鋅儲能:看上去很美

使用液體循環式鋅空氣電池在社會配套系統建設上的投資將節省許多成本，因為發展鋅空氣電池只是在現加油站的基礎上增加“加液罐”即可。

鋅儲能是發電和移動發電中的一項技術成果，其技術可廣泛應用于電網的削峰填谷，與太陽能、風能的配套以及電動汽車等。

何為鋅空氣技術?

其實，鋅空氣發電原理早在100年前就已經出現了，通俗來講，就是利用空氣中的氧氣和金屬鋅在催化劑的作用下進行反應而產生直流電，其反應生成物氧化鋅經過電解還原又生成金屬鋅，從而再次投入反應，再放電、再還原，如此循環往復。

由于正極使用的是取之不盡的空氣，無需成本，而負極使用的是鋅，鋅的儲量大、易獲取，且性能穩定、比能量高，電化學行為研究又比較充分，在未來將可成為儲能發電、移動電源等方面的主流產品。

因此，鋅空氣技術既是一種高效儲能工具，又是一種燃料電池，既可以作為原電池用，又可作為充電電池用。只要不斷提供燃料鋅，就可以連續輸出電能。

發電裝置強大

高能量密度、高功率密度是鋅儲能發電裝置的主要特點之一。該產品的重量比能量是400～1000Wh/kg，目前重量比功率的水平是60～180w/kg，超過美國先進電池聯合會(USABC)中期性能指標(150w/kg)。

鋅儲能發電裝置的輸出容量不僅大，而且電流、電壓平穩。過去一些產品在使用中，鋅極反應生成物附著在極板上，越來越厚，使鋅極和電解液接觸不良，輸出的電流越來越小，電壓也越來越低。由于電解液改為循環式的流動狀態，在流動中不斷沖刷鋅極表面，使得鋅極表面一直處在最佳電化學狀態，負極活性物質可隨機加入，并且實現了放電的自動控制，大大提高了裝置的使用壽命。

鋅儲能發電的價格較低廉，每千瓦只需投資約7000元(包括變壓器、逆變器、發電裝置和儲能裝置)，采取積木式排列組合，電壓根據需要隨意調節，容量也可任意設置。

對環境是否有污染是當前評定產品的一項重要指標。鋅儲能無噪音、零排放，對環境無污染，是一種清潔環保的產品，還可以削峰填谷，用電低谷時段存電，用電高峰時段發電，達到節能、環保、減排的目的。可以給風能、太陽能等清潔能源提供儲能配套，達到調峰的目的，同時使發電曲線更加平穩、高效，并網更加安全。

另外，安全性、穩定性也都很強。鋅不僅儲量豐富，且由于性能穩定、安全可靠，使得無論是運輸還是儲藏、應用，都相當安全方便。

建設周期短、能量轉換率高，同樣是鋅儲能的優點之一，系統的存儲容量與額定功率相互獨立，存儲的電量取決于鋅粉的數量。

應用優勢顯著

鋅儲能具有多種優勢，不僅可以采用鋅儲能發電裝置技術來儲電和放電可以降低用電高峰時的電力壓力。在非電力使用高峰時儲電，在電力高峰時放電，用于平衡電網高峰時段需求。而且鋅儲能發電裝置對變電站而言，可解除電力容量束縛，延緩電力投資，提高電能質量，并且可提供備用電源、應急電源。

時下大力發展的風能發電，由于其不穩定的特點，其對電網系統的沖擊性很大，威脅電網的安全，造成現有電網運行困難。鋅儲能發電技術的優勢就可以充分顯現出來:可以在有風時儲電，弱風或無風時發電;電網不需電時儲電，需電時發電。經其儲存后再并網，有效利用更多的風能并提高系統穩定性，使風能發電曲線更加平穩，以保護電網安全。同時可以增加風能在偏遠電力系統中的使用比例，可以存儲超過系統負荷的風能。

鋅儲能在太陽能光伏發電中也可以發揮巨大的作用。太陽能光伏發電在夜間、刮風、下雨和陰天等無太陽時段受到局限，而鋅儲能發電技術可以在有太陽時儲電，沒有太陽時發電，最大限度滿足電網需求和盡可能提高發電的均衡性，提高系統的效率。對于太陽能光伏離網發電有現實的應用潛力。

最后，為離網和薄弱電網區域提供穩定電力。作為移動電源還可用在野外作業、礦山、通訊基站、無電網區域，替代柴油機，減少對化石能源的消耗。降低其造成的污染、不穩定及高成本甚至危險等因素，也可減少因鉛酸電池造成的二次污染及其容量低，比能量低的不足。

液體循環鋅空電池凸顯個性

液體循環式鋅空氣電池同樣具有多種特性。電池重量輕，比能量高。理論比能量為1350wh/kg，實際比能量400～1000wh/kg。電池一致性優良。由于采用“液體循環技術”和電解還原“充電”方法，最大限度地保證了電池的一致性。

其實，使用液體循環式鋅空氣電池在社會配套系統建設上的投資將節省許多成本，因為發展鋅空氣電池只是在現加油站的基礎上增加“加液罐”即可。另外，電池放電結束后生成物主要成分是氧化鋅，電解還原后，得到鋅粉和氫氧化鉀溶液，這兩種物質可再次投入使用，循環往復。兩條路徑都可以達到節能環保的效果。“還原中心”用谷值電還原，對國家電網起到削峰填谷的積極作用，而且經濟性更高。

雖然使用液體循環式鋅空氣電池的成本并不高，但并不代表安全性能不好。恰好相反，液體循環式鋅空氣電池的安全性高、穩定性也很強，續駛里程通常都可達到400公里以上。

液體循環式鋅空氣電池，克服了傳統鋅空氣電池存在的鋅極易鈍化、電解液已干涸和上漲、電解液的碳酸鹽化、自放電嚴重等問題，解決了抗腐性碳用于空氣電機基體、新氧電極催化劑、新鋅電機等國內外與鋅空氣電池的重大難題。經過實際驗證，該技術已經完全可以達到電動汽車用標準，只是電機、電控、電源以及車體的整體配套還需進一步深入研究提高。

鋅空電池汽車應用模式

如果電機、電控、電源以及車體的整體配套設施能夠得到進一步完善，鋅空氣電池在電動汽車上的應用將是一項不錯的選擇。

在應用模式方面，城市公交車輛可采用以公交分公司為基礎單位，分別建立“還原中心”，車輛回場后視電池放電的狀況(如需要)將放電反應生成物(液體)放出，將其送入還原裝置進行電解還原，以備車輛電池組再次添加。

轎車則可采取在加油站附設“加液站”的方法。在現有加油站增設一定儲量的加液罐和回收罐，車輛續駛里程即將完成時，到加液站將放電反應生成物放出，重新加入新的液體，繼續行駛。而加液站將回收的廢液運回還原中心進行電解還原，將還原的液體再運往加液站。還原中心建立的規模、數量視該城市的車輛保有數量而定。

此外，除在“還原中心”和“加液站”進行“加注”外，還可接受特設的“流動服務車”的加注與服務，也可打電話、發短信上門服務。