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有利蓄电池-铅酸蓄电池的优缺点分析
铅酸蓄电池是工业化早的二次电池，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大、使用范围广的电池，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，市场上应用广泛的电池为铅酸蓄电池、锂离子电池和氢镍电池。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长、技术成熟的电池，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。
经分析发现,车辆上的应用环境与普通机房和办公室有很大不同。主要表现在于:负载多为感性或开关整流性;受空间及载重限制,无法配备较多电池组,但又需长时间在无市电的情况下工作;充放电频繁,任务紧急时需在短时间内将后备电池充满;路况不好的情况下会出现剧烈晃动和震动;安装空间狭小、通风情况不好等。
由此可见,车辆应用对电源产品是有着特殊要求的。对于普通UPS而言,其电气设计理念是以强调“不间断”为重点。普通逆变器也只是考虑一般应用环境下的性能。而车载电源系统除了要具备普通指标外,还需要一些特殊性的指标来满足车载的应用特点。
首先考虑的是带载能力问题。UPS需要有很强的瞬间抗过载能力,以适应车载设备中各种不同类型的负载(由于车上空间所限,所以加大电源功率的方法不太合适)。并且其直流输入端可接入汽车本身的直流发电机。只要发动机不停,就无需使用后备电池组,这样以来,也就不必配备太多电池组,以免占用有限的空间及载重量,同时也能节约一定的成本。而UPS逆变器本身也需具备体积小、重量轻等特点。在抗震动及温度环境上也必须适应车载的应用情况。