铅锌因矿产经常伴生,且在价格走势上也保持极高的近似性,因而可以说是金属行业的一对孪生兄弟。原本两个金属用途的差异性决定其各不相干,但近期随着锌空气电池迅速发展,此前的难兄难弟后期或面临一场终极对决。
锌空气电池技术优点突出
锌空气电池,又称锌氧电池,用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。与传统电池,特别是与铅酸蓄电池相比,锌空气电池存在诸多优点。
首先,绿色环保是亮点,被誉为21世纪环保型新能源。由于锌空气电池不采用铅、汞、镉等重有毒的重金属,因此其对环境的污染较小,同时不存在爆炸危险,安全可靠。其次,成本低,蓄能大。原材料主要是空气中的氧及价格低廉的锌,故而材料易得。且它的容量比其它电池高3-10倍。如单体300安时圆柱体型锌空气电池,其重量仅为0.75kg,而同样的铅蓄电池的重量则大于8kg。与当前主流锂汽车电池相比,资料显示,180公斤重量锌空气电池能够产生44千瓦时电量,续航能力350公里,而同样电量的锂电池重量要达360公斤。最后,充电方面优势突出。多数蓄能电池存在频繁充电的缺点,特别是铅酸蓄电池不能长期深度放电,充电时间长给客户带来诸多不便。而部分型号的锌空气电池并不是蓄电池,而是利用锌和空气直接发电。简单地说,在电池用完后,用户只需更换封装好的锌粉,就可以重复使用,更换的时间在3分钟内即可完成。
锌空气电池技术突破,锌需求结构面临调整
锌空气电池优势虽然较多,但此前受部分技术原因及产业生产没有达成规模化,故而锌空气电池一直只作为一个概念,实际应用较少。而近年随着锌空气电池技术不断改善,其离实际大规模生产应用越来越近。近日,美国纽约EOS储能公司(EOS Energy Storage)声称他们已经开发出一种更加绿色环保的锌空气电池。一个0.3千瓦的电池可以实现2700次充放电没有性能衰减。其最终目标是实现1万次循环,产品在电网储能中维持30年寿命。
国内方面,2011年国内首个锌空气电动公交车正式下线,据悉此锌空气电池纯电动城市公交车每充一次电可行驶约300公里,最高时速可达每小时80公里,其运营成本比传统锂电池电动汽车低三分之一。此外武汉泓元伟力新能源科技有限公司首个锌空气电池基地已于2010年10月启动,锌空气电池产品已进入试生产阶段。公司最快将于2012年进行新能源电池的量产,每年为1万辆纯电动公交车提供动力电池,产值规模可达30亿元,这标志着锌空气电池进入规模化生产阶段。
另据我国工信部的规划,中国未来10年将投入超过1000亿元的资金,用于扶持节能与新能源汽车生产,使中国成为全球最大的新能源汽车生产国。然而当前我国在新能源汽车开发领域,纯电动公交车所用的动力电池基本上是锂电池。锂电池是属于充电性质的电池,装配到12m级的公交车后,每天必须到专业的充电站冲电,若用大流量的直流充电,充电时间至少要用3个多小时,若用交流充电至少要用5-6个多小时。而铅酸动力电池目前主要应用于电动自行车,电动汽车上的应用技术目前仍不成熟。因此从技术前景来讲,锌空气电池后期在新能源汽车市场的角逐中将占据上风。且随着技术日渐成熟,或暗示锌空气电池时代已经开启。