楊裕生：加快推進鉛炭電池發展
時間:2018-09-07 09:36來源:中國科學報 作者:楊裕生
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山西去年有兩座2兆瓦時的儲能電站被燒毀，其使用的是三星公司生產的三元正極材料鋰離子電池。雖然有人認為火災不一定源于電池，但是也應該引起人們對鋰電池安全問題的重視。今年7月，韓國一座功率4兆瓦、容量12兆瓦時的儲能電站，先起火后爆炸，用的也是三元正極材料鋰離子電池。據報道，這已是韓國燒掉的第四座鋰離子電池儲能電站。可見，三元正極材料鋰離子電池安全性還不穩定，在規模儲能領域應謹慎使用。
相比之下，鉛炭電池是一種新型的超級電池，其將鉛酸電池和超級電容器兩者合一:既發揮超級電容長壽命的優點，也發揮了鉛酸電池的安全性、比能量優勢，且擁有非常好的充放電性能。鉛炭電池應該在儲能電站建設中占有重要地位。
鉛炭電池優點不少
儲能的重要性已為公眾普遍認同。規模儲能的主要作用有：提升傳統電力系統靈活性、經濟性和安全性；提高風、光等可再生能源的消納水平，推動由化石能源向可再生能源更替；促進能源生產消費開放和靈活交易、實現多能協同；構建能源互聯網，推動電力體制改革和促進能源新業態發展。
在多種儲能技術中，化學電池占有日益重要的地位。在電動車中，電池更是核心部件，決定著電動車的發展路線、車輛的行駛里程、速度和價格，尤其是與其安全性息息相關。
鉛酸電池向來以其高安全性、價廉、可靠等優秀品質，占領著電池儲能的主要份額。近年來，利用多孔炭（特種活性炭）粉的電容作用和導電性，將其摻入鉛酸電池負極中，發展了電容型鉛酸電池(簡稱鉛炭電池)，在保持原有優點的同時，大幅度提高了循環壽命、比功率和低溫性能。而且，充電電壓下降、放電電壓上升，電能利用效率提高。可以說，鉛炭電池是鉛酸電池誕生159年來的最大技術進步。
2004年，工信部的強基工程分別以約2000萬元支持南都、雙登兩家大型鉛酸電池企業投入鉛炭電池生產，這雖然與2009年美國分別以3000多萬美元（約合人民幣4.5億元）支持兩家美國大型鉛酸電池企業發展鉛炭電池相比差距不小，但從當時國力來衡量，我國政府的支持力度已經很大。
從2016年4月國家發展改革委、國家能源局發布《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030年）》，到2017年9月國家發展改革委、財政部、科學技術部、工業和信息化部、國家能源局發布《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》，一年多時間里，政府部門就有四個下發文件中提及發展鉛炭電池，充分說明鉛炭電池越來越受到政府部門重視。
在使用場景中，鉛炭電池還可在低速電動車中充分發揮作用。
所謂低速電動車，包括電動自行車、電動摩托車、電動三輪物流車，以及正在制定“技術條件”的“四輪低速電動車”。這些車活動范圍較小，原本使用鉛酸電池。如果改用壽命延長的動力型鉛炭電池，不僅方便了使用者減少更換電池次數，而且使電池再生的次數也相應減少，能源消耗大為減少。
諸多措施待落實
政府部門發文件、指方向固然十分重要，而實質性的行動更為關鍵。
首先，應投入經費支持特種多孔炭的生產。多孔炭是鉛炭電池的關鍵材料。我國鉛炭電池發展慢的主要原因就在特種多孔炭。目前所用的炭主要自美國和日本進口，價格高昂。國產炭不僅產量少，主要問題還有析氫嚴重，實質問題是炭的結構促進了電池充電時水的電解，不僅增加添水維護的工作量和浪費能源，而且放出的氫氣如果疏導不暢將會造成爆燃事故，降低了此類電池固有的安全性。
前面提到的美國政府重金支持發展鉛炭電池，其同時還出資2100萬美元（折合人民幣1.5億元）支持美國EnerG2公司發展碳氣凝膠（一種高導電的多孔炭）。后來，該公司得以將碳氣凝膠高價銷來中國供生產鉛炭電池之用。而我國的強基工程支持鉛炭電池產能建設的同時，卻沒有支持更為根本的多孔炭發展。
我國的碳氣凝膠研制已有一定基礎，政府應該及時幫一把，將這種高技術產品國產化。
其次，應免除鉛炭電池的消費稅。關于鉛蓄電池消費稅征收的規定源于2015年財政部與國稅總局下發的《關于對電池涂料征收消費稅的通知》。該通知規定，“自2015年2月1日起，將對各類電池征收消費稅（部分電池免征），在生產、委托加工和進口環節征收，適用稅率均為4%”，“鉛蓄電池自2016年月1日起征收”。
鉛炭電池出身于“鉛酸電池家庭”，免不了被“牽連”征消費稅。鉛炭電池用炭使成本約增加10%（儲能型電池）至20%（動力型電池），4%的消費稅對于本來利潤空間已經很小的行業而言，實乃一沉重負擔。為了有利于鉛炭電池的發展，其消費稅應予免除。
無論是征收鉛酸電池的消費稅，還是低速電動車排斥鉛酸電池，理由都是“鉛酸電池有污染”。其實，經過五年來政府部門抓緊整頓和行業的共同努力，現實情況已非如此。相反，鋰離子電池行業也存在污染問題，也需認真考察。凡是有污染，不管什么行業都應該治理，要一視同仁，公道處理。
最后，尤其應該注意的是，《四輪低速電動車技術條件（修改稿）》規定電池組的比能量必須大于每公斤70瓦時，這就將鉛酸電池和鉛炭電池排除在四輪低速電動車之外。現在距離今年11月《四輪低速乘用車技術條件》的定稿期限僅有3個月，《四輪低速電動車技術條件（修改稿）》制定者們應該拋棄成見和偏見，接受新事物，將有關電池組比能量的條文從《技術條件》中刪去。
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