在SMM主辦的2024 SMM第十九屆鉛鋅大會暨鉛鋅技術創新論壇——鉛酸蓄電池技術論壇上,天能集團進階工程師張峰博介紹了高比能量長壽命鉛酸動力電池技術的相關内容,他還對電池市場進行了分析,并詳細介紹了鉛電技術的發展情況。
行業分析
行業分析:電池市場分析
歐洲2030電池規劃:二次電源行業從千億級到萬億級的轉變,其中電池是關鍵
2021年全球鉛酸規模約3500億,預計到2025年規模基本保持在3600億,其中,國内市場規模約1600億元。近年來,雖然受锂電、鈉電等新技術沖擊,但因安全性限制,鉛酸電池總量仍然保持小幅增長。
行業分析【動力電池市場分析】
——2025年電動兩輪車國内總量3.6億輛、按照鉛锂比例 85:15計算,市場規模約為700億元。
新國際過渡期:新國标3年過渡期已到,政府數字治理大力推進,但修改新國标的呼聲高漲。
鈉锂技術沖擊:鈉锂電池循環壽命、能量密度、充電時間等名額不斷改善,但安全性會限制其增長。
鉛電技術發展
鉛電池技術發展 【二次電源技術】
在3C數位領域,锂離子電池一枝獨秀;電動工具領域,锂離子進一步争奪鎳镉電池市場,形成壓倒性優勢;
儲能領域,需求快速增長,鉛酸和锂電池的比例:30:70;新能源汽車領域,同樣是锂離子獨秀,低速電動車鉛酸電池仍有一定市場;
汽車起動起停市場,鉛酸電池仍是主力,锂離子占比稀釋不超過2%;電動自行車領域,鉛酸霸主地位猶在,锂離子電池争奪的主要市場,稀釋後占比15%左右。
02 鉛電池技術發展 【高比能量電池技術研究】
電池失效解析:
1、正極活性物質脫落
2、負極闆栅蠕變
3、正極闆栅腐蝕
4、電池極群飽和度~85%
電池失效模式:負闆栅蠕變長大造成正負極闆短路
結論
經過動力電池正極配方的研究以及負極低溫充電接收能力的改善,開發出了應用于長壽命電池的高比能量技術方案,全面提升電池性能:
1. 6-DZF-20電池品質由6.09 kg降低至5.65 kg,比能量可達;體積比能量達到115Wh/l, 電池-18℃低溫放電容量0.78~0.83C2, -10℃低溫放電容量0.86~0.89C2。
2. 高能化的6-DZF-20電池100%DoD循環壽命,循環過程中能量輸出能力進一步提升,品質比能量最高可達到46 Wh/kg @2hr 。
3. 6-DZF-20電池循環失效後極群飽和度~85%,電池失效模式為及正闆栅腐蝕。
4. 高能量密度6-DZF-20電池已經過小試、中試等批量實驗,完全具備從“實驗室” 走向“生産工廠中的房間” 的條件,可進一步降低鉛酸動力電池成本。