热电池是一种高温能源,工作温度350℃~550℃。贮存时电解质为不导电的固体,使用时用电发火头或撞针机构引燃其内部的加热药剂,使电解质熔融成为离子导体而被激活的一种储备电池。
一、热电池行业概述
热电池又叫熔盐电池,热激活储备电池(heat activated reserve battery)。贮存时电解质为不导电的固体,使用时用电发火头或撞针机构引燃其内部的加热药剂,使电解质熔融成为离子导体而被激活的一种储备电池。它是以熔融盐为电解质,利用自动激活机构点燃热源使电解质熔化激活的一次储备电池。热电池包括:镁/五氧化二钒热电池,钙/硫酸铅热电池,LAN硫化物热电池,锂合金一硫化铁热电池。
热电池是一种高温能源,工作温度350℃~550℃。电池除具有阴阳两极外,两极常由离子导电的熔融电解质隔开,电解质中加入细小的金属氧化物或陶瓷粉末作粘结剂,如MgO、SiO2、BN,它们起着固定电解质的作用,电解质层的变形流动特性受温度、压力、成分及粘结剂含量等因素的影响。电解质熔化前,电池是情性的,可长时间贮存,一但点火激活,既可大功率放电,工作电流达每平方厘米数安培,持续数秒钟,也可小功率长时间放电,持续1h或更长时间。热电池利用一些原子量小、化学性质活浚,电极电势很负的碱金属或碱土金属作阳极材料(如锂、钠、钙、等),具有很高的比功率和比能量,因此,热电池作为军用电源是十分理想的。
热电池属贮备型高温熔融盐一次电池,主要用于导弹、火箭以及应急电子仪器供电 ,随着这种电池技术的发展,非军事装备也有可能应用。早期热电池正极材料为 WO3 、V2O5 、Pb2SO4 等,负极材料为 Ca、Mg ,1960年代发展起来的Ca2CaCrO4系列较现代热电Li(M)2FeS2 来说比能量、比功率都很低,且存在副化学反应,放出热量引起失控。现代热电池起源受益于高温电池研究的发展。
为了延长聚光太阳能热发电(CSP)发电时间,现在有不少 CSP 电厂都会使用熔盐储热,让系统在太阳下山后数小时内仍可持续发电,而最近澳洲科学团队希望透过全新的热电池,让太阳能系统成为无惧黑夜的 24 小时发电厂。
截至2021年底,全球太阳能热发电累计装机容量达到6.8GW,我国太阳能热发电累计装机容量为538MW(含MW级以上规模的发电系统)。其中,热电池行业槽式、塔式、线性菲涅耳(简称线菲)技术装机在全球主要国家和地区的占比为76%,20%和4%。我国热电池行业容量中,塔式技术路线占比约60%,槽式技术约28%,线菲技术约12%。
热电池利用一些原子量小、化学性质活浚,热电池电极电势很负的碱金属或碱土金属作阳极材料(如锂、钠、钙、等),具有很高的比功率和比能量,因此,热电池作为军用电源是十分理想的。据储能国际峰会获悉,作为真正意义上“零排放”的清洁能源,热电池在发达国家的应用正在提速。日本将于2015年前建成100座加氢站,已建成13座,欧盟在近期通过了增加燃料电池巴士项目;现代汽车ix35燃料电池车批产型号已于2012年3月下线,并计划2015年起大批量生产。这表明燃料电池已从实验室真正走向产业化,热电池行业与锂电池相比,它更具有零污染优势。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国热电池行业发展前景预测与投资战略分析报告》显示:
近年太阳能发展愈加成熟,不管是将阳光转换成电力的太阳光电,亦或是透过聚焦阳光产生热能的聚光太阳能热发电,装置量与技术都有长足的进展,但它们还是有先天的缺点,终究是靠天吃饭的技术,日落后就无电可发,还需要储能、储热系统辅助。
其中CSP 除了可以运用运用自身的热介质发挥储热作用,也能运用熔盐系统,将盐加热到摄氏 500 到 1,000 度,再利用热交换器(heat exchanger)将热能转移至水中产生蒸气,可用于蓄热或是用蒸气来驱动发电机。热电池利用一些原子量小、化学性质活浚,热电池电极电势很负的碱金属或碱土金属作阳极材料(如锂、钠、钙、等),具有很高的比功率和比能量,因此,热电池作为军用电源是十分理想的。
Rondo Energy是位于美国加州的一家致力于提供零碳工业热能的技术公司。他们认为,当下工业的新基础在于低成本的零碳热能供应。Rondo Energy认为,能源密集型工业生产为我们的经济提供动力,生产出我们需要的各种商品。但工业需要的高温热量是世界上最大的二氧化碳排放源。
工业用热占其总能源需求的75%左右,其有三个显著需求点:一是要具有成本效益,二是连续性全天候的热能供应,三是高品质的热能供应,有的应用场景需要高达上千度的热能。Rondo Energy采用一个新的、非常简单的解决方案来满足对低成本、零碳热量的迫切需求。其利用间歇性的低成本风能和太阳能为Rondo的热电池充电,热电池再为各类工业流程提供持续的热量。
热电池行业研究报告可以帮助投资者合理分析行业的市场现状,为投资者进行投资作出行业前景预判,挖掘投资价值,同时提出行业投资策略和营销策略等方面的建议。
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2023-2028年中国热电池行业发展前景预测与投资战略分析报告
本研究咨询报告由中研普华咨询公司领衔撰写,在大量周密的市场调研基础上,主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国家经济信息中心、国务院发展研究中心、工信部、中国行业研究网、全...
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