e堂课 | 全国首个 这种\\「原电池微课」

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说到电池，可能大家再熟悉不过了，从手机、相机、笔记本电脑，到电动车、新能源汽车，无一不用到电池。

电池种类繁多，小e今天就从电池的分类开始讲起。

有点晕了吧？没想到电池分类也有那么多讲究。

那么今天小e就从其中一类讲起——根据电解液的不同，电池分为有机溶液电池和水系电池，水系电池又可以分为碱性电池、酸性电池和中性电池三类。

以锂离子为代表的有机溶液电池能量密度高、循环性好、输出功率大，广泛应用在电子产品上，但却存在安全隐患，在特殊情况下会发生爆炸并引发火灾。

以铅酸电池为代表的酸性电池，由于内部的电解液是水溶液，安全性能极高，大规模应用在储能电池、后备电源、紧急设备等领域，但铅酸电池使用后如果处置不当，可能会对环境造成污染。

除了常用的锂电池和铅电池，还有以镍氢电池为代表的碱性电池和以海水电池为代表的中性电池，但分别因为能量密度低、使用寿命短和海水温度、盐度、流速对电池性能有一定影响的原因没有被广泛应用。

我国在储能方面一直在不断探索，近几年更是运用了新型储能元件——超级电容。

时代在发展，科技在进步。在日新月异的当下，电池家族又诞生了一位超强宝宝——水系锌基绿色电池。

今年，国网乐清市供电公司与天津大学电化学储能团队共同合作，研发投运高安全、高性能、高环保的水系锌基绿色电池。该电池不存在燃烧和爆炸的风险，同时电池的能量密度是铅酸电池的2倍，功率密度高，循环性好，零下40度还能工作，为电池的安全环保应用提供了一个完美的解决方案，有望在规模储能领域中得到应用。

新型水系锌基电池具有哪些优点呢？

01

成本低

水系锌基电池最高成本不超过1元/千瓦,而铅酸电池和锂电池的最高成本则分别达到1.2元/千瓦和1.5元/千瓦。

02

容量大

水系锌基电池容量大、能量密度高，一节水系锌基电池的电芯容量是33瓦时，同体积铅酸电池容量只有13瓦时，同体积的水系锌基电池电芯的容量是铅酸电池的2.6倍。

03

安全系数高

水系锌基电池在生产和使用过程中不会对环境产生污染，且不存在燃烧和爆炸的风险，是极安全的绿色电池。

04

无记忆效应

避免了电池因为使用导致电池中内容物产生结晶，这样一来就不会出现电池容量缩小、电池使用时间变短的问题了，大大增加了循环利用率。

05

低温性能优异

水系锌基电池的工作温度区间为-40℃~55℃，且低温状态下性能不受影响。而常规的锂电池和铅酸电池最低工作温度为-20℃，在温度低于0℃后性能就会下降，放电能力降低。

06

快速充放电

电池的充放电速度用倍率来衡量，水系锌基电池在极限情况下可以达到10倍率充放电，6分钟即可完成满额充放电。高倍率的充放电虽能大幅减少充放电时间，但会以牺牲电池实际容量为代价。铅酸和锂电池的充放电速度达到2倍率时，可供充放电的容量就只剩下不到60%了，而水系锌基电池在10倍率下依然有60%以上的可用容量。

水系锌基电池应用于电网储能和电力调峰，也可广泛运用到电动车及清洁能源（太阳能和风能）的并网等领域，同时也可用于通信、UPS等电源系统。

听完以上水系锌基电池种种优点，是不是感觉它在电池界就是传说中的“别人家的孩子”？

当然啦，它也不负众望，在实际生活中发挥着巨大的潜能。

今年来，国网乐清市供电公司紧紧抓住乐清打造千亿级电气产业集群的契机，在乐清工业核心地带的乐清湾港区海洋孵化园内共同联建落地光储充一体项目，为园区打造成“电力 引领版”数字化园区提供有效支撑。

该项目的核心——50千瓦/105千瓦时储能设备，就是由2944节新型水系锌基电池电芯组成的，这也是水系锌基电池在国内储能领域的首次应用。

光储充一体化多能互补充电站，是一套低碳、高效、安全、清洁的现代能源体系。它的工作原理就是当园区内光伏发电为充电站供电有余时，余电由储能存储，储能已满则余电上网；当光伏发电不足以为充电站供电，则由储能补充缺额，如果储能为空则由电网补充；同时如果充电负载较大，结合峰谷电价，谷电时从电网取电存储、峰电时则由光伏和储能同时供电，可以起到削峰填谷的作用。

温州乐清湾海洋经济孵化园副主任林建明介绍：“原来园区人员车辆相对密集，电瓶车、电动汽车的充电点位不足，用电也非常紧张。通过搭建这套光储充系统，既解决了充电问题，又安全无污染。”

光储充一体项目的建成和运用为乐清经济打开了能源发展的新版图，而水系锌基电池的“惊喜加盟”，成为了光储充一体项目建成和完善的强大后盾。正如它“快充”的优点一样，支撑着地方经济持续快速平稳增长，未来可期，无限可能。

END

供稿：

乐清公司 | 刘帅

编辑：

王晓 项丹 邓通

校对：

陈邓勤 朱霁丹