中国工程院院士杨裕生：加快推进铅炭电池发展

　　 铅炭电池是铅酸电池诞生以来的最大技术进步。应在规模储能和低速电动车中加紧推广应用。政府部门应取消铅炭电池的消费税，允许铅炭电池在低速电动车中使用，并资助特种炭材料的生产发展。

　　中国工程院院士杨裕生

　　山西去年有两座2兆瓦时的储能电站被烧毁，其使用的是三星公司生产的三元正极材料锂离子电池。虽然有人认为火灾不一定源于电池，但是也应该引起人们对锂电池安全问题的重视。今年7月，韩国一座功率4兆瓦、容量12兆瓦时的储能电站，先起火后爆炸，用的也是三元正极材料锂离子电池。据报道，这已是韩国烧掉的第四座锂离子电池储能电站。可见，三元正极材料锂离子电池安全性还不稳定，在规模储能领域应谨慎使用。

　　相比之下，铅炭电池是一种新型的超级电池，其将铅酸电池和超级电容器两者合一:既发挥超级电容长寿命的优点，也发挥了铅酸电池的安全性、比能量优势，且拥有非常好的充放电性能。铅炭电池应该在储能电站建设中占有重要地位。

　　铅炭电池优点不少

　　储能的重要性已为公众普遍认同。规模储能的主要作用有：提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性；提高风、光等可再生能源的消纳水平，推动由化石能源向可再生能源更替；促进能源生产消费开放和灵活交易、实现多能协同；构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展。

　　在多种储能技术中，化学电池占有日益重要的地位。在电动车中，电池更是核心部件，决定着电动车的发展路线、车辆的行驶里程、速度和价格，尤其是与其安全性息息相关。

　　铅酸电池向来以其高安全性、价廉、可靠等优秀品质，占领着电池储能的主要份额。近年来，利用多孔炭（特种活性炭）粉的电容作用和导电性，将其掺入铅酸电池负极中，发展了电容型铅酸电池(简称铅炭电池)，在保持原有优点的同时，大幅度提高了循环寿命、比功率和低温性能。而且，充电电压下降、放电电压上升，电能利用效率提高。可以说，铅炭电池是铅酸电池诞生159年来的最大技术进步。

　　2004年，工信部的强基工程分别以约2000万元支持南都、双登两家大型铅酸电池企业投入铅炭电池生产，这虽然与2009年美国分别以3000多万美元（约合人民币4.5亿元）支持两家美国大型铅酸电池企业发展铅炭电池相比差距不小，但从当时国力来衡量，我国政府的支持力度已经很大。

　　从2016年4月国家发展改革委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划（2016~2030年）》，到2017年9月国家发展改革委、财政部、科学技术部、工业和信息化部、国家能源局发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，一年多时间里，政府部门就有四个下发文件中提及发展铅炭电池，充分说明铅炭电池越来越受到政府部门重视。

　　在使用场景中，铅炭电池还可在低速电动车中充分发挥作用。

　　所谓低速电动车，包括电动自行车、电动摩托车、电动三轮物流车，以及正在制定“技术条件”的“四轮低速电动车”。这些车活动范围较小，原本使用铅酸电池。如果改用寿命延长的动力型铅炭电池，不仅方便了使用者减少更换电池次数，而且使电池再生的次数也相应减少，能源消耗大为减少。

　　诸多措施待落实

　　政府部门发文件、指方向固然十分重要，而实质性的行动更为关键。

　　首先，应投入经费支持特种多孔炭的生产。多孔炭是铅炭电池的关键材料。我国铅炭电池发展慢的主要原因就在特种多孔炭。目前所用的炭主要自美国和日本进口，价格高昂。国产炭不仅产量少，主要问题还有析氢严重，实质问题是炭的结构促进了电池充电时水的电解，不仅增加添水维护的工作量和浪费能源，而且放出的氢气如果疏导不畅将会造成爆燃事故，降低了此类电池固有的安全性。

　　前面提到的美国政府重金支持发展铅炭电池，其同时还出资2100万美元（折合人民币1.5亿元）支持美国EnerG2公司发展碳气凝胶（一种高导电的多孔炭）。后来，该公司得以将碳气凝胶高价销来中国供生产铅炭电池之用。而我国的强基工程支持铅炭电池产能建设的同时，却没有支持更为根本的多孔炭发展。

　　我国的碳气凝胶研制已有一定基础，政府应该及时帮一把，将这种高技术产品国产化。

　　其次，应免除铅炭电池的消费税。关于铅蓄电池消费税征收的规定源于2015年财政部与国税总局下发的《关于对电池涂料征收消费税的通知》。该通知规定，“自2015年2月1日起，将对各类电池征收消费税（部分电池免征），在生产、委托加工和进口环节征收，适用税率均为4%”，“铅蓄电池自2016年月1日起征收”。

　　铅炭电池出身于“铅酸电池家庭”，免不了被“牵连”征消费税。铅炭电池用炭使成本约增加10%（储能型电池）至20%（动力型电池），4%的消费税对于本来利润空间已经很小的行业而言，实乃一沉重负担。为了有利于铅炭电池的发展，其消费税应予免除。

　　无论是征收铅酸电池的消费税，还是低速电动车排斥铅酸电池，理由都是“铅酸电池有污染”。其实，经过五年来政府部门抓紧整顿和行业的共同努力，现实情况已非如此。相反，锂离子电池行业也存在污染问题，也需认真考察。凡是有污染，不管什么行业都应该治理，要一视同仁，公道处理。

　　最后，尤其应该注意的是，《四轮低速电动车技术条件（修改稿）》规定电池组的比能量必须大于每公斤70瓦时，这就将铅酸电池和铅炭电池排除在四轮低速电动车之外。现在距离今年11月《四轮低速乘用车技术条件》的定稿期限仅有3个月，《四轮低速电动车技术条件（修改稿）》制定者们应该抛弃成见和偏见，接受新事物，将有关电池组比能量的条文从《技术条件》中删去。