相比传统铅酸电池,铅碳电池具有更高的能量密度、更长的寿命、更稳定的性能、更低的成本和更好的环保性能等优点。而相较新型储能领域主流的锂离子电池,安全是铅碳电池最大的卖点。铅碳电池由于自身结构及反应机理,主要使用稀硫酸水溶液作为电解液,不会发生热失控、自燃爆炸情况。
与此同时,成本也是铅碳电池的一大优势。铅、碳资源在自然界较为丰富,原材料成本较低。铅碳电池储能建造成本在0.35元/Wh-1元/Wh左右,相较于锂离子电池0.8元/Wh-2元/Wh的成本,具有一定经济优势。此外,铅碳储能全生命周期环境负荷低,电池正负极材料及电解液均可回收,且回收工艺简单、技术成熟,回收率高达99%。
昆工科技在接受机构调研时指出,铅碳电池容量大,需要的芯片少,这也意味着成本低,节约了储能电站的建设成本和运维费用。
“铅碳电池的主要缺点是循环寿命较短和能量密度较低。由于铅碳电池本身的低成本,可在储能项目经济性测算中弥补循环寿命较低的弱点。因其优越的安全性,铅碳电池在储能应用中,可密集堆叠,这也完全弥补了能量密度的弱点。”周群称。
市场前景好看
当前,储能行业多种技术路线并存。国家《“十四五”新型储能发展实施方案》明确,开展包括铅炭电池、钠离子电池、新型锂离子电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究与应用落地,支撑构建新型电力系统,加快推动新型储能高质量规模化发展。
开源证券发布研究报告认为,在峰谷电价逐步拉大的背景下,铅炭电池凭借安全性优势,有望打开人口密集地区或工业园区周边的工商业储能市场,后续随着工商业储能市场放量,铅炭电池渗透率有望提升。
“在储能领域,铅碳电池更适用于大规模和长时储能,以及有储能和应急备电双重要求的应用场景。在其他储能应用场景中,铅碳电池方案也具有不俗的竞争力。因安全规范的要求,铅碳电池储能在地下空间、人员密集区、危化场所以及对安全性要求极高的数据中心的储能应用中有着难以替代的地位。”周群认为,铅碳电池储能是长时大储的理想方案,完全可以成为抽水蓄能的强有力补充,解决抽水蓄能建设周期长、“远水不解近渴”的困扰。在可预见的未来,随着铅碳电池性能和管理技术的提升,以及社会对铅碳电池技术认识的深入,铅碳电池储能将获得巨大发展机会。整体来看,铅碳电池与锂离子电池在储能领域互为补充。