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1、若干電池前沿問題 及未來電池發(fā)展方向,Central South University,中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 劉素琴,2010/12/23,題 綱,1. 我國能源現(xiàn)狀 2. 釩電池及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3. 鋰離子電池及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4. 鈉硫電池及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,中國的能源現(xiàn)狀,2007年，中國的石油進(jìn)口突破2億噸大關(guān)，50%依靠進(jìn)口 http:/ 2010年中國的天然氣預(yù)計(jì)達(dá)到100億立方米（其中9%依靠進(jìn)口） http:/ 成立國家能源部（2010年1月28日）： 溫家寶（主任），李克強(qiáng)，王剛，周小川各部委一把手出任委員！ http:/ 122億瓦；2020年將達(dá)到300 400億瓦
2、（短短幾年中國目前世界風(fēng)能發(fā)電第一） http:/en.wikipedia.org/wiki wind_power_in_china 2011年中國太陽能達(dá)到15億瓦 2008年已經(jīng)完成1715.2億瓦水電裝機(jī)容量 http:/en.wikipedia.org/wiki/Hydroelectricity,中國電力需求,中國2009年全年電力使用量：36430億kWh (比2008年增加了5.96%) http:/ 未來15年，我國電力需求年增長率達(dá)到5.87.2% 上海 (1153.38億 kWh)和東莞 (495.57億 kWh) 2006年，上海最高用電負(fù)荷近2000萬kW，峰谷差達(dá)40%
3、 http:/ 湖南 (2010年達(dá)到1100億 kWh) http:/ 功率和額定能量是獨(dú)立的，功率大小取決于電池堆，能量大小取決于電解液。電池系統(tǒng)組裝設(shè)計(jì)靈活，易于模塊組合。 電池系統(tǒng)易于維護(hù)，安全穩(wěn)定 通過更換電解液，就可實(shí)現(xiàn)“瞬間再充放電” 環(huán)境友好,工作原理,國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,1976年美國NASA提出氧化還原液流儲(chǔ)能電池概念并開展研究； 美國、日本、德國等國家主要研究鐵/鉻體系液流電池； 1985年澳大利亞新南威爾士大學(xué)Marria Scallas-Kazacos等人首先研究了2+/3+和4+/5+氧化還原對(duì)在石墨電極上的電化學(xué)行為，開始了全釩體系的氧化還原電池研究； 至90年代已研
4、制出電動(dòng)高爾夫車用的電源、小型太陽能發(fā)電站的儲(chǔ)能電源。其充放電轉(zhuǎn)化效率高(電流效率90%)，自放電率低(年自放電低于10%) ； 目前日本SEI正著手進(jìn)行超大型(數(shù)10兆瓦級(jí))儲(chǔ)能系統(tǒng)研究。,1984年，澳大利亞新南威爾士大學(xué)Marria提出VRB概念； 1993年，釩電池在太陽能儲(chǔ)能（太陽屋）獲得應(yīng)用； 1994年，釩電池應(yīng)用在高爾夫電動(dòng)車上，4kW釩電池在潛艇上作為備用電源試驗(yàn)； 1985年起，日本住友電工（SEI）、鹿島電力、三菱化學(xué)加入到VRB研發(fā)中，并于2001年取得重要進(jìn)展； 2001年，加拿大VRB Power System Corp Ltd在南非開發(fā)了250kW的VRB系統(tǒng)，取
5、得了第一個(gè)商業(yè)突破，此后在美國建成250kW/2MWh VRB系統(tǒng)。自此開創(chuàng)釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)化應(yīng)用的歷史性局面。,VRB商業(yè)化進(jìn)程,釩電池與太陽能示范系統(tǒng) 組裝的太陽能屋 （泰國）,用釩液流電池組裝的高爾夫球車,澳大利亞釩電池研究進(jìn)展,澳大利亞組裝10 kW電堆,10 kW 的電堆，能量效率為 80% （自制隔膜，成本為Nafion膜的一半，導(dǎo)電塑料）,第二代釩電池（釩-溴電池）,相比第一代釩電池，新型的釩溴液流電池有較高的能量密度，擴(kuò)展了釩電池在動(dòng)力電源領(lǐng)域的應(yīng)用,加拿大的釩電池研究進(jìn)展,加拿大組裝的釩電池系統(tǒng)實(shí)物圖,5 kW （多小時(shí)）釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng),(南卡羅來納空軍基地 60 kWhV
6、RB-ESS系統(tǒng)),Riso國家實(shí)驗(yàn)室 （丹麥）120 kWhVRB-ESS系統(tǒng),Winafrique （肯尼亞） 5 kWhVRB-ESS系統(tǒng),Applications,Place,Specifications,Office building,Wind power station,Load leveling (Photovoltaic hybrid system),Golf course,Load leveling (Demonstration),100kW x 8h,Stabilization of wind turbine output,170kW x 6h,30kW x 8h,2000
7、,2000,2001,Wind Farm,Wind storage,4 MW x 1.5 h,2006,South Africa,Load leveling (Field Test),250kW x 2h,2001,Delivery,住友電工，三菱化工，關(guān)西電力等,日本的釩電池研究進(jìn)展,Battery boxes,Electrolyte Tanks (5-6 米高),1.5 MW-1 Hrs/3.0 MW-1.5sec VRB System,Sumitomo Electric Industries,日本NDPO（2003-2007年） 4 兆瓦1.5 小時(shí) 風(fēng)能儲(chǔ)存項(xiàng)目（北海道）,日本-關(guān)西電
8、力200kW/800kWh,3.1 清華大學(xué)與承德萬利通集團(tuán),全釩液流電池和自動(dòng)充放電監(jiān)控系統(tǒng),極板面積 300 500 ( mm2 ) 的液流電池實(shí)驗(yàn)電堆平臺(tái),我國釩電池研究進(jìn)展承德萬利通集團(tuán),我國工程物理研究院孟凡民課題組最早于20世紀(jì)九十年代末開展釩電池研究 2002年，在攀鋼集團(tuán)公司重大科技攻關(guān)項(xiàng)目的支持下，中南大學(xué)開始研究釩電池，并先后于2003年、2004年、2005年分別組裝出1kW、5kW和10kW的釩電池堆 承德萬利通集團(tuán)從2005開始與國家“863計(jì)劃”10 kW 級(jí)全釩液流電池課題承擔(dān)單位之一的清華大學(xué)密切接觸， 2008年與清華大學(xué)簽訂了“聯(lián)合建立液流電池工程研究中心的
9、合作協(xié)議書”。 承德萬利通集團(tuán)正在準(zhǔn)備建設(shè)500兆瓦全釩液流儲(chǔ)能電池項(xiàng)目，該項(xiàng)目總投資5.56億元，釩電池裝配車間計(jì)劃2010年底完工。,10 kW10 釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng),大連化學(xué)物理研究所：張華民,1 kW10 釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng),10 kW 的單電堆,訪問加拿大和日本,2005年訪問日本住友電工,2006年訪問加拿大,北京金能燃料電池有限公司：鄭重德教授,金能用在自己的隔膜組裝 25 kW 的電堆,一片，兩片九十九， 一百,額定功率：25 KW 最大功率：100 kW,http:/ (吳正宇),在儲(chǔ)能領(lǐng)域，全世界共有30家同類公司 這個(gè)產(chǎn)業(yè)因該容納3000家公司（吳正宇認(rèn)為） 北京匯能科技的口號(hào)
10、：成本，成本，成本不惜一切壓縮成本 按照目前的發(fā)展速度，到2020年中國風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.5億千瓦。是一個(gè)上千億元產(chǎn)值的機(jī)會(huì)。故此英國石油公司，青云創(chuàng)投，英特爾向匯能投資1000 萬美金。 今年7月， 國家電網(wǎng)投資國內(nèi)首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)能系統(tǒng)張家口。200 億元，開發(fā)75兆瓦的儲(chǔ)能系統(tǒng),Net Power Technology Co., Ltd.,PacifiCorp 公司 （VRB Power 公司實(shí)施） Winafrique 公司 （肯尼亞 VRB Power 公司實(shí)施） Riso國家實(shí)驗(yàn)室 南卡羅來鈉空軍基地 （VRB Power 公司實(shí)施） 加拿大國家研究委員會(huì) （VRB Power 公司
11、實(shí)施） Ben Gurion 大學(xué) （以色列） 阿拉斯加大學(xué),3.5 北京普能世紀(jì)科技有限公司,總裁：俞振華,Pruend Energy,普能現(xiàn)在正將原加拿大 的制造基地遷往北京 現(xiàn)已經(jīng)開始往海外出售產(chǎn)品,普能世紀(jì)科技有限公司,湖南維邦新能源有限公司,高活性、穩(wěn)定電解液制備技術(shù) 低成本、高導(dǎo)電性導(dǎo)電塑料制備 釩電池高效組裝技術(shù) （在上述幾個(gè)方面已申請(qǐng)國家發(fā)明專利18項(xiàng)） 組裝的5kW單電堆運(yùn)行狀況良好 2011年與四十八所共建風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電-釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng),國內(nèi)釩電池的其他信息,目前，無錫尚德相關(guān)負(fù)者人赴攀枝花鋼鐵集團(tuán)訪問，雙方就共同打造 “中國太陽能-釩電池示范基地”進(jìn)行了交流，并達(dá)成初步共識(shí)
12、。 2010年3月25日河北省召開中澳科技合作釩電池項(xiàng)目技術(shù)交流會(huì)，河北省科技廳副廳長連小勇出席，澳大利亞新南威爾士大學(xué)釩電池項(xiàng)目研究部主任M. Skyllas-Kazacos,澳大利亞燃料電池有限公司董事長Michael Kazacos出席了會(huì)議。,鋰離子電池原理及結(jié)構(gòu),鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)： 正極材料 負(fù)極材料 隔膜 電解液,鋰離子電池的特點(diǎn),高比能量 (180-200Wh/Kg) 長循環(huán)壽命 (500-1000次) 高電壓 (3.6V) 低自放電(6-8%/月) 無記憶效應(yīng) 綠色能源,不斷涌現(xiàn)的電子新產(chǎn)品需要性能更優(yōu)的電源 如：Apple公司出品iPod photo播放音樂最長達(dá)15
13、小時(shí)；播放有音樂的幻燈片最長達(dá) 5 小時(shí) APPLE的iBook 需用容量為: 3300 mAh ，10.8 V的鋰離子電池 市場(chǎng)期待己久的電動(dòng)車需要功率更大的電池，因而出現(xiàn)了第二代的鋰離子電池,第二代鋰離子電池的特征： 大容量、高電壓、長壽命、低價(jià)格 第二代鋰離子電池的R 以美囯能源部車用技術(shù)辦公室支持的“先進(jìn)運(yùn)輸用電池”項(xiàng)目（BATT）代表, 壽命達(dá)10年； 10年內(nèi)容量衰退170wh/kg； 比功率 300w/kg； 成本 150$/kwh20k/年 (即每年每20k單元的價(jià)格 $150 ),BATT項(xiàng)目要求：低成本、大功率、長壽命, 正極 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2材料；
14、xLi2MO3(1-x)LiMO2復(fù)合材料，其中M= Mn, Ti, Zr, Ru ，M = Li, Mn Ni, Co（替代LiCoO2） xLi2MO3(1-x)LiMO2，容量達(dá)190 mAh/g (50，100次充/放電)；xLi2MO3(1-x)LiMO2，容量達(dá)300 mAh/g( 4.61.45 V ) LiMPO4，LiMSO4F，LiMx(SiO4)y，M=Fe，Mn，V等,負(fù)極 a 鍍碳石墨負(fù)極； b Sn、Sb基中間金屬化合物負(fù)極： 如Sn箔，它比Cu6Sn5好，在100次充/放電下可逆電化學(xué)容量 大于300 mAh/g (2000 mAh/ml) c Li4Ti5O12
15、,比功率(18秒內(nèi)放電)：900 w/kg； 能量密度：1450 w/l； 比能量：75 wh/kg； 循環(huán)壽命(25wh次)：300,000； 使用壽命：15年； 售價(jià)：但高于計(jì)劃指標(biāo)2-4倍,高能鋰離子電池研究進(jìn)展,2004 美國能源部(DOE)修訂了混合動(dòng)力車的儲(chǔ)能目標(biāo)：, 到2010年，研制出300Wh、25 kW（18秒內(nèi)放電）使用壽命15年的電動(dòng)火車用電池；, 混合動(dòng)力車用電池組指標(biāo)： 脈沖放電功率：2540kw(10秒內(nèi)) 總可用能量： 0.3 0.5KWh 循環(huán)壽命：300k 50wh次(15Mwh) 使用壽命：15年 生產(chǎn)價(jià)格：$500800 100k單位/年 工作電壓： 0
16、.55 400V dc 工作溫度：-30 +52,L333是日本Mitsui，Tanaka、Seimi公司研制的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2（稱為L333）材料，C/2倍率下半電池實(shí)驗(yàn)表明L333 (Seimi) 正極材料具有高的放電容量和好的循環(huán)性能,BATT項(xiàng)目推薦 L333材料作為下一代動(dòng)力鋰離子電池正極材料,開發(fā)Li/S電池 它具有比現(xiàn)有鋰離子電池更好的性能 比嵌鋰氧化物便宜，故Li/S電池的成本比現(xiàn)有鋰離子電池低； 以Li為負(fù)極比以非活性的炭為負(fù)極的電池的能量密度高； 即使過充電也不會(huì)有很嚴(yán)重的安全問題； US ABC和 PolyPlus , Inc of Berkeley
17、, CA 簽定了長期合作計(jì)劃 研發(fā)Li/S電池,磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn) 高安全性 高循環(huán)次數(shù) 較低的長期成本 較低耐受溫度限制,優(yōu)點(diǎn)及用途,應(yīng)用范圍 儲(chǔ)能設(shè)備（例如太陽能LED路燈） 電動(dòng)工具（例如電鉆、除草機(jī)） 電動(dòng)車輛（例如電動(dòng)摩托車和電動(dòng)自行車 小型電器,磷酸鐵鋰材料-產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,到2010年，全球磷酸鐵鋰的實(shí)際需求量將達(dá)到15萬噸，供需缺口將達(dá)到10萬噸以上，以此推算磷酸鐵鋰電池需求市場(chǎng)為280億元左右。,美國的A123 加拿大的Phostech 美國的Valence,產(chǎn)能約為4350噸/年， 2008年銷售900噸左右,北大先行 煙臺(tái)卓能 天津斯特蘭 湖南杉杉新材料 貝特瑞等,國內(nèi),國外,
18、2008年產(chǎn)能合計(jì)約2500噸/年，2009年在建產(chǎn)能2500噸，全部達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)能合計(jì)為5000噸左右，2008年實(shí)際銷售不到1000噸,磷酸鐵鋰電池進(jìn)展,1、專利隱患依賴于國內(nèi)廠商的自主技術(shù)探索來解決,當(dāng)前存在的問題,目前中國企業(yè)在國內(nèi)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售磷酸鐵鋰電池都是合法的，短期內(nèi)不會(huì)受到影響；但是從長期來看，專利權(quán)是一個(gè)隱患 國內(nèi)大部分生產(chǎn)廠商只掌握磷酸鐵鋰技術(shù)和加工工藝，沒有國際專利 國內(nèi)生產(chǎn)磷酸鐵鋰的企業(yè)必須加強(qiáng)自主研發(fā)能力，盡早申請(qǐng)國內(nèi)、國際專利，以消除產(chǎn)業(yè)發(fā)展隱患,2、導(dǎo)電率低、實(shí)際電容量低，低溫下放電性能差，已有部分解決方案,解決方法： 納米技術(shù)(A123) 碳元素涂布技術(shù)(Ph
19、ostech) 金屬氧化物共晶技術(shù)(Aleees) 金屬摻雜氧空位技術(shù)(天津斯特蘭),MIT-123：納米技術(shù)改性后材料容量圖,磷酸鐵鋰低溫下放電性能差，在零下20只能保持60-65%能量，在零下40電壓會(huì)迅速衰減，目前技術(shù)上還沒有很好解決辦法。,當(dāng)前存在的問題,3、成品率低、批次間穩(wěn)定性差是制約成本下降的關(guān)鍵因素,磷酸鐵鋰材料制備流程,產(chǎn)品成品率低，產(chǎn)品批次間穩(wěn)定性差,原因,磷酸鐵鋰在高溫制備過程中，二 價(jià)鐵容易被氧化； 晶體的生長也較難控制。,合成關(guān)鍵 防止二價(jià)鐵的氧化 提高成品率,當(dāng)前存在的問題,4、電池一致性問題影響電池組的整體循環(huán)壽命,手工成分、設(shè)備自動(dòng)化程度,影響電池產(chǎn)品一致性的主
20、要因素,制造設(shè)備、合成工藝不成熟,原料眾多、 工藝復(fù)雜； 溫度、濕 度、粉塵,當(dāng)前存在的問題,5、全國充電站網(wǎng)絡(luò)欠缺,我國電動(dòng)車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)至少需要35年，限制了PHEV和EV的迅速普及,國外充電網(wǎng)絡(luò)： （1）硅谷的Coulomb Technologies推出的電動(dòng)車充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)ChargePoint， 以RFID技術(shù)刷卡計(jì)費(fèi)進(jìn)行充電,當(dāng)前存在的問題,（2）另外一種是由美國 Project Better Place主導(dǎo)推進(jìn)的換電池項(xiàng)目，計(jì)劃籌集2億多美元資金，在以色列、丹麥、澳洲和美國舊金山建設(shè)充電站以及電池交換站。,電池交換站,汽車更換電池,當(dāng)前存在的問題,鈉硫電池基本原理,鈉硫電池分別以金
21、屬鈉和單質(zhì)硫?yàn)殛枠O和陰極 ，Beta-氧化鋁陶瓷為電解質(zhì)和隔膜。,基本電池反應(yīng) (-) 2Na 2Na+ + 2e (+) 2Na+ + xS +2e Na2Sx 2Na + xS Na2Sx,單電池可以是中心負(fù)極設(shè)計(jì)（如圖），也可為中心正極設(shè)計(jì)（鈉在陶瓷管外，硫在陶瓷管內(nèi)）。單電池最大容量650Ah，最大功率約120W。,鈉硫電池特點(diǎn),比能量高：鈉硫電池的理論比能量760Wh/kg，實(shí)際大于300Wh/kg，是鉛酸電池的34倍。 可大電流、高功率放電：其放電電流密度可達(dá)200300mAcm2,并瞬時(shí)間可以其固有能量3倍數(shù)值的電流放電。 充放電效率高：由于采用固體電解質(zhì)，所以沒有通常采用液體電
22、解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應(yīng)，充放電電流效率幾乎100。 大容量，結(jié)構(gòu)緊湊：?jiǎn)误w電池，串并聯(lián)即成不同容量的模塊，空間和重量是鉛酸電池的1/31/4。 長壽命：2 500次循環(huán)，使用壽命長達(dá)15年，安全性過關(guān)。 環(huán)境友好：全密封，無污染釋放,無振動(dòng),無噪聲。,安全問題 鈉硫電池僅只在達(dá)到320左右的溫度，即僅當(dāng)鈉和硫都處于液態(tài)的高溫下才能運(yùn)行； 陶瓷電介質(zhì)一旦破損形成短路，高溫的液態(tài)鈉和硫就會(huì)直接接觸，發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)。這種反應(yīng)雖然不會(huì)產(chǎn)生氣體發(fā)生爆炸，但會(huì)產(chǎn)生高達(dá)2000的高溫，相當(dāng)危險(xiǎn)； 過度充電時(shí)也很危險(xiǎn)。 保溫與耗能問題 鈉硫電池在300下才能啟動(dòng)，電池工作時(shí)需要一定的加熱保溫，因
23、此需要附加供熱設(shè)備來維持溫度等； 鈉硫電池生產(chǎn)過程中，涉及到陶瓷管的煅燒，耗能較大。,鈉硫電池缺陷,鈉硫電池生產(chǎn)工藝,鈉硫電池,將多個(gè)鈉硫單體電池外串、并聯(lián)后形成右圖所示的電池模塊。 電池模塊的功率可達(dá)數(shù)十kW。 多個(gè)電池模塊組合，可形成儲(chǔ)能電站。,國外，鈉硫電池技術(shù)相對(duì)成熟，其壽命接近3000次即1015年,鈉硫電池模塊示意圖,鈉硫電池與其他電池比較,鈉硫電池研發(fā)進(jìn)展,發(fā)明：20世紀(jì)60年代中期 早期研發(fā)目標(biāo)定位：電動(dòng)汽車 21世紀(jì)定位：固定儲(chǔ)能 研發(fā)機(jī)構(gòu) 福特（美），YUASA（日），BBC、鐵路實(shí)驗(yàn)室(英），ABB(德） 上海硅酸鹽研究所，清華大學(xué) 研發(fā)及應(yīng)用標(biāo)志性機(jī)構(gòu)：NGK(日）,鈉
24、硫電池研發(fā)進(jìn)展,20世紀(jì)80年代中期 NGK公司開始與日本東京電力公司合作開發(fā)儲(chǔ)能鈉硫電池； 1992年 第一個(gè)鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)開始在日本示范運(yùn)行； 2002年 超過50座鈉硫電池儲(chǔ)能站在日本示范運(yùn)行； 2002年 NGK公司開始鈉硫電池商業(yè)化生產(chǎn)和供應(yīng)； 2002年9月 在美國AEP主持下，由NGK提供的鈉硫電池儲(chǔ)能站在美國示范運(yùn)行； 2003年4月 NGK開始儲(chǔ)能鈉硫電池的大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)量達(dá)到30MW；,日本,2004年7月 9.6MW/57.6MWh的NAS儲(chǔ)能站在日本正式投入運(yùn)行； 2005年 達(dá)到48MW（960個(gè)模塊）； 2008年 達(dá)到90MW的規(guī)模（1800個(gè)模塊）； 2
25、010年 NGK公司計(jì)劃年產(chǎn)150MW； 目前，NGK已有100余座鈉硫電池儲(chǔ)能站在全球運(yùn)行。,鈉硫電池研發(fā)進(jìn)展,日本,鈉硫電池研發(fā)進(jìn)展,美國,美國電力公司（AEP）于2006年投資2700萬美元，在西弗吉尼亞州的查爾斯頓市安裝了美國歷史上第一套1.2MW（7.2MWh）鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以減輕當(dāng)?shù)仉娏θ萘匡柡偷膲毫吞岣吖╇姷目煽啃浴?目前AEP已向日本NGK公司訂購三套新電池系統(tǒng)，以增加6MW儲(chǔ)藏能力。 公司目標(biāo)：2010年底完成布置25MW的目標(biāo)。未來10年將有1000MW先進(jìn)儲(chǔ)藏系統(tǒng)加入公司系統(tǒng)。AEP公司計(jì)劃在西弗吉尼亞、俄亥俄州各增加2MW電池容量。,鈉硫電池研發(fā)進(jìn)展,中國,2006
26、年8月 上海市電力公司與上海硅酸鹽研究所合作開展了鈉硫單體電池的攻關(guān)項(xiàng)目； 2007年1月 試制成功大容量650Ah的鈉硫單體電池； 2007年8月 上海市電力公司和上海硅酸鹽所投資共建了“上海鈉硫電池研制基地”； 2009年2月 貫通了鈉硫儲(chǔ)能電池中試線，形成了年產(chǎn)2MW鈉硫儲(chǔ)能電池的生產(chǎn)能力；成功研制了功率為10kW的子模塊并穩(wěn)定運(yùn)行； 2010年 上海世博會(huì)展示100kW級(jí)的鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。 計(jì)劃在未來幾年形成幾十MW的生產(chǎn)能力。,20世紀(jì)80年代初 蕪湖海力公司從就開始研究鈉硫電池， 2007年4月 申請(qǐng)并獲得了大功率鈉硫動(dòng)力電池的國家發(fā)明專利。 目前 海力實(shí)業(yè)有限公司投資2000萬
27、元，建設(shè)國內(nèi)一流的大功率鈉硫電池生產(chǎn)線。,鈉硫電池研發(fā)進(jìn)展,中國,鈉硫電池主要應(yīng)用于負(fù)荷平衡，其應(yīng)用類型分類如下表,鈉硫電池應(yīng)用,鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本約為$2 000/kW。 根據(jù)日本NGK公司的預(yù)測(cè),當(dāng)鈉硫電池的年產(chǎn)量達(dá)到1600 MW時(shí),鈉硫電池的價(jià)格將從目前的$2 000/kW下降到$1 000/kW。,鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本,儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益來源:電價(jià)的峰谷價(jià)差 以峰谷價(jià)差約0.30元/kWh，能量轉(zhuǎn)化效率按80%計(jì),則裝設(shè)1 MW、每天按10 h放電運(yùn)行電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，則電網(wǎng)每天可從峰谷價(jià)差中獲得約2 250元，每年可獲得約82萬元。 電池壽命按15 a計(jì)算，則在其壽命期內(nèi)可節(jié)約的購電成本凈現(xiàn)值約為620萬元，即安裝每千瓦儲(chǔ)能系統(tǒng)容量節(jié)約費(fèi)用6 200元。 計(jì)及可節(jié)約的輸變電建設(shè)投資,則每千瓦儲(chǔ)能系統(tǒng)獲得的效益接近1萬元(不包括可靠性的提高而減少的停電、因煤耗的減少而對(duì)環(huán)境的附加貢獻(xiàn)）。 成本如果能控制在$1 000/kW以下, 將可獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。,鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的效益分析,謝 謝！,
若干電池前沿問題及未來電池發(fā)展方向.ppt
