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叉车领域锂离子电池替代铅酸蓄电池可行性分析?
发布者:chenglei 发布时间:2017/08/11 阅读:4611 次

叉车是现代物流重要的运输工具,电瓶叉车的需求量逐年递增。截止2016年年底,叉车保有量为185万台,每年新增约20万台。以电代煤、以电代油,电能替代成为一种新的能源消费理念。参照欧洲、美国等国家的叉车发展历程,今后国内电瓶叉车的比例从现在30%提升至50%-70%是一个必然趋势。那么随着电瓶叉车数量越来越多,哪类电池更受大家的青睐?铅酸蓄电池会被锂离子电池取代吗?

一、电瓶叉车电池

叉车电池是指以电池来进行作业的叉车专用的电池,即电动叉车的电瓶内装的蓄电池。叉车电池作为叉车、牵引车、搬运车、井下矿用机车等设备的直流动力电源,广泛用于机场、车站、港口、工矿企业仓库等场所。目前市场上使用的叉车蓄电池种类有铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢蓄电池、锂离子电池。

   二、铅酸蓄电池和锂离子电池

(一)铅酸蓄电池

铅酸蓄电池电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。荷电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸蓄电池分为铅酸水电池和铅酸免维护电池。

(二)锂离子电池

锂离子电池俗称“锂电池”,是一种二次电池,以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。采用含有锂元素的材料作为电极的电池,是现代高性能电池的代表。锂离子电池具有寿命长、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应等显著优点。

   三、铅酸蓄电池和锂离子电池优缺点比较

(一)铅酸蓄电池和锂离子电池优缺点比较

铅酸蓄电池和锂离子电池优缺点比较表

序号

对比名称

铅酸蓄电池

锂离子电池

优点

缺点

优点

缺点

1

排放物

/

充电时会产生可燃的氢气,且有刺激性气味;

锂离子电池是全封闭的,充电时不产生气体,属于日常免维护电池;

/

2

续航能力及循环充电次数

/

电池续航能力随充电次数的增加衰减迅速,一般国产蓄电池在800次左右,进口铅酸电池在1200次左右;

比能量大,可以深充深放,持续工作能力远胜于铅酸动力电池。锂离子电池衰减缓慢,寿命为3500-4000次循环充电。

/

3

充电时间

/

铅酸蓄电池的充电时间大于充电后的使用续航时间,作业量多的用户需要配置多套电瓶,作业中需要频繁更换电池;

锂离子电池具有快充功能,充满电时间为1-2小时,可大大减少备用电池的配比;

/

4

使用寿命

/

有记忆,寿命在两年左右

锂离子电池耐用性较强,消耗慢,无记忆,一般寿命在4-8年。锂离子电池的使用寿命是传统的储能铅酸蓄电池的3-5倍。

/

5

充放电电能效率

/

铅酸蓄电池充放电电能转换效率约为70%左右,无法深度放电。

锂离子电池电电能转换效率可大于97%

/

6

环保方面

/

铅酸蓄电池不仅制造过程有污染,因其中存在着大量的铅,在废弃后若处理不当,将对环境产生污染。

锂离子电池装卸方便,免维护,不用担心泄漏,使用制造中均不会对环境造成影响。

/

7

价格方面

价格低

/

/

价格高。等容量的锂电池一般是铅酸电池价格1.55


(二)铅酸蓄电池和锂离子电池价格比较

1、铅酸蓄电池

2铅酸蓄电池价格参考表

类型

电压

额定容量

外形尺寸

价格

牵引性铅酸蓄电池

48V

630AH

1064×845×480×495mm

23500/

牵引性铅酸蓄电池

48V

500AH

980×845×420×465mm

18800/

牵引性铅酸蓄电池

48V

280  AH

77×158×495×525mm

10800/

牵引性铅酸蓄电池

6V

210AH

250×188×255×288mm

766/

起动类铅酸蓄电池

12V

195AH

505×252×217×243mm<, /P>

960/

注:1、电池每只2V 、一组24V12只、一组48V24只、以此类推;

2、以上数据,仅列出部分铅酸蓄电池系列价格,资料来源于网络上电瓶叉车铅酸蓄电池供应商,仅供参考。

根据厂商要求,电池废弃后,要求原车废旧电池回收,可折价新电池货款,这将起到对环境的保护。

2、锂离子电池

根据厂商了解,铅酸蓄电池更换为锂离子电池,有统一标准和非标准的,以下为锂电池定制和非定制类价格表。

3锂离子电池价格表

类型

电压

额定容量

价格

钛酸锂电池

钛酸锂电动叉车电池组(非定制)

48V

360AH

69120/

电动叉车电池电动堆高车观光车动力锂电池(加工定制类)

48v

450AH

42860/

注:以上资料来源于网络锂电池供应商,仅供参考。

由上述价格比较,锂电池价格是铅酸蓄电池价格的1.5~5倍。

   四、我市锂离子电池替代铅酸蓄电池可行性

根据调研,我市电动叉车使用最多的领域是物流和机场等,部分工业企业也存在使用电动叉车,但使用量较少,大部分工业企业使用最多是内燃叉车。对于使用电动叉车的用户来讲,他们更希望锂电能替换铅酸蓄电池,但考虑更换成本较高,所以就终止了该想法。因此,价格成为了锂离子电池替换铅酸蓄电池的一大阻碍。

对动力性能要求高,对价格不敏感的用户,锂电替换铅酸蓄电池是可行的。综合锂电池的优势、劣势,锂电替换铅酸蓄电池比较适合的用户:

1、电池用量大,每台电动叉车配备2-3套铅酸电池,且须频繁更换电池的用户,如物流行业;根据锂离子电池具有长续航能力,比能量大,可以深充深放的特点,充一次电的使用时间相当于1.5-2块铅酸蓄电池的使用时间,这样每台电动叉车就减少了备用电池及更换电池的频率。

2、对于充电环境有严格要求的,不允许有可燃气体及刺激性气味产生的用户,如食品饮料行业、医药、化工行业。

但对于价格比较敏感的用户,用户是不愿意花高价来替换铅酸蓄电池的。因此,为了解决经济成本问题,市场上出现了电动叉车租赁方式,这对于用户来讲,这不仅可以省钱,还可减少用户对叉车的管理,减少人力物力。

对于使用内燃叉车的用户,随着电能替代时代的来临,国家大力推广以电带油的背景下,内燃叉车也将逐步会被电动叉车取代。

综上,电动叉车量大面广,其工作强度、作业环境、作业空间比较固定,作业状态稳定,无续航里程的限制弊端,有利于锂电池的推广应用。随着国家环保力度的加强,《铅蓄电池行业准入条件(征求意见稿)》正式发布,对铅酸蓄电池行业整合力度加大,锂电池替代铅酸电池进程将加速。在叉车上锂电替代铅酸电池是发展趋势,但是替代过程还存在很多瓶颈,如性价比优势、产品质量、售后维修、回收利用等问题需要系统解决,才能加快锂电替代铅酸电池的进程。


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