：2014年投入使用，144kWh，满足基本用电需求。
• 印度国家电网公司储能项目：2015年正式投运，1MW系统，包括铅炭与锂电混合。

在建和在谈的削峰填谷项目

小结

铅炭电池在负极中引入炭材料，显著提升了其循环寿命与性能。南都REX-C系列铅炭电池在中等倍率较深循环模式下，寿命可延长3~6倍。从成本、寿命、规模、效率和安全性来看，铅炭电池综合性能优越，是当前储能技术中较为理想的选择。尽管铅炭电池仍有技术短板，但随着对炭作用机理的深入研究、高性能炭材料的开发以及电池设计和制造技术的进步，铅炭电池将在未来储能领域发挥越来越重要的作用。