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电池细分领域的一颗新星—锌镍电池

新能源行业一直是全球各国近年来发展的重点,其中动力电池市场发展尤为迅猛,各国也制定禁售燃油车时间,并且对新能源汽车行业进行大力扶持,相应部分车企也积极响应,推出了禁售燃油车的计划,新能源汽车成为未来交通工具发展的趋势。

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其中,民用乘用车现多以三元电池及磷酸铁锂电池作为动力来源,其中磷酸铁锂电池安全性高且循环性能好,在2014-2017年经历了3年的辉煌期,但2018年“沃特玛”事件后,很多企业开始放弃这一技术路线,选择三元电池作为行业未来发展路线,其各项数据指标较为均衡,且容量及密度有进有进一步发展的可能。但近年来三元电池安全事故频发,且“针刺”实验屡不达标导致今年动力市场磷酸铁锂又开始“蠢蠢欲动”,但上述两种电池低温环境下其容量性能都会受较大影响,所以行业内一些企业继续研发镍电池,其在低温及高温环境都有良好的稳定性,虽在其他性能指标略逊于三元及磷酸铁锂电池,但在一些特殊行业如机场拖车、叉车等已开始尝试使用。

数据来源:zincfive

指标

磷酸铁锂

三元锂电

锌镍

重量能量密度(Wh/Kg)

30-40

150-180

180-230

80-110

使用温度范围(℃)

-20-60

0-45

-10-45

-40-60

安全性(1-5)

5

2

1

5

污染性(无/轻微/严重)

严重

放电倍率(持续倍率C)

2

2-5

2-5

2-120

充电倍率(持续倍率C)

0.25

1

1

1-10

循环次数

300

1500

500

500

回收(高/中/低)

数据来源:zincfive

从此数据可以看出,锌镍电池的温度范围使用区间较大,在一些温差大及极寒极热地区可以正常使用;且其放电倍率较高,适用一些高电流的设备,据业内人士透露,锌镍电池有效比能量(比能量使用率)较高,最高可达99%,部分设备性能优于锂电池,适用于叉车、拖车、物流车等瞬间需求高能量的设备;其安全性能较高,可通过撞击、针刺、火烧等试验,已有设备通过中国民航专用设备的备案,可在机场这种需求高安全、高稳定的场合正常使用;锌镍电池中镍元素在电池中占比1/3,所以其容量密度明显优于铅酸电池,且锌在自然界中储量尚可,其原料来源较为稳定,并且其中锌镍元素可循环利用,符合我国绿色环保的政策方针。

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但该电池亦有些许不足,一些充电时过热和长时间存放以及过冲过放造成性能的影响,国内已有相关技术可以克服。但其成本虽低于三元锂电池,但高于磷酸铁锂;其原料球形氢氧化镍的技术发展已触及“天花板”,容量很难有突破性的发展,并且其重量体积在相同能量下明显高于其他电池。所以未来高容量仍是新能源电池发展的道路,锌镍电池适合替代部分特殊领域。

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工信部也于今年发布了锌镍电池行业标准,由森克创能(天津)新能源科技有限公司、河南超力新能源有限公司、超威电源有限公司、中国电子科技集团第十八研究所、国家工程机械智联监督检验中心5家单位联合起草,将于2020年10月1日正式施行。这是全国锌镍电池行业第一个行业标准,对于该行业的标准化管理和规范化发展意义重大。

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综上所述,锌镍电池的一些特性在电池细分领域中可以得到一些应用,例如寒冷天气下的工具车、一些需要大电流的移动设备等,或将成为电池行业内的一颗新星,随着新能源动力市场产业链的不断完善,整体行业的不断发展,技术不断的进步,新能源产业必定会深入到每一个人的生活当中,未来可期。

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