在狂熱的儲(chǔ)能技術(shù)爭(zhēng)霸賽中，鉛酸電池決意要搶占一席之地。
2010年6月1日，財(cái)政部、科技部、工信部和發(fā)改委曾聯(lián)合下發(fā)《私人購(gòu)買新能源汽車試點(diǎn)財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》(下稱《補(bǔ)助辦法》)。其中規(guī)定，享受政策補(bǔ)貼的新能源汽車的動(dòng)力電池不包括鉛酸電池。
但這似乎并沒有影響到鉛酸電池從業(yè)者們的壯志雄心。
“鋰離子電池與鉛酸蓄電池相比確實(shí)比能量高，但受制于電池制造技術(shù)和電池管理系統(tǒng)的研究短期內(nèi)很難獲突破，3-5年內(nèi)并不能助推電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化。”中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)副理事長(zhǎng)、超威電源有限公司(00951.HK)(下稱超威動(dòng)力)副董事長(zhǎng)周龍瑞表示。
中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)副理事長(zhǎng)、浙江匯同(控股)電源有限公司(下稱浙江匯同)副總裁朱文武表達(dá)了相似的意見。在他看來，電動(dòng)汽車很可能重走電動(dòng)自行車發(fā)展的道路，“可能不超過3年，馬路上就會(huì)到處都是鉛酸電池提供動(dòng)力的汽車，那時(shí)國(guó)家很可能默認(rèn)鉛酸電池的地位。”
實(shí)際上，因?yàn)橛H身經(jīng)歷過電動(dòng)自行車在“夾縫”中發(fā)展，倒逼執(zhí)管理部門承認(rèn)的“光輝歷程”，《補(bǔ)助辦法》對(duì)鉛酸電池廠商信心的打擊似乎有限。
“車間都建了，設(shè)備也上了，一旦國(guó)家有政策，鉛酸電池作動(dòng)力的電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展只是時(shí)間問題。”周龍瑞解釋。
這并非狂妄之語(yǔ)。其實(shí)，去年6月25日，工信部發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，也曾將使用鉛酸電池的混合動(dòng)力汽車列為成熟產(chǎn)品，可首先進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
除此之外，得益于鉛酸電池儲(chǔ)能技術(shù)的成熟性和安全性，幾乎所有鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)都相信，未來在給汽車提供動(dòng)力的領(lǐng)域，已有百余年發(fā)展歷史的鉛酸電池將率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
然而，眼下的形勢(shì)卻也讓這些企業(yè)懈怠不得，要獲得更多國(guó)家政策的支持，只有進(jìn)一步提高鉛酸電池的性能并穩(wěn)步延長(zhǎng)使用壽命才是最后制勝的法寶。但無論如何，鉛酸電池已經(jīng)準(zhǔn)備好，彎道超車的最好時(shí)機(jī)，就是現(xiàn)在。
價(jià)廉制勝？
周龍瑞認(rèn)為，廉價(jià)、低速、短途的電動(dòng)汽車才更容易獲得消費(fèi)者的青睞。
據(jù)中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)接近3000家，年產(chǎn)能約為1億萬(wàn)千伏安時(shí)。根據(jù)不同的用途，鉛酸蓄電池大致分為起動(dòng)用、動(dòng)力用和固定用三大類，分別用于汽車的啟動(dòng)照明點(diǎn)火、電動(dòng)車輛的牽引和通訊、電力等的備用電源用途。
盡管鉛酸電池還未獲得國(guó)家相關(guān)的補(bǔ)貼政策，但因?yàn)閷?duì)新能源汽車和風(fēng)光電場(chǎng)儲(chǔ)能發(fā)展方向和市場(chǎng)需求的預(yù)期，稍有規(guī)模的企業(yè)幾乎都開始涉獵動(dòng)力電池儲(chǔ)能技術(shù)。
以天能國(guó)際集團(tuán)(00819.HK)(下稱天能動(dòng)力)為例，這家20世紀(jì)80年代末靠生產(chǎn)電動(dòng)自行車用鉛酸電池起家的公司，如今已是中國(guó)最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)商之一。但天能動(dòng)力并不滿足于此，目前，它700多萬(wàn)千伏安時(shí)的年產(chǎn)量中，有20%是電動(dòng)汽車用鉛酸電池、鋰離子電池和風(fēng)光儲(chǔ)能電池。
去年，天能動(dòng)力的研發(fā)總投入約為2.1億元，占到總銷售額70億元的3%。因?yàn)榭紤]到鋰離子電池的市場(chǎng)火爆程度，“2.1億元研發(fā)投入中，有60-70%是用于鋰電的。”天能集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊翁寡浴?/p>
但這并不意味著張更偏向鋰電池的市場(chǎng)，“鋰電池做動(dòng)力電池離產(chǎn)業(yè)化更遠(yuǎn)，才需要更多的研發(fā)投入。”
實(shí)際上，天能集團(tuán)目前與奇瑞汽車和眾泰汽車分別進(jìn)行了不同技術(shù)路線的項(xiàng)目研發(fā)。與奇瑞的合作中，天能集團(tuán)為其提供4個(gè)12伏、150安時(shí)的鉛酸電池。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)48伏、150安時(shí)的電池組，每次充電可行駛150公里，電池壽命理論上約為3年，電池售價(jià)在2萬(wàn)元左右，汽車售價(jià)約為5萬(wàn)元。
與眾泰合作的項(xiàng)目中，天能集團(tuán)為其供應(yīng)100個(gè)3.2伏、100安時(shí)的磷酸鐵鋰電池。這個(gè)320伏、100安時(shí)的電池組，每次充電可行使260公里，電池壽命理論上為10年，電池售價(jià)接近10萬(wàn)，汽車售價(jià)為21萬(wàn)。
天能動(dòng)力副總裁楊元玲介紹，除去中央和杭州市政府的補(bǔ)貼后，眾泰的這款電動(dòng)汽車在市場(chǎng)上的售價(jià)約為10.5萬(wàn)。
但他認(rèn)為，如果一定要購(gòu)買一款電動(dòng)汽車，消費(fèi)者可能還是會(huì)選擇奇瑞汽車，“因?yàn)?0.5萬(wàn)這個(gè)初期投資還是有點(diǎn)大，可能減少購(gòu)買需求。”
此前，業(yè)內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車性能的期望值，約是時(shí)速最高可達(dá)120公里/小時(shí)，一次充電可行駛200-300公里。但周龍瑞認(rèn)為，廉價(jià)、低速、短途的電動(dòng)汽車才更容易獲得消費(fèi)者的青睞，“充一次電行駛100公里，時(shí)速在60公里/小時(shí)左右，關(guān)鍵是要價(jià)格便宜，這樣的車才適合我國(guó)的國(guó)情。”
頗多“看好者”
這并非豐田首次向外界展示對(duì)鉛酸電池的興趣。
與中國(guó)的新能源汽車補(bǔ)貼傾向略有不同，去年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬對(duì)外界宣布的24億美元支持48個(gè)項(xiàng)目發(fā)展“下一代電池和電動(dòng)車”研制與生產(chǎn)中，其中包含6680萬(wàn)美元支持鉛酸電池的項(xiàng)目。
據(jù)公開資料顯示，這6680萬(wàn)美元中，3430萬(wàn)美元用于支持Exide Technologies(?？速惖驴萍脊?研究鉛—炭電極技術(shù)生產(chǎn)先進(jìn)的鉛酸電池；3250萬(wàn)美元用于支持East Penn Manufacturing Co.(東賓制造有限公司)生產(chǎn)超級(jí)電池。
把鉛酸電池作為電動(dòng)汽車動(dòng)力來源研究的還有日本。11月10日，一家常駐大連的日本公司來到浙江長(zhǎng)興，作為豐田汽車的先遣部隊(duì)，來中國(guó)尋找鉛酸電池生產(chǎn)商作為合作伙伴。在全國(guó)考察一圈后，其選定了長(zhǎng)興的一家廠商。
“初步合作意向已經(jīng)達(dá)成，豐田將與我們共同研發(fā)、生產(chǎn)汽車起動(dòng)電池和動(dòng)力電池。”被豐田選中企業(yè)的決策者透露。
實(shí)際上，這并非豐田首次向外界展示對(duì)鉛酸電池的興趣。浙江省蓄電池行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)姚令春透露，其7月份前往日本參觀豐田的展館，“展出的兩款新能源汽車中，就有一款以鉛酸電池作為動(dòng)力電池。”
發(fā)達(dá)國(guó)家的對(duì)于鉛酸電池的認(rèn)可，無疑給了中國(guó)的鉛酸電池制造者巨大的信心。在回答鉛酸電池提供動(dòng)力的電動(dòng)汽車何時(shí)能夠批量生產(chǎn)時(shí)，朱文武給出的時(shí)間是明年6月。
早于兩年前，朱文武所在的浙江匯同聯(lián)合一支原屬于通用汽車的科研團(tuán)隊(duì)，共同建立技術(shù)平臺(tái)，開發(fā)出一款鉛酸電池提供動(dòng)力的汽車。
他介紹，這款增程式的家用電動(dòng)汽車，時(shí)速最高80公里，續(xù)航里程分為100公里和150公里兩種，售價(jià)將在5萬(wàn)元以內(nèi)。
“其中電池的成本是1萬(wàn)元，考慮到鉛酸電池是可以回收的，電池的成本實(shí)際只有6000元。”朱文武表示，浙江匯同將為電池提供3年的質(zhì)保服務(wù)，“我們測(cè)算的電費(fèi)是4元/公里。”
與浙江匯同開發(fā)新品牌的電動(dòng)汽車不同，超威動(dòng)力選擇與車企合作。“因?yàn)樽銎嚭妥鲭姵氐脑聿⒉灰粯印?rdquo;周龍瑞解釋。
但是，因?yàn)椤堆a(bǔ)助辦法》中享受政策補(bǔ)貼的新能源汽車的動(dòng)力電池不包括鉛酸電池，與超威動(dòng)力有合作的江淮、安凱、力帆等眾多車企，均暫停了對(duì)使用鉛酸電池電動(dòng)汽車的研究。這讓周龍瑞多少顯得無奈。
“鋰離子電池的汽車技術(shù)不成熟，沒辦法發(fā)展；鉛酸電池因?yàn)榈貌坏秸难a(bǔ)貼，也不可能很快發(fā)展。”周說。
污染之痛
3000家企業(yè)中只有1200家獲得了生產(chǎn)許可證。
鉛酸電池生產(chǎn)商們已為鉛酸電池動(dòng)力汽車勾勒了美好的未來，卻仍然難以徹底消除人們“談鉛色變”的顧慮。
姚令春介紹，因我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的鉛酸電池都是閥控密封的，所以在使用端并不存在污染問題，“但是冶煉鉛礦和生產(chǎn)鉛酸電池的過程中，如果管理措施不當(dāng)，就會(huì)有產(chǎn)生污染的可能。”
姚認(rèn)為，原生礦的冶煉，不管是鉛、銅還是鐵，都可能造成污染，這是采礦行業(yè)的共性問題。對(duì)于鉛酸電池生產(chǎn)廠家來說，“嚴(yán)格把控環(huán)境管理，所謂的鉛污染就是可控的。”
超威動(dòng)力便是這方面的佼佼者。11月10日，超威動(dòng)力于去年10月新投產(chǎn)的廠房中機(jī)器轟鳴，4萬(wàn)平米的空間中干凈、整潔，并未有任何煙塵、氣味和污水。
周龍瑞告訴記者，此間廠房的投入約是2.1億元，其中土地基建花費(fèi)3000多萬(wàn)，生產(chǎn)設(shè)備是5000多萬(wàn)，剩下的除了流動(dòng)資金、日常開銷和人工薪酬，很大一部分是用在環(huán)保成本上。“我還沒有核算過環(huán)保成本，但是這間工廠比我們以往的環(huán)保成本又提高了10%。”
但超威動(dòng)力的努力并不能代表整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。實(shí)際上，就在11月1日，《晶報(bào)》才刊登消息稱，深圳一電電池技術(shù)有限公司多名員工在體檢時(shí)查出血鉛含量超標(biāo)。
“除去設(shè)備落后的原因，企業(yè)時(shí)有發(fā)生操作工人血鉛超標(biāo)事件，可能是管理不到位，包括對(duì)于工人勞動(dòng)保護(hù)用品的使用培訓(xùn)。”意大利非凡集團(tuán)公司高級(jí)技術(shù)經(jīng)理張振芳認(rèn)為，最近幾年中國(guó)不少企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)和國(guó)際同步，“在設(shè)備條件一樣的情況下，中國(guó)在鉛酸電池企業(yè)的管理上，確實(shí)還存在改進(jìn)空間。”
對(duì)此，中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)理事長(zhǎng)范廣雨坦言，早在2003年，國(guó)家質(zhì)檢總局就在鉛酸電池行業(yè)實(shí)施了生產(chǎn)許可證制度，將生產(chǎn)過程中的環(huán)保不達(dá)標(biāo)列為否決項(xiàng)，“但目前從事鉛酸電池生產(chǎn)的3000家企業(yè)中，只有1200家獲得了生產(chǎn)許可證。”
中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)鉛酸蓄電池分會(huì)秘書長(zhǎng)徐紅告訴記者，作為一個(gè)充分競(jìng)爭(zhēng)的行業(yè)，鉛酸電池企業(yè)的平均利潤(rùn)率約為5%。但前300家企業(yè)的產(chǎn)能占我國(guó)年產(chǎn)能的90%，“大企業(yè)的利潤(rùn)來自于規(guī)模量產(chǎn)，小企業(yè)未獲得利潤(rùn)，難免以低投入、輕環(huán)保維持生存。”
而在美國(guó)，因?yàn)槠毡檩^高的環(huán)保意識(shí)，2003年統(tǒng)計(jì)的前100種飛逸性鉛排放源中，電池制造商排放占總飛逸性排放量的0；前100種點(diǎn)鉛排放源中，電池制造商排放占總點(diǎn)源鉛排放量的4%以下。基于此，EPA(美國(guó)環(huán)保署)已經(jīng)從主要污染源列表中刪除鉛酸蓄電池制造。
華南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)陳紅雨介紹，我國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)總體來講是分散的。美國(guó)一共只有50多家鉛酸電池廠，因此，他建議，“現(xiàn)在我國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)應(yīng)該向著重組的趨勢(shì)發(fā)展，慢慢地走向壟斷。”
彎道超車
超級(jí)電池的研發(fā)已經(jīng)箭在弦上。
盡管現(xiàn)在的鉛酸電池在結(jié)構(gòu)上、特性上，已經(jīng)比以往的技術(shù)有很大的提高，但在鋰電池高性能的巨大壓力下，鉛酸電池的技術(shù)升級(jí)也成為生產(chǎn)商們不得不考慮的問題。
據(jù)了解，鉛酸電池的正極板生產(chǎn)工藝可以分為形成式極板、管式極板和涂膏式極板。以固定型用途為例，形成式極板電池的壽命最長(zhǎng)，約為30-50年，管式極板電池的壽命約為15年，涂膏式極板電池的壽命接近10年。
在動(dòng)力電池用途上，主要是涂膏式極板電池和管式正極板電池，前者的深充放循環(huán)壽命(DOD80%)約為500次，后者則可以達(dá)到1500次以上，其成本也比涂膏式正極板電池高20%-30%。因此管式正極板電池更適于動(dòng)力牽引用途。
而鋰電池的循環(huán)壽命理論上則可以達(dá)到3000次。此外，在重量比能量上，鉛酸電池在鋰電池面前也顯得略遜一籌。鉛酸電池的重量比能量約是40瓦時(shí)/公斤，鋰電則是200瓦時(shí)/公斤。
不過，在中國(guó)工程院院士楊裕生看來，鉛酸電池的性能仍有極大提升空間，比如超級(jí)電池(UltraBattery).
他介紹，超級(jí)電池是將超級(jí)電容器與鉛酸電池的并聯(lián)使用(外并)，進(jìn)化為內(nèi)并，將雙電層電容器的高比功率、長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì)融合到鉛酸電池中，在保持外并提高功率、延長(zhǎng)電池壽命優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又能簡(jiǎn)化電路，提高比能量，并降低總費(fèi)用。
而在許多鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)，超級(jí)電池的研發(fā)已經(jīng)箭在弦上。
“我們正在研究，理論上來講它可以發(fā)電流放電、快速充電，壽命也是驚人的。”周龍瑞判斷，如果研發(fā)成功，超級(jí)電池的性能必將超過鋰電池。
朱文武也告訴記者，浙江匯同將要產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的電動(dòng)汽車就是用超級(jí)電池的反應(yīng)機(jī)理，“性能將比現(xiàn)在的鉛酸電池好3倍。”
