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日本因何對鋰離子蓄電池情有獨(dú)鐘
來源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào) 日期:2010-4-22 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

在不遠(yuǎn)的將來,會(huì)出現(xiàn)這樣的情景,安裝在家庭廚房墻壁的監(jiān)測裝置名錄上會(huì)有“蓄電池”,如果晴空萬里,陽光燦爛,屋頂上的太陽能電池板把大量的熱能轉(zhuǎn)化為電,發(fā)電充足,蓄電池顯示數(shù)據(jù)是“滿電”,除了可供空調(diào)、電視、電冰箱等家電使用外,電動(dòng)汽車充電也能保障供給。自己家用不完,可以分一部分給鄰居。

一家一臺蓄電池的時(shí)代即將來臨。隨著使用太陽能發(fā)電的家庭日益增多,和大型蓄電池開發(fā)的加速,用不完的電蓄存起來,輸送給本地區(qū)的智能電網(wǎng),在本地區(qū)內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)電力。要把這種理想的生活變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),蓄電池不可或缺。而未來生活蓄電池的主角就是鋰離子電池。

鋰離子電池是電極使用鋰材料的充電電池,同樣鋰離子電池蓄電能力是鉛酸電池的3至4倍,是混合動(dòng)力車用鎳氫電池的兩倍,旭化成公司1985年在世界上首次開發(fā)成功鋰離子電池,1991年索尼公司作為產(chǎn)品把鋰離子電池推向市場。因此,鋰離子電池被日本媒體稱之為“出生在日本的電池”。2008年度,日本企業(yè)在全世界的市場份額為60%以上。今年3月25日,松下公司大阪筆記本電腦用鋰離子電池工廠第一期工程完工,該廠可月產(chǎn)1000萬塊鋰離子電池,第二期工程預(yù)定2011年完成,到時(shí)每月可生產(chǎn)5000萬塊鋰離子電池,世界鋰離子電池市場份額還會(huì)進(jìn)一步向日本傾斜。

然而,目前使用的鋰離子電池蓄電量太小,多用于手機(jī)、筆記本電腦等攜帶裝置。作為太陽能發(fā)電的蓄電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

家用蓄電池的容量大約需要5千瓦時(shí),相當(dāng)于手機(jī)鋰離子電池的1700倍,一般鉛蓄電池要達(dá)到這樣的容量,體積大小像間小屋子,一般家庭不容易騰出這么大的空間,如果用鋰離子電池,大小和空調(diào)差不多,每個(gè)家庭都可以擺放。

大型鋰離子蓄電池的研發(fā)正在緊鑼密鼓地進(jìn)行,在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上開發(fā)大型蓄電池是一種捷徑,筆記本電腦鋰電池早已普及,三菱電機(jī)公司把直徑1.8厘米,高6.5厘米的圓筒狀鋰離子電池連接在一起,同時(shí)蓄電,試驗(yàn)成功,3月推出由312個(gè)鋰離子電池構(gòu)成的小型組合蓄電池,蓄電能力達(dá)1.6千瓦時(shí),價(jià)格為20萬日元。使用現(xiàn)有電池連接組合和重新開發(fā)大型蓄電池相比,投資少,成本低,見效快。

把開發(fā)出的小型組合蓄電池再進(jìn)一步接起來,可以變成更大的蓄電池,利用太陽能發(fā)電的停車場、便利店等均可使用,蓄存夜間照明用電。太陽能發(fā)電與蓄電池組合在一起還可以為電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托充電。日本社會(huì)老齡化日益加劇,坐輪椅的老人越來越多,在街道的每個(gè)角落,設(shè)置蓄電池為電動(dòng)椅充電,手腳不方便的老人移動(dòng)更加方便,走得更遠(yuǎn)。

同理,更多地聯(lián)結(jié)大型蓄電池,可制出“巨大”蓄電池。今年秋天,三菱電機(jī)公司位于兵庫縣的工廠計(jì)劃把29萬個(gè)筆記本電腦用鋰離子電池聯(lián)結(jié)在一起,蓄電容量達(dá)1500千瓦時(shí),該工廠設(shè)置有功率為1000千瓦時(shí)的太陽能電池板,太陽能發(fā)電的電量可全部蓄存起來。

大型蓄電池的普及對智能電網(wǎng)實(shí)用化不可或缺,太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電說實(shí)話都有點(diǎn)兒靠天吃飯,發(fā)電量起伏變化很不穩(wěn)定,要想保障供電,蓄電池是必備設(shè)施。陽光充足,風(fēng)力強(qiáng)勁,發(fā)電量大,可以蓄存起來,以備沒有陽光、風(fēng)力弱小的時(shí)候使用。這樣才能真正適應(yīng)自然,與自然和諧共生。從這個(gè)意義上看,這也算是“人定勝天”的一種形式。

野村證券金融研究所的有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,日美歐研究智能電網(wǎng)的投資到2030年累計(jì)將達(dá)12510億美元,其中用于蓄電池的開發(fā)費(fèi)用約占60%。蓄電池之于智能電網(wǎng)的重要性可見一斑。

大型鋰離子蓄電池的真正實(shí)用化,還需要解決不少課題:

首先是成本問題,目前制成一塊1千瓦時(shí)的大型鋰離子蓄電池大約花費(fèi)10萬日元,制成適于家用的5千瓦時(shí)的蓄電池,成本高達(dá)50萬日元,這樣昂貴的蓄電池一般人很難接受,要想讓它“飛入尋常百姓家”,必須降低成本。

其次是壽命問題,鋰離子蓄電池比較嬌貴,壽命太短,日立制作所好容易成功制出壽命達(dá)10年的大型鋰離子蓄電池,但現(xiàn)在的太陽能電池板的壽命卻是20年,二者時(shí)間不匹配,中間更換蓄電池,既增加用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也給用戶帶來麻煩。

再次,現(xiàn)在開發(fā)的大型鋰離子蓄電池都是單個(gè)試驗(yàn)品,在安全性評估方面不具權(quán)威性,有必要批量生產(chǎn),放在智能供電系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證。

日本政府提出到2020年溫室效應(yīng)氣體排放比1990年減少25%,因此太陽能發(fā)電的普及勢在必行,環(huán)境省提出要把使用太陽發(fā)電的家庭從2005年的26萬戶增加到1000萬戶,鋰離子電池旺盛的市場需求必然帶來神速的進(jìn)步,每個(gè)街道的角落都有蓄電池的時(shí)代足音已經(jīng)在耳邊回響。

 

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