铅酸蓄电池的比较优势和不足

        参考中国报告网发布《2017-2022年中国铅酸蓄电池行业市场发展现状及十三五发展趋势前瞻报告》

       铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池，自1859 年发明至今已经有150 多年的历史，但是该产业的发展仍然方兴未艾。

 

       铅酸蓄电池是化学电池中市场份额最大、使用范围最广的电池，特别是在起动和大型储能等应用领域，在较长时间尚难以被其他新型电池替代。铅酸蓄电池价格较低，具有技术成熟、高低温性能优异、稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等比较优势，市场竞争优势明显。相对于其他电池金属材料，铅资源比较丰富，铅储量和再生铅保证铅酸蓄电池产业可持续发展的年限相对较长，铅酸蓄电池大量应用，较长时间内不会造成铅资源短缺。

       铅酸蓄电池不足之处在于：能量密度偏低、循环寿命偏短，主要原材料铅是一类有毒物质，电池生产和再生铅加工过程中存在铅污染风险，管理不善可能会对环境和人体健康造成危害。

       随着新技术的突破和新结构的应用，铅碳电池、双极性电池、非铅板栅电池等先进铅酸蓄电池的不断问世，改变了质量能量比偏低、循环寿命较短等不足，并且随着法规制度的逐步健全和管理水平的提升，铅污染的风险也可防可控。为铅酸蓄电池产业的持续发展注入了新的活力。在未来，铅酸蓄电池仍将在备用电源、储能、起动、动力等应用领域发挥重要的作用。

       （1）铅酸蓄电池的比较优势

       ①性能比较优势

       目前，大规模产业化的二次电池主要有铅酸蓄电池、镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。镉镍电池含有剧毒元素镉，已逐步被其他电池所替代。目前，市场上应用最广泛的电池为铅酸蓄电池、锂离子电池和氢镍电池。这三类电池性能比较如下表所示：

 

       相较于其他二次电池，铅酸蓄电池主要有以下性能比较优势：

       A、实现工业化生产的时间最长、技术最成熟的电池，性能稳定、可靠，适用性好；

       B、采用稀硫酸作电解液，无可燃性，电池采用常压或低压设计，安全性好；

       C、工作电压较高、工作温度范围较宽，适用于混合电动车（HEV）等高倍率放电应用；

       D、能浮充电使用，浅充浅放电性能优异，适用于不间断电源（UPS）、新能源储能、电网削峰填谷等领域；

       E、大容量电池技术成熟，能制成数千安时的电池，为大规模储能提供了便利。

       ②成本比较优势

       铅酸蓄电池是最廉价的二次电池，单位能量的价格是锂离子电池或氢镍电池的1/3 左右。此外，铅酸蓄电池的主要成分为铅和铅的化合物，铅含量高达电池总质量的60%以上，废旧电池的残值较高，回收价格超过新电池的30%，因此铅酸蓄电池的综合成本更低。

       ③再生利用比较优势

       铅酸蓄电池组成简单，再生技术成熟，回收价值高，是最容易实现回收和再生利用的电池。全球再生铅产量已经超过原生铅产量，美国废铅酸蓄电池铅的再利用率已超过98.5%，我国废铅酸蓄电池的再利用率也达到90%以上。

       镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池多为小型电池，且组成复杂，再生成本高，回收难度大，再生产业难以实现市场化运营。目前，前述电池全球的平均回收比例不足20%，特别是锂离子电池，多数国家尚未实现有效回收和再生。

       （2）铅酸蓄电池的不足

       ①能量密度偏低

       传统的铅酸蓄电池质量和体积能量密度偏低，能量密度只有为锂离子电池的1/3 左右，氢镍电池的1/2 左右，并且体积较大，不适宜在质量轻、体积小的场合使用。

       未来，铅酸蓄电池能量密度仍有较大的提高空间，尤其是泡沫碳等采用新材料、新技术的铅酸蓄电池。

       ②循环寿命偏短

       传统铅酸蓄电池循环寿命较短，理论循环次数为锂离子电池1/3 左右。铅酸蓄电池的循环寿命提高的空间仍然比较大，特别是新材料、新结构和新技术的铅酸蓄电池，如双极性铅酸蓄电池、铅碳电池等。

       ③产业链存在铅污染风险

       铅是铅酸蓄电池的主要原材料，铅占电池质量的60%以上，全球铅酸蓄电池的用铅量占总用铅量的80%以上。铅为重金属，铅酸蓄电池制造产业链（包括原生铅冶炼、电池制造、电池回收、再生铅冶炼）存在较高的铅污染风险，管理不善会对环境造成污染和对人体健康产生危害。

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