光伏發電解決方案范例6篇

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光伏發電解決方案

光伏發電解決方案范文1

【關鍵詞】光伏并網系統;微型逆變器;電氣結構

引言

在全球能源危機的影響,尋求可持續的、清潔的、能源效率高的替代能源,成為當今國際發展的主題之一。太陽能以其無可比擬的優勢,成為人們緩解能源危機的主要選擇之一。太陽能資源豐富、持續、清潔,作為一種替代傳統能源的新能源具有重大的經濟和戰略意義。

光伏發電是目前人們有效利用太陽能的重要方式。傳統的集中式光伏并網發電系統是由多個太陽能組件通過一定的串并聯方式緊密相連,形成陣列。陣列產生的直流電流向集中并網逆變器,由逆變器完成DC/ AC轉換連接的公共電網,并找出系統最大功率點跟蹤以優化系統效。隨著光伏發電技術的不斷發展和新產品的不斷涌現,集中式光伏并網逆變器的缺點逐步引起了關注。

(1)可靠性:集中式的并網系統中,光伏逆變器是整個系統關鍵環節中的薄弱環節,單個逆變器的故障可能導致整個發電系統的崩潰,光伏陣列產生的能量,在設備維護周期被浪費了。

(2) MPPT跟蹤效率:盡管大多的集中光伏逆變器廠商宣稱其MPPT可以達到99 % ,實際上,由于其MPPT跟蹤的目標整個光伏陣列,不可能追蹤到每塊光伏組件。因組件匹配,局部遮蔭等影響,實際光伏陣列的輸出呈現多峰特性。在光照功率不均時,進行統一的最大功率跟蹤,很可能使系統工作在局部最優點,而錯過了真正的最大功率點。

(3)系統可擴展性:集中式并網系統的連接方式決定了系統可擴展性較差。

本文介紹了光伏并網型系統主要的并網技術形式,微型逆變器的發展現狀及技術特點,結合分布式項目易受安裝環境的影響,系統因組件型號規格、安裝傾角、朝向、遮擋陰影、灰塵、溫度、輻照度等方面的影響,在陣列中的局部甚至每塊光伏組件,都各自工作在獨有的狀態下。為了提高系統輸出效率,增加發電量,提出了支持熱插拔,即插即用的微型逆變器并網系統方案,該方案下用戶可根據需求隨意擴容,而不影響系統整體發電效率,是擬補集中式并網系統存在問題最完善的解決方案。特別以微型逆變器為核心的太陽能建筑應用方案,是目前光伏建筑并網系統的研究熱點之一。

1 光伏系統的主要并網技術方式

(a)集中式并網系統 (b)組串并網系統

(c)微型逆變器并網系統

圖1光伏并網系統示意圖

集中式逆變器并網系統存在的缺點,眾多學者提出了各種新型光伏并網系統,其中微型逆變器并網系統為代表的分布式并網方案是當前研究的熱點。圖l(a)為傳統的集中式并網逆變器系統,圖l(b)分別為組串式逆變器并網系統和和多組串式逆變器并網系統,圖l(d)為微型逆變器并網系統。

2 主流光伏并網方式的特點

表1 傳統逆變器與微逆變器系統比較

微型逆變器并網 單(多)組串逆變器并網 集中式并網

單體容量范圍 100-500W 500W-15kW 30kW-500kW

MPPT追蹤范圍 組件級 組串級 陣列單元

陰影遮擋影響

系統輸出 單個組件,

影響很小 一串,

影響較大 陣列單元,

影響很大

DC側電壓 低壓安全 高壓危險 高壓危險

AC側并網 單電纜入戶低壓并網 低壓用戶側并網 中高壓并網傳輸

火災隱患 很小 大 很大

組件要求 不同組件系統可混用 同一串組件電性能須相同 陣列單元的組件電性能須相同

監控 全球性網絡監控 本地監控 本地監控

組件關斷 單組件網絡關斷 外部開關關斷 外部開關關斷

防護、環境應用 IP65 -40℃~+65℃ IP20 室內機房 IP20 室內機房

安裝 支架安裝、簡便 需要機房、壁掛 安裝復雜、需要機房

由表1可知,集中逆變器每臺自帶MPPT數量為一個,意味著系統只能對電池板陣列單元進行最大工作點跟蹤,適合無周圍遮擋的大型地面電站,單(多)組串式逆變器并網系統通過DC/DC變換器與光伏組件串直接相連,MPPT跟蹤每串電池組件的最佳工作點;而微型逆變器并網系統則是能夠將MPPT 做到組件級別。因此微逆分布式光伏并網系統中每塊組件均工作在最大功率點,光伏組件利用率高于集中式及組串式并網方式。

圖1(b)組串逆變器是取了集中逆變和組串逆變的優點,避免了其缺點,適用于幾千瓦至幾十千瓦的光伏發電站。在多組串逆變器中,各組串輸入包含了單獨的功率峰值跟蹤(MPPT)。每個組串中可分別包含不同的組件額定功率、組件數、生產廠家、不同技術的光伏組件、不同朝向或傾角的組件串,每一組串都工作在它們各自的最大功率峰值上。但是由于分布式電站多在屋頂,屋頂的局部遮擋陰影對光伏陣列的陰影影響還是會涉及到組串級別上。

圖1(c)微型逆變器并網系統,由于每一塊組件對應安裝一臺微型逆變器,可以有效解決集中式并網方案中逆變器的可靠性問題及組串式逆變器的局部陰影對光伏系統的影響問題,在微逆并網系統中,任何時候的局部遮擋只是局限于單塊組件,而不會影響到沒有受到遮擋組件的發電輸出。不同的額定功率、不同的尺寸或不同技術的光伏組件、不同的生產廠家的光伏組件、不同朝向或傾角甚至遮擋陰影的光伏組件,每塊組件都分別配置單獨的逆變器上,并工作在它們各自的最大功率峰值上,系統電能輸出比傳統的逆變器多產出16%的電能。

3 微逆變器的特征及發展現狀

3.1 微逆變器的組成和特征

微逆變器是功率等級較少(100w-500w)的光伏并網逆變器,它直接安裝在單塊組件上,將單塊組件產生的直流電直接轉化為交流電,若干光伏組件并聯形成系統,接入公共電網。圖2所示的為采用微逆變器的分布式光伏并網系統,該系統主要由嵌入微逆變器的光伏電池板和控制中心組成。微逆變器將光伏電池的實時信息通過無線網絡傳送給控制中心,便于診斷和管理。這種分布式發電具有集中式逆變器無法比擬的優勢主要表現以下向幾方面:

(1)對單塊組件的最大功率點進行跟蹤,可大大提高光伏系統的發電量(可提高5~25%);

(2)將微逆變器與光伏組件集成,可以實現模塊化設計,實現即插即用和熱插拔,系統擴展簡單方便;

(3)能夠充分利用空間和適應不同安裝方向和角度;

(4)配置靈活,在家用市場可以按照用戶財力安裝光伏電池大?。?/p>

(5)無高壓電,更安全,安裝簡單,維護安裝成本低廉,對安裝服務商依賴性減少;

(6)系統冗余度高、可靠性高,單個模塊失效不會對整個系統造成影響。

圖2 新型微逆分布式光伏并網系統示意圖

傳統的集中式逆變器由于工作在高電壓、大電流的場合,壽命一般為5~15年,而光伏組件的壽命為20~25年,這就需要更換和維修集中式逆變器。相反,為使微逆變器同光伏組件的壽命匹配,微逆變器采用航空電源的技術設計及標準,具有高可靠性、高效率和長壽命的特色。同時,便于與光伏組件模塊化,微逆變器應具有體積小、重量輕的特點。微逆變器主要由升壓環節和周波變換器兩部分組成(單級式微逆變器)。升壓環節主要是升高光伏電池電壓,保證能輸出220v的交流電壓,同時能夠實現最大功率跟蹤、孤島保護和并網,周波變換器用于實現高頻交流電變成工頻交流電。

3.2 微逆變器的發展現狀

美國加州的Enphase energy從2008年微逆變器第一代產品M190。之后不久,推出一系列的微逆變器產品并開始商業化量產,取得了較好的銷售成績,使得微逆變器獲得了更廣泛的認可,吸引了眾多公司紛紛加入到微逆變器的研發行列;德國艾斯瑪太陽能技術股份公司(SMA solar technology)、英國的Enecsys公司都通過技術并購或自主研發了自己的微逆產品。隨著國外微逆變器市場的日益火熱,眾多國內廠商也嘗試開始微逆變器產品的開發。最早從事微逆變器研究的公司-英偉力新能源科技公司于2010年5月了其第一代產品MAC250。后起之秀微逆廠商昱能(APS)光伏科技,2010年3月成立,在2011年、2012年連續第1代產品YC200、第2代產品YC250、YC500(一拖二單相微逆)的基礎上,2013年5月,了世界首款三相微型逆變器――YC900-3(一拖四三相微逆),及世界首款雙體離網微型逆變器,目前累計出貨量已超過10萬臺套。

隨著電力電子元器件的發展、數字信號處理和信息通信技術的應用以及先進的控制方法的提出,微逆變器的一些技術也得到了快速發展。主要表現在以下幾個方面:

(1)電子元器件技術的進步,減少了的損耗,提高了微逆變器的效率;

(2)拓撲結構由多級的功率變換向單級的功率變換轉換,減少了元器件的數量、降低了損耗和成本;

(3)高頻軟開關技術提高了系統的頻率和效率,減小了體積;

(4)無電流電壓傳感器的最大功率跟蹤技術替代電流電壓傳感器的MPPT技術;

(5)研究薄膜電容的功率變換技術和長壽命的電解電容技術替代傳統的電解電容的功率變換技術;

(6)先進的并網電流控制方法改善了微逆輸出波形質量,提高了系統的動態響應性能和穩定性;

(7)基于web模式的可視化監視平臺,展示每臺組件的實時發電狀態。

4 微型逆變器的應用實例分析

實驗數據表明,在集中式光伏逆變器系統中,光伏陣列即使只有10%的遮擋,整個光伏陣列的發電量輸出將有50%的降低。但是在微型光伏系統中陰影遮擋的影響僅限于被遮擋的組件本身,而對于其它光伏陣列的輸出沒有影響。

圖3 微型逆變器與傳統逆變器光伏系統發電量比較

Enphase通過在美國同一地區150個微型逆變器光伏系統連續6個月以上現場運行監測數據也表明,系統發電量比標稱值提高 8-11% ;而傳統逆變器系統發電量卻低于標稱值8%;所以兩種系統發電量輸出相差16%以上(Data source: Gostein et al,2009 Enphase)。

由中電電氣EPC總包的青海建院237KW光伏屋頂項目,是目前國內最大的微逆方案光伏電站之一。項目分布于6棟教學樓屋頂,各屋面的走勢及周邊環境,均有不同程度的陰影遮擋影響,綜合考慮各方面的影響,最終采用在其中5棟遮擋嚴重樓頂采用微型逆變器,1棟屋頂采用組串式逆變器。微逆采用昱能光伏科技YC500-CN(一拖二單相微逆),整個系統共用微逆498臺,光伏電池板996塊,組串逆變器采用陽光15KW逆變器。本項目與2012年11月建成,目前并網運行正常。

通過對相鄰屋頂的20.5KW微逆光伏系統與15.3KW組串逆變器光伏系統近6個月的發電量的現場運行數據比對,20.5KW微逆系統發電量為16681.5kWh,15.3kW組串逆變器系統發電量為11264.5kWh,微逆系統及組串系統折合到單瓦年發電量輸出上分別為1.624kWh/W.年和1.47kWh/W.年,發現在微逆系統的發電量輸出比組串逆變器系統輸出的發電量多10.7%。根據昱能公司實驗數據,在有遮擋條件下測試對比,微逆系統更有近52%的優勢,晴天無遮擋條件下微逆有5-8%的優勢;一般條件下測試微逆系統有10-15%優勢。建院項目的數據結果也很好的驗證了該結論。

5 結束語

光伏微型逆變器作為一種新型的光伏并網裝置,特別是在分布式電站中由于安裝條件的限制,光伏陣列中組件會在安裝朝向、安裝傾角、安裝規格、陰影數量、安裝規模等條件影響下工作,微型逆變器很好的解決傳統的集中逆變器及組串、多組串逆變器系統缺點,最大化的提高了系統的輸出效率,增加了系統發放電量的輸出。微逆變器技術的發展和推廣對我國未來的光伏屋頂計劃和光伏建設一體化等分布式光伏電站的推廣應用具有重要意義。隨著國家對可再生能源開發、利用重視程度的加大,微型逆變器在分布式光伏并網發電的發展前景良好。

參考文獻:

[1]高文祥.微型逆變器綜述.電力系統保護與控制,2012(21).

[2]劉忠立.SiC功率半導體器件的優勢及發展前景[J] .電力電子,2009(6).

光伏發電解決方案范文2

截至評估基準日,華力特歸屬于母公司所有者權益的賬面值約為2.39億元,評估增值4.25億元,評估增值率約為177.17%。

重組草案中,猛獅科技表示,華力特是中國領先的智能變配電解決方案提供商,其所提供的產品或服務有著較廣闊的市場前景;本次交易的實施有助于公司顯著改善經營狀況,提升整體資產質量,擴大資產規模和增強盈利能力,以實現股東的利益最大化。

但事實上,近年來,華力特的營業收入增速明顯放緩,凈利潤增長亦停滯不前。

在營收增速放緩的大背景下,華力特的應收賬款卻增速不減,2012-2014年的年均增幅約為31.11%。除此之外,華力特還存在海外業務波動風險等問題待解。

此前,為登陸資本市場,華力特已進行了三輪嘗試,但均以失敗告終。再次沖擊,華力特仍然前途未卜。

海外業務存風險

華力特是一家致力于為用戶提供專業變配電解決方案的智能變配電解決方案提供商,主要為客戶提供電力自動化技術及整體解決方案為基礎的行業變配電設備集成業務和中性點電阻接地裝置。

2011年4月,華力特首次遞交上市申請,但未能獲得證監會通過。

發審委在審核意見中指出,國外加納業務的快速增長構成華力特業務增長的主要來源,其毛利貢獻度申報期內分別為10%、31%、37%,且加納業務收入主要來自于三大客戶,公司以加納為主的國外業務是否可持續對公司盈利能力構成重大影響,存在不確定性。

招股說明書顯示,2008-2010年,華力特實現的營業收入金額分別為2.12億元、2.43億元和2.93億元,年均增幅約為17.56%。其中,國外業務營業收入由2707.23萬元上升至9812.74萬元,占營收的比重由12.95%上升至33.45%,年均增幅90.38%。

2012年6月,華力特再次遞交上市申請,但卻在2013年5月主動撤回申報材料。此后,華力特迅速與英唐智控(300131.SZ)“聯姻”展開并購重組。2013年12月,英唐智控重組預案,公司擬以6.74億元收購華力特。

重組預案顯示,華力特海外業務2011年實現收入1.06億元,占營業收入的31.34%;2012年,華力特海外業務收入額下降至0.79億元,同比下滑25.47%,占營收的比例下降至22.12%。

預案中,華力特表示,由于第一次申報IPO未獲得證監會審核通過,華力特內部對資源分配進行了相應調整,優先用于發展國內業務,對海外業務資源投入的減少影響了其發展。

然而,讓人疑惑的是,在2014年5月英唐智控的重組草案中,華力特的海外收入金額發生巨變。

根據重組預案,2012年,華力特第三大客戶為Electricity Company of Ghana Ltd,公司當年對其的銷售金額為1922.95萬元,占當期收入的5.4%。

而在重組草案中,Electricity Company of Ghana Ltd一舉躍升為華力特第一大客戶。根據重組草案,2012年,華力特對Electricity Company of Ghana Ltd的銷售金額為10893.06萬元,占當期營收的29.28%。公司當年對外銷售實現的營業收入由7876.28萬元一舉躍升至15892.24萬元,占營收的比例高達42.72%。

2014年9月5日,英唐智控公告稱,由于華力特資金往來等重大事項尚需進一步核實,在證監會二次反饋意見回復到期日前,公司未能向證監會提交反饋意見回復相關文件,特申請延時回復。2014年9月12日,英唐智控宣布終止重組。

此次重組,華力特的海外銷售值得關注。重組草案顯示,2013年,華力特外銷金額僅為4787.09萬元,同比下滑69.88%。同期,公司內銷金額增長至39319.39萬元,同比增長84.54%。

2014年,華力特的內銷金額同比下滑14.42%,外銷金額增長至9917.74萬元,同比增長107.18%,占比上升至22.76%。

業績增長幻象

本次重組草案中,猛獅科技表示,本次交易的實施有助于本公司顯著改善經營狀況,提升整體資產質量,擴大資產規模和增強盈利能力,以實現股東的利益最大化。但近年來,華力特的營業收入增速已然明顯放緩。

財務數據顯示,2012-2014年,華力特分別實現營業收入3.71億元、4.41億元和4.36億元,年均增幅約為8.41%。同期,公司實現的凈利潤金額分別為0.48億元、0.54億元和0.48億元,凈利潤增長幾近停滯。

值得一提的是,2010年,華力特凈利潤為0.51億元,公司當年營業收入為2.93億元,凈利潤率約為17.41%;而2014年,華力特凈利潤率僅為11.01%。

營收增速放緩,華力特應收賬款卻增速不減。2012-2014年,華力特的應收賬款余額分別為1.21億元、1.45億元和2.08億元,年均增幅約為31.11%。

與同行業上市公司相比,華力特的會計政策也稍顯激進。根據重組草案,華力特采用賬齡分析法計提壞賬準備,1年以內的壞賬計提比例為2%,1-2年為5%,2-3年為20%。

重組草案中,華力特將北京科銳(002350.SZ)和特銳德(300001.SZ)作為可比上市公司。資料顯示,北京科銳和特銳德均采用賬齡分析法計提壞賬準備。但與華力特不同,北京科銳和特銳德1年以內的壞賬計提比例均為5%、1-2年為10%、2-3年為30%。

審計報告顯示,2013年末,華力特的應收賬款賬面余額為14471.23萬元。其中,1年以內為9298.3萬元、1-2年為2782.37萬元、2-3年為1142.58元。公司當期計提的應收賬款壞賬準備合計1638.35萬元,占比11.32%。

2014年,公司應收賬款余額增至20753.9萬元,其中1年以內為12632.96萬元、1-2年為5659.43萬元、2-3年為1373.86萬元。公司當期計提壞賬準備金額約為1626.76萬元,占比7.84%。

如果以北京科銳和特銳德的計提方式計算,華力特2013年和2014年應計提的應收賬款壞賬準備金額分別約為2170.68萬元和2426.11萬元,與公司實際計提的壞賬準備分別存有532.33萬元和799.35萬元的差距,分別占當期凈利潤的9.93%和16.54%。

此外,值得一提的是,根據此前英唐智控的重組預案,2011-2012年,華力特的應收賬款余額分別為1.07億元和2.12億元。但審計報告顯示,2012年,華力特應收賬款余額僅為1.45億元。

盈利前景不明

在此前英唐智控的重組草案中,華力特曾承諾2014-2016年經審計的扣除非經常性損益后歸屬母公司的凈利潤分別不低于5998萬元、7022萬元和8381萬元。但事實上,2014年華力特實現的凈利潤僅為4833.34萬元,與業績承諾存有較大差距。

此次重組,華力特對業績承諾做出調整。重組草案中,華力特承諾2015-2017年公司實現的凈利潤分別不低于6000萬元、7800萬元和10140萬元。

但需要指出的是,2015年上半年,同行業上市公司業績下滑明顯,華力特盈利前景未知。

許繼電氣(004400.SZ)是電力設備上市公司中產業鏈最完整的企業,2015年1-6月,許繼電氣實現營業收入21.8億元,同比下滑33.07%;實現營業利潤0.81億元,同比下滑82.24%;歸屬上市公司股東凈利潤0.75億元,同比下滑75.96%。

在董事會報告中,許繼電氣表示,外部形勢復雜嚴峻,受國家經濟下行壓力影響,本報告期收入確認同比減少,部分產品毛利水平下降,致使本期營業收入和凈利潤均較上年同期下降。

北京科銳半年報顯示,2015年1-6月,公司實現營業收入5.24億元,同比增長0.27%;實現營業利潤387.11萬元,同比下滑85.04%;歸屬上市公司股東的凈利潤為0.12億元,同比下滑44.7%。

光伏發電解決方案范文3

報告提供的數據顯示,盡管2012年零售業預付卡銷售規模仍在增長,但預付卡銷售增長率為17.38%,比2011年同比下滑8.31個百分點。即使是信譽度高、品牌大的零售業連鎖百強樣本企業,平均增長率也比2011年下滑了7.96個百分點。報告認為,經濟增速放緩、消費預期減弱、“八項規定”發力,成為預付卡市場增長的緩沖。盡管如此,這些緩沖因素仍無礙預付卡消費總額破萬億元。

點評

作為一種新型的支付手段,預付卡支付方式便捷,使用范圍廣泛,發卡企業有相應的刺激消費的激勵措施,越來越多消費者開始選擇購卡消費,目前預付卡消費正逐漸由以團購客戶為主體轉為個人市場和團購市場并重格局。隨著個人市場的逐步擴大,預付卡消費將會繼續保持不斷增長的態勢。

國內光伏市場啟動十二五將擴容75%

飽受國外市場擠壓的中國光伏產業近期迎來重大利好,此前國務院的《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》提出,將2015年國內光伏發電裝機目標在2000萬千瓦基礎上再上調75%,今后3年將新增裝機容量3000萬千瓦,并明確電價和補貼機制以及光伏準入門檻;要求大力開拓分布式光伏發電市場,擴大分布式光伏發電應用,建設100個分布式光伏發電規?;瘧檬痉秴^、1000個光伏發電應用示范小鎮及示范村,支持偏遠地區及海島利用光伏發電解決無電和缺電問題。鼓勵在城市路燈照明、城市景觀以及通訊基站、交通信號燈等領域推廣分布式光伏電源。

點評

近年來,中國光伏產業在產能過剩、國外市場需求下降的雙重擠壓下陷入了前所未有的困境,光伏組件價格暴跌超過了50%。盡管如此,6月4日歐盟又宣布對我國光伏產品征收11.8%臨時反傾銷稅,如果中歐雙方未能在8月6日前達成解決方案,屆時反傾銷稅率將升至47.6%。在這種背景下,啟動國內光伏市場已是勢在必行。此次裝機量的擴容和應用市場的擴大,對目前飽受產能過剩之苦的光伏業將是一大利好。業內專家預計,光伏電站投資按平均每千瓦1萬元測算,分布式光伏系統按每千瓦1.5萬元測算,本次目標上調帶動的投資需求將超千億元。

國內首單RQFLP投資業務開閘 境外人民幣投資境內市場渠道進一步拓寬

上海銀行近日為首批境外人民幣股權投資試點企業提供了首單境內股權投資服務,意味著國內第一筆RQFLP(人民幣合格境外有限合伙人)境內投資業務“落地”。

據了解,RQFLP試點工作,是上海在開展外商投資股權投資企業試點工作(QFLP)基礎上,允許海外機構投資者合法獲得的境外人民幣直接投資到上海市設立的外商投資股權投資企業,開展境內股權投資的嘗試。RQFLP將有別于以往人民幣境外合格投資者(RQFII)只能投資股市、債市,而是可投資未上市企業、上市企業的非公開交易股權、可轉換債券、產業基金等。

此次RQFLP試點企業的首單境內投資業務,由上海銀行參與企業架構設計,并創新了R+Q(即“跨境人民幣+美元”的境外資本金出資方式)的試點模式,在經上海市外商投資股權投資企業試點工作聯席會議評審通過后,成為該試點企業的托管銀行。

點評

RQFLP試點是繼外商人民幣直接投資(RFDI)、人民幣合格境外機構投資者(RQFII)之后,境外人民幣回流的又一新渠道,將大大拓寬海外資金、特別是離岸人民幣資金投資中國內地市場的渠道。

節能環保產業2015年總產值將達4.5萬億

據國家發改委此前公布今年節能減排工作方案披露,“十二五”期間,我國節能環保產業產值年均增速要達到15%以上,2015年總產值達到4.5萬億元,成為國民經濟新的支柱產業。

發改委確定的重點節能減排工程包括:實施節能改造、節能技術產業化示范、節能產品惠民、合同能源管理推廣和節能能力建設等節能重點工程,形成節能能力6000萬噸標準煤。實施城鎮污水垃圾處理設施及配套管網建設、重點流域水污染防治、重點區域大氣污染防治、脫硫脫硝等減排重點工程,新增城鎮污水日處理能力800萬噸,形成化學需氧量、氨氮年削減能力60萬噸、6萬噸;新增燃煤機組脫硫裝機容量700萬千瓦、脫硝裝機容量1.5億千瓦,對77條水泥生產線安裝煙氣脫硝設施,形成二氧化硫、氮氧化物年削減能力24萬噸、160萬噸。

點評

長期以來,我國資源能源利用效率低、環保欠賬多。加快發展節能環保產業,全面提升節能環保技術裝備水平,不僅有利于破解資源環境制約、釋放消費潛力,而且會拉動有效投資,帶動新興產業成長。可以想見,未來節能環保產業市場將會有巨大的發展空間。

首座民企LNG加注站投建 民企進入LNG領域破題

舟山群島本島定海的東北岬角,新奧集團正計劃投資47.5億元建設國內首座民營企業國際遠洋船舶LNG加注站。

今年3月,國家能源局向新奧集團出具了《關于同意浙江舟山國際航運船舶液化天然氣(LNG)加注站項目開展前期工作的函》,允許新奧集團可以圍繞這個項目進行前期的準備工作。這意味著該公司開展液化天然氣進口、轉口、貿易和分銷業務獲得國家發改委的認可,這也是我國民營企業首次獲準進入LNG進口領域。

據悉,根據規劃,舟山LNG加注站項目一期工程將包括接卸266000m3LNG船舶泊位1座(遠期預留同等規模碼頭一座)、60000m3LNG船舶裝船泊位1座、槽車滾裝船(兼工作船)泊位2座、16.0×104m3儲罐2座,接收能力為300萬噸/年,年銷售額達到160億元。2016年底舟山LNG項目將卸載第一船進口LNG,未來舟山LNG項目接收能力將能達到3000萬噸/年。舟山市政府希望新奧集團能推動舟山群島成為輻射整個東北亞市場的LNG轉口貿易中心。

資料顯示,2012年,新奧集團旗下最主要的天然氣分銷平臺新奧能源天然氣銷量62.3億立方米,較2011年同比上升24.2%;2013年公司預計銷量增長25%,達到78億立方米。近年來,新奧集團以不同方式介入了油氣開采、管道運輸、天然氣液化、出口基站建設和遠洋運輸等環節的LNG全產業鏈。

點評

近年來我國天然氣對外依存度不斷上升已是不爭的事實,今年上半年我國天然氣進口量(含LNG)約合247億立方米,增長24.6%。而長期以來天然氣進口一直由三大石油央企壟斷,既無法滿足國內市場的需求,又阻塞的民營企業的投資渠道。新奧舟山LNG項目的啟動或將開啟民企進入天然氣進口領域的先河。

星級酒店受累抑制三公消費 酒店行業將新一輪洗牌

在抑制“三公消費”等多重因素影響下,星際酒店難抗需求疲軟、業績大幅下滑的趨勢愈演愈烈。中國旅游飯店業協會最新的《2013年上半年星級飯店經營情況報告》顯示,今年1至6月,全國三星級及以上星級飯店平均出租率為53%,較2012年同期下降6個百分點;平均客房收入同比減少8.5%;平均餐飲收入同比減少17.2%;平均會議收入同比減少17.8%;平均總營業收入同比減少11.8%。

調查結果顯示,本次在中國旅游飯店業協會調查范圍內的全國多個城市的2000多家三星級及以上星級酒店的平均出租率已經跌破了60% 的“保本線”。在星際酒店的各項收入中,平均會議收入降幅最大。其中,四星級飯店同比降幅達到21%,五星級飯店同比下降17%,三星級飯店則同比下降15%。

報告還顯示,2013年上半年,全國三星級及以上星級飯店對2013年至2015年酒店市場前景判斷為“非常樂觀”或“樂觀”的占26.1%,對前景判斷為“非常不樂觀”或“不樂觀”的占31.1%。

點評

酒店業績下降與抑制“三公消費”有直接的關系。目前與公款消費相關的政府、國有大型企業、學校各事業單位等經濟主體占國民經濟50%左右,對這些公款消費依賴性越大的酒店,營收下降越明顯。當然,也與今年入境游客數下降有一定關系。1月至7月,我國入境游客數整體下降5%左右,并由此也帶來客房出租率的下降。在大興節儉之風的今天,高端酒店的新一輪洗牌在所難免,酒店業的結構調整轉型迫在眉睫。

中儲糧訂購96萬噸美國轉基因玉米

美國農業部證實,因進口成本下降而且中國國內價格依舊居高不下,中儲糧近期已訂購了96萬噸美國轉基因品種玉米。據悉,這是我國繼7月初通過一連串交易購買130萬噸美國軟紅冬麥創下單日近10年來最高紀錄后,又創下的至少兩年內國內最大一筆玉米進口訂單記錄。

數據顯示,去年我國玉米進口521萬噸,同比增長了197%,基本上都是轉基因品種。而我國農業部日前的信息顯示,去年就有孟山都、先鋒國際、先正達等多家公司的轉基因玉米品種獲得農業部批準進口,用途都是“用作原料”。此前,已經有中糧、新希望等大型企業進口了國外的轉基因玉米,并稱此前進口的轉基因玉米主要用作了飼料。

點評

近年來中國進口轉基因玉米已經進入常態化,包括中糧、新希望等企業都成為美國轉基因玉米的重要買家,但作為國家的糧食儲備企業,中國儲備糧管理公司訂購美國轉基因玉米并不多見。作為企業行為,中儲糧的此次訂購更多的是基于市場的考慮。據分析,由于近期天氣較為理想,今秋美國玉米收成將創下紀錄高位的預期使新作玉米價格此前跌至每蒲式耳不到5美元,為幾年來最低水準。而包括運輸成本、保險和進口關稅在內,美國玉米價格仍較中國國內便宜,目前中國玉米價格徘徊在每蒲式耳10美元左右。

老牌國企唐鋼建23家非鋼公司 擬后年創收800億

成立于1943年的唐山鋼鐵集團公司在全行業噸鋼利潤幾乎為零的情況下,目前正在經歷著痛苦的轉型。按照規劃,未來3年,唐鋼將實行大規?!颁搹S搬遷”, 22000鋼鐵工人將告別70年的主業,進入新的產業領域, 2015年新產業創造800億的收入、20億以上的利潤。

近3年來,唐鋼的轉型已經在一步一個腳印向前推進,公司已先后成立了包括LED、房地產、物流、信息自動化、液化天然氣、大專院校等22家非鋼子公司,正在籌備的第23家子公司,業務方向是環境治理和清潔生產。

按照規劃,唐鋼將23家非鋼子公司,劃分成鋼材深加工與大物流、資源開發和綜合利用、裝備制造與工程技術、化工、房地產、服務與教育培訓六大類產業。其中商貿、物流、華冶三家公司將打造成年營業收入過百億的企業。同時,培育支持唐鋼氣體公司和物流公司上市。2013年,唐鋼的非鋼產業目標是全年實現營業收入超過130億元,增效3億元以上。唐鋼希能夠在8年內收回22家子公司在非鋼產業的投資,純利潤率達到12%以上。到2015年,唐鋼非鋼產業將達到800億的銷售收入,實現20億以上的利潤,而整個唐鋼集團到2015年年底的收入目標是1500億。這意味著,三年后,唐鋼的非鋼收入將超過鋼鐵主業。

點評

在全國鋼鐵產能嚴重過剩、鋼鐵行業噸鋼利潤幾乎為零的大背景下,如何實現鋼鐵企業的轉型,各家鋼企都在試:武鋼養豬、首鋼做葡萄酒、唐鋼做LED,各家鋼廠都在尋找更好的盈利模式。這不僅是為了錢,更是為了生存。以唐鋼目前1800萬噸的產能,已經難以支撐起3.7萬人的重負。唐鋼表示,今后幾年,唐鋼的資金、技術、人員都將轉向非鋼產業。唐鋼期望通過擴大非鋼產業完成企業轉危為安的蛻變。

中國平安攜手eBay為eBay賣家提供量身定制的融資產品

深圳平安金融科技咨詢有限公司8月15日與全球在線交易平臺eBay簽署戰略合作協議,正式啟動雙方的合作,推出為eBay賣家量身定制的融資產品。

據悉,eBay是中國賣家開展外貿電子商務的重要平臺,中國賣家正崛起成為全球跨境B2C貿易中的新銳力量。隨著業務的不斷發展,eBay賣家對資金的需求不斷提升。而本次金科與eBay的戰略合作旨在幫助eBay中國賣家破解融資難題,進一步開拓跨境貿易商機、獲得新的發展機遇。

根據協議,eBay賣家將授權eBay向平安銀行提供自己的商品、交易流水等經營狀況的信息,而平安銀行會根據這些信息對商戶的經營狀況和還款能力進行綜合評估,并給予商戶一定的授信額度。未來平安金科將依據互聯網公司提供的商家交易和行為信息進行風險測評,并與平安銀行合作可為客戶提供最高100萬元的信用貸款額度。與市場上其他的小額融資產品相比,該融資產品既不需要客戶提供企業銀行流水和財務報表,也不需要賣家提供任何固定資產做抵押或提供任何形式的擔保,完全憑借賣家的個人信用及銷售數據授信和以賣家交易行為信息作為審核依據,平安金科提供的貸款無抵押、無擔保,具有額度循環、還款靈活、申請簡便的特點。

點評

電子金融業務的重大拓展!長期以來,許多外貿電子商務中小企業融資困難主要是因為其無法提供傳統金融機構評估風險所需要的各種信息資料,而一般的電子商務平臺也不愿提供融資企業的業務信息。此次平安金科與eBay合作將突破傳統的線下評估模式,為金融機構提供更加真實有效的數據,為互聯網商家與金融機構之間搭建一個重要的是信息平臺,進而為外貿貿電子商務企業融資提供極大的便利。

快遞產業受青睞 招商局中信資本等入股順豐

快遞巨頭順豐速運近日與元禾控股、招商局集團、中信資本等簽署協議,前三者以總體投資不超過順豐25%的股份,成為順豐新股東。

據悉,中信資本是通過旗下人民幣基金——中信資本(天津)股權投資合伙企業(有限合伙)參與這次交易的。本次交易有望成為本年度人民幣股權投資市場最大的交易之一。據了解,融入的資金將深入順豐核心資源,夯實和強化核心資源的力量,如順豐信息系統、中轉環節及航空樞紐等。投資方入股后,并不會改變順豐目前的戰略方向和品牌主導權。

數據顯示,目前順豐旗下已有30架全貨機、5000多個營業網點、150余個一、二級中轉場和一萬多臺營運車輛。2012年,順豐旗下高端食品網站“順豐優選”正式上線,并已從北京復制到全國9個城市;同年,順豐建成22個倉儲,推廣供應鏈配送服務。目前,順豐的年營業收入為200多億元,占據了快遞業較大的市場份額。

點評

產業資本青睞順豐主要是看好中國快遞產業良好的市場前景,此前中通、全峰、天等均已高調引入了外部資本。而此次順風引入產業資本不僅會進一步增強自身的競爭力,而且也會進一步優化企業的股權結構和企業治理,為進一步走向國際化奠定基礎。

中石化認購俄羅斯橡膠廠股權 并參與管理

中國石油化工集團此前透露,旗下中國石化股份有限公司所屬的中國石化化工銷售(香港)有限公司與俄羅斯西布爾控股股份公司簽署了關于克拉斯諾亞爾斯克市合成橡膠廠股份公司(“克市橡膠廠”)股東協議,認購該橡膠廠“25%股份+1股”,并參與管理。

據協議,合資公司設立后,雙方股東將可能探討將現有丁腈橡膠裝置從4.25萬噸/年擴建至5.6萬噸/年。不止如此,據新華社2011年的報道,中石化和西布爾還打算在上海設立合資企業,商討生產丁腈橡膠和異戊橡膠的項目可能性。

據悉,西布爾是俄羅斯及東歐最大的石油化工公司,其生產鏈包括天然氣處理,單體、塑料、橡膠、輪胎等,并在俄羅斯克拉斯諾亞爾斯克市擁有一座產能4.25萬噸/年的橡膠廠。2012年4月28日,中石化與西布爾簽署了關于在克市橡膠廠基礎上設立合資企業、生產丁腈橡膠的合作框架協議。當時,為參與管理,中石化認購了該橡膠廠25%股份+1股。

點評

克市橡膠廠項目是中石化股份公司第一個境外化工項目。該項目的交割標志著中石化股份公司的國際化業務開始向化工領域擴展,同時將進一步穩固中石化在化工市場中的領先地位。從戰略意義上看,中石化與西布爾的合作,也將進一步密切中國與俄羅斯在能源領域的合作關系。

美國惠而浦34億元購合肥三洋 持股51%將成大股東

美國惠而浦公司近日宣布,將以34億元人民幣的價格,通過協議收購中國領先的家用電器制造商合肥榮事達三洋電器股份有限公司大股東,持股比例達到51%。

據悉,此次交易,惠而浦的子公司將從三洋電機株式會社和三洋電機(中國)手中收購其持有的全部合肥三洋股份,并通過非公開發行認購合肥三洋發行的新股。交易獲得批準后,惠而浦將用約34億人民幣(根據2013年8月9日的匯率,約合5.52億美元)的現金取得合肥三洋51%的股權。該交易預計于2014年年底前完成。惠而浦公司期望該交易在合并后的頭12個月便會帶來收益。

光伏發電解決方案范文4

無論是手機、平板電腦等通訊設備,還是MP4、PSP等娛樂設備,抑或是數碼相機、錄像機等記錄設備,各種數碼產品都有一個共同特點,那就是需要電池供電。

隨著設備應用復雜性的提升,功耗也同步提升,電池續航能力已成為移動設備發展的制約因素之一。

電池的歷史──前世今生

也許在古代,人類文明就已經在使用類似電池的東西了。在伊拉克的巴格達附近,曾發現過被認為有數千年歷史的黏土瓶,它有一根插在銅制圓筒里的鐵條,這似乎是遠古時代電池的原型,與1746年的萊頓瓶倒有些神似。

雖然人類對“電”早就有了認識,也一直想方設法把電儲存起來,但是真正的電池直到1800年才出現,那就是意大利人伏打發明的人類歷史上第一套電源裝置――伏打電堆。

此后,在經典的伏打電池基礎上,又出現了丹尼爾電池、本生電池、格羅夫電池等,解決了電池極化問題。

1860年,鉛酸電池誕生并得到應用。同時出現的還有雷克蘭士發明的濕電池。

1868年,赫勒森發明了最早的干電池,其電解液為糊狀,不會溢漏,便于攜帶,取代濕電池獲得了廣泛應用。

這期間,還有氫-氧燃料電池、空氣電池、氧化銀電池、鋅錳電池、鋅銀電池、糊式勒克謝電池等多種電池形式,各種新的電池技術遍地開花。之后,鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳鋅電池等堿性蓄電池相繼誕生。

進入20世紀后,電池理論和技術一度停滯,直到二戰之后,電池技術才又進入快速發展期,密封式鎳鎘電池、燒結式鎳鎘電池開始生產,堿性錳電池亦進入商品化,太陽能電池也研制成功。

1960年,鎳氫電池研制成功,1984年飛利浦公司解決了LaNi5合金在充放電過程中的容量衰減問題,掀起了MH-Ni電池開發熱潮。

1990年,索尼公司宣布制成了鋰離子蓄電池并于1992年商品化。

1994年,美國Bellcore公司宣布研制成功聚合物鋰離子電池。

此后,電池的應用也得到了不斷發展,滲入到社會生活的各個方面。從家用的鬧鐘、手表、手電筒、收音機、CD唱機、移動電話的供電,到商用的賓館、超市、醫院、電話交換機等場合用的應急電源,從汽車、摩托車的啟動電源,到電動工具、拖船、輪椅車、觀光車、電動汽車、混合動力車等的動力電池,從電網調節、應急照明、網絡設備不間斷供電的儲能,到導彈、潛艇和魚雷等軍需,各種電池無不擔當著重要的角色。

形形的電池――電池種類

因為應用領域和方向不同,電池的種類也是五花八門,形形。

1.按工作原理劃分

化學電池:通過化學反應形成電流,如干電池、鉛蓄電池、鋰離子電池、鈕扣電池等。

物理電池:通過物理轉換得到電流,一般指光能電池,如太陽能電池等。

燃料電池:如氫氧燃料電池、微生物燃料電池等。

2.按電解液種類劃分

堿性電池:電解質主要以氫氧化鉀溶液為主的電池,如堿性鋅錳電池(堿錳電池、堿性電池)、鎘鎳電池、鎳氫電池等。

酸性電池:主要以硫酸溶液為介質,如鋅錳干電池(酸性電池)、海水電池等。

有機電解液電池:主要以有機溶液為介質的電池,如鋰電池、鋰離子電池等。

3.按工作性質和貯存方式劃分

一次電池:又稱原電池,即不能再充電的電池,如鋅錳干電池,鋰原電池等。

二次電池:即可充電電池,如鎳氫電池、鋰離子電池、鎘鎳電池等。

蓄電池:習慣上指鉛酸蓄電池,也是二次電池。

燃料電池:即活性材料在電池工作時才連續不斷地從外部加入電池,如氫氧燃料電池等。

貯備電池:電池貯存時不直接接觸電解液,直到電池使用時,才加入電解液,如鎂化銀電池(又稱海水電池)等。

4.按電池正負極材料劃分

鋅系列電池:鋅錳電池、鋅銀電池等。

鎳系列電池:鎘鎳電池、氫鎳電池等。

鉛系列電池:鉛酸電池等。

鋰系列電池:鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋰錳電池等。

二氧化錳系列電池:鋅錳電池、堿錳電池等。

空氣(氧氣)系列電池:鋅空電池等。

表1是常見的各種電池的相關參數。

值得一提的是,太陽能作為一種低成本無污染的新型能源正在被大力推廣,太陽能電池也有了越來越多的用武之地。

從1839年法國科學家E. Becquerel發現液體的光生伏特效應(簡稱光伏現象)算起,太陽能電池已經經過了160多年的漫長發展。貝爾實驗室三位科學家研制單晶硅太陽電池成功,是太陽能電池發展史上的里程碑,到目前為止,太陽能電池的基本結構和機理仍沒有改變。

從材料上劃分,太陽能電池分為單晶硅(光電轉換效率為15%~24%)、多晶硅(光電轉換效率約12%)、非晶硅(光電轉換效率為10%)、多元化合物幾種。

基于植物的可回收太陽能電池,基于納米技術的納米太陽能電池,以及基于有機聚合體的“塑料”太陽能電池等的研究都取得了很大進展。微型的太陽能電池已經在計算器和充電器上使用了。

用細菌制成的電池很快也將會為我們的電子產品供電。把細菌體表蛋白生成的能量收集起來作為電能,將會出現由細菌產生清潔電流的“生物電池”。

微生物燃料電池也不是一個新概念。賓夕法尼亞州立大學的研究小組正嘗試開發微生物燃料電池,試圖將未經處理的污水轉變成干凈的水,同時發電,甚至實現海水淡化。

未來電池的發展已經給我們展現出了一幅美好的畫卷,各式電池的應用也將進一步豐富人類的社會生活。

生命的輪回──充電電池

由于原電池的一次性使用造成了很大的浪費,人們迫切需要使電池可以重復使用的方法,實現電池生命的輪回。如今,可以實現循環使用的充電電池有很多種,如鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。

1860年,普朗泰發明了用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是,當電池使用一段時間后電壓下降時,可以給它通以反向電流,使電池電壓回升。因為這種電池能充電,可以反復使用,所以稱它為“蓄電池”。10年后,采用西門子發電機將鉛酸電池改為二次電池。1882年,鉛酸電池實現商品化,成為最先得到應用的充電電池體系。

隨后,鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池誕生,在20世紀80年代得到迅速發展。

1970年,采用硫化鈦作為正極材料、金屬鋰作為負極材料的首個鋰離子電池研制成功。

1991―1992年,鋰離子電池實現商品化,革新了消費電子產品的面貌。目前在數碼產品上最常用到的充電電池,就是鎳氫電池和鋰離子電池,鎳鎘電池因為記憶效應的緣故使用越來越少,主要用于電動工具等短時大電流的場合。

記憶效應是指電池長時間經受特定的工作循環后,充放電深度自動保持這一特定傾向的現象。記憶效應一般只發生在鎳鎘電池上,鎳氫電池較少,鋰電池則無此現象。發生的原因是由于電池重復的部分充電和放電不完全,使電池暫時性的容量減小,導致使用時間縮短。為防止鎳鎘電池記憶效應產生,應將電池使用到沒電再充電,或在有放電功能的充電器上先行放電。記憶效應是可逆的容量損失,消除方法有嚴格的規范和操作流程,用定期深放電到規定電壓來實現。

鎳鎘的袋式電池不存在記憶效應,燒結式電池有記憶效應,而鎳氫電池是否有記憶效應則有不同說法,因為實際上它還涉及了另一種影響電池充放電性能的因素,就是鎳基電池的“晶格化”(電池內容物產生結晶)。通常情況,鎳鎘電池受這兩種效應的綜合影響,而鎳氫電池則只受“晶格化”記憶效應的影響,而且影響較鎳鎘電池而言很小。

鋰離子電池是沒有記憶效應的,新的鋰離子電池也不需要深充深放來“激活”。

鋰離子電池具有能量密度高(可達150~200Wh/kg)、開路電壓高(3.3~4.2V)、循環壽命長(1000次以上)、輸出功率大(300~1500W/kg@20s)、無記憶效應、充放電速度快以及低自放電(小于5%~10%/月)、工作溫度范圍寬(-20℃~60℃)、無環境污染等優點,廣泛應用于消費電子產品、軍用產品、航空產品等。目前手機、筆記本電腦上使用的幾乎都是鋰離子電池。

鋰離子電池多年來一直集中在3C產業,較少應用在規模更大的儲能和動力電池市場,主要原因之一是過去鋰電池采用的鈷酸鋰正極材料(LiCoO2)成本較高,并且難以應用在耐受穿刺、沖撞和高低溫等特殊環境,并且不能滿足對安全的絕對要求。各國都曾投入大量的研發人力與資源,尋找能夠取代或解決LiCoO2問題的新材料,并取得了很大進展。當前鋰電池正極材料正在經歷著從消費電子的鈷酸鋰正極材料向動力型鋰電池演變的過程,沿著正極去鈷化的方向發展,形成錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰三條技術路線。

與其他充電電池不同,鋰離子電池的容量會緩慢衰退,與使用次數無關,而與溫度有關??赡艿脑蚴莾茸柚饾u升高,所以在工作電流高的電子產品的應用上更容易體現這一點。

鋰離子電池儲存溫度與容量永久損失速度的關系見下頁表2。

由此可知,鋰離子電池長時間過熱會導致容量減小甚至失效。

另外,鋰離子電池也不耐受過充過放。過充電時,電極脫嵌過多鋰離子,可導致晶格坍塌,從而縮短壽命;過放電時,過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中,無法再釋放,也導致電池壽命縮短。過熱時,電池內部還會釋放氣體,形成較大壓強,壓力繼續增大就會破裂,并因為含可燃物而形成爆炸。

正因如此,鋰離子電池在設計時需要采取多重保護機制,利用保護電路,防止過充、過放、過載、過熱;利用排氣孔,避免電池內部壓強過大;利用隔膜,提高抗穿刺強度,防止內部短路,并在電池內部溫度過高時融化,阻止鋰離子通過,阻滯電池反應,升高內阻至2kΩ。由于保護性的排氣孔和隔膜是一次性的,一旦激活,將使電池永久失效。

手機上的鋰離子電池常常是扁平的四方塊,實際上鋰離子電池可做成各種形狀,其中圓柱形的就有很多固定規格。比較有名的是18650電池,常用于筆記本電池和移動電源(充電寶)的電芯中。所謂18650,是指這類圓柱電池的直徑是18mm,高度是65mm。這個大小比5號電池要大,與5號電池大小對應的鋰電池型號是14500(直徑14mm,高度50mm)。

充電電池都有一定的充電次數,即循環壽命。而且設計壽命與實際壽命往往差距較大,使用方法不同更是造成壽命相去甚遠。以鋰離子電池為例,設計壽命約為1000次充電循環,產品實際使用時約能充放電500次左右,手機上使用大約三年。從容量損失速度表上看,半飽狀態下比充滿狀態下損失更小。如果使用時注意避免過充過放,壽命會大大延長,不少電池使用5年還沒有問題。

聚合物電池──電池新秀

鋰離子電池實際上有兩種,即液態鋰離子電池(Liquified Lithium-Ion Battery,簡稱LIB)和聚合物鋰離子電池(Polymer Lithium-Ion Battery,簡稱PLB)。后者也稱為高分子鋰電池、塑料鋰離子電池(Plastic Lithium Ion Batteries,簡稱PLB),有時也直接稱為聚合物電池、鋰聚合物電池、聚合物鋰電池等。

聚合物鋰電池使用的電解質是“固態”的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質。相對于普通的鋰離子電池,具有外形可塑和不會爆炸等優點。

一般鋰離子電池使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量,也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰電池在形狀上可做到薄形化,能做成任何形狀與容量的電池,為設備開發商在電源解決方案上提供了靈活性和適應性,能最大化地優化產品性能。由于使用了膠體電解質,在電池活化時不會產生氣體,即使在過充過熱的情況下,也只會膨脹而一般不會發生爆炸。不過由于聚合物鋰電池一般采用鋁箔軟包裝封裝,容易受到外力破壞。

聚合物鋰電池的單位能量比傳統鋰離子電池提高了20%,3倍于鎳氫電池,并且具有更長的循環壽命。

目前在市場上已有將聚合物鋰電池做成5號鎳氫電池外形(實際上是14500電池規格)進行銷售的情況,用來替代鎳氫電池使用,解決老式設備電池充電時間太長的遺憾。但需注意的是,由于兩種電池電壓不同,替換使用時需要借助“電池假體”的配合,才能提供正常的電壓,充電也是如此,或者使用專用的充電器。因為鎳氫電池的電壓是1.2V,一般使用它的數碼相機等設備是同時使用兩節,用相同形狀的聚合物鋰電池代替時,只用一節即可(磷酸鋰鐵聚合物電池電壓為3.2V),再配上一節假體電池(占位筒),分擔電壓。為了避免錯用造成設備損壞,有的廠家直接把5號聚合物鋰電池設計成1.5V電壓,這樣就能完全兼容使用鎳氫電池的設備了,但充電仍需專用充電器。

在一些新上市的手機和筆記本中,有的已經開始使用聚合物鋰電池了。一些移動電源,也開始采用聚合物鋰電芯,性能和安全性都要優于18650的鋰離子電芯。

實際上,鋰電池正朝著不同方向發展著。與聚合物鋰電池同時期發明的,還有水溶液可充鋰電池(簡稱“水鋰電”),后來又出現了以摻雜化合物為負極、嵌入化合物為正極的新型水鋰電以及采用Lisicon陶瓷―玻璃膜的充電式鋰―空氣電池。

豐田公司大力研發的“革命性電池”,就是有著“后鋰離子充電電池”之稱的鋰空氣電池和全固體電池。理論上,由于氧氣作為陰極反應物不受限,該電池的容量僅取決于鋰電極,其比能達到11.14kWh/kg(不包括氧氣),非常具有吸引力。

電池也瘋狂──安全問題

2005年底,戴爾筆記本電腦產品連續傳出爆炸意外,并于2006年8月進行了電子產業史上最大規模的全球性電池召回,召回范圍包含約410萬顆由索尼公司制造的戴爾鋰離子電池。此后,蘋果電腦、東芝的Dynabook、聯想的IBM-ThinkPad、富士通、日立、夏普、捷威陸續宣布召回筆記本電腦電池。同年10月,索尼公司在全球大規模啟用“鋰電池自主更換計劃”,回收在全球生產的960萬顆筆記本電腦用鋰電池。

這一事件讓人們不禁擔心,自己正在使用的各種鋰電池會不會意外爆炸。

鋰的化學性質非?;钴S,很容易燃燒,普通鋰離子電池在過充、短路等情況發生時,電池內部可能出現升溫、正極材料分解、負極和電解液材料被氧化等現象,所產生的氣體膨脹,導致電池內壓加大,當壓力達到一定程度后即會破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。

索尼鋰離子電池爆炸事件的原因,是在極度罕見的情況下,相關電池芯中不該有的微小金屬屑會接觸到電池芯的其他部位,從而產生短路。這個概率只有幾百萬分之一,但仍讓人們放心不下電池的安全性問題,手機電池爆炸、電動車電池爆炸的事件也時有發生。蘋果iPhone 4、三星Galaxy SII、HTC Evo3D、索尼愛立信MT15i也都發生過手機電池爆炸事件,而2007年摩托羅拉手機電池在胸前口袋爆炸更是引起當事人死亡。

實際上,鋰離子電池中有多種措施和電路來防止電池爆炸,前文已經述及。在筆記本電池中,智能的IC電路甚至會保護電池不致過充和不當充放電,大可以放心使用。新型的聚合物鋰電池則不會爆炸,但是因為其包裝簡單,出問題的概率反而高于普通鋰電池。

除了爆炸問題,電池在使用中也有一些安全問題,如充電或使用過程中短路引起失火,不當接觸電極引起電擊傷等。電動車的電池,其輸入與輸出有時是同一接口,在充電時摸索插線常常會造成電擊。而因為充電的同時使用手機接電話造成傷害的情形也時有報道。

此外,電池的污染和環保問題,也有待解決,因為環境污染歸根到底還是一種安全威脅。

電池的煩惱──續航能力

智能手機充滿電的電池一般只能使用一兩天,這就使得手機幾乎要每天充電,不能不說是使用手機的一個煩惱。

同樣,在電動汽車的發展上,也面臨這樣的問題,汽車電池的續航能力嚴重制約著新能源汽車的推廣。

續航能力不足,或者說續航能力的要求不斷提高,正是各類充電電池努力彌補的短板。尤其對于鋰離子電池來說,幾乎每個人都要用到,頻繁的充電讓使用者頗為煩惱。

衡量電池的續航能力,一般用電池標注的充滿電后的容量來參考。

電池容量的物理意思就是指該電池能夠容納或釋放多少電荷,常用Ah(安時)或mAh(毫安時)來表示。

根據電流的定義公式(單位時間內通過的電荷數):I=Q/t,可知Q=It。電池放電電流I的單位一般用mA(毫安),時間t的單位一般用h(小時),因此電池容量單位就是mAh。

一塊電池容量標為1200mAh,如果它工作時的電流是100mA,則理論上可以供電12小時。

注意,僅僅從mAh的大小還不能比較兩塊電池誰的容量更大。最常見的困惑就是,一個大塊頭的錄像機電池,標稱容量不足2000mAh,跟小小的一塊手機電池的容量好像不相上下。

從公式中我們可以看到,Q=It,并未涉及電壓,因此這一單位只能說明電池內部能夠容納多少庫侖的電荷,但不能說明這個電池能夠做多少功,也不能表達電池的最大功率是多少。不同產品的工作電壓是不同的,同樣在放電電流下,功率和所做的功也不相同。為了更科學地表達電池容量,我們常會看到在mAh的旁邊還會有一個以Wh(瓦時)為單位的容量數字。

電池可做的功=UIt=UQ,電壓U×電流I即是功率,單位為W(瓦),因此電池容量用Wh來表示,就能表示電池可以做多少功。

隨便拿來一塊筆記本電腦的電池,上面標注著3400mAh,36.72Wh(電壓10.8V),再拿一塊手機電池,標稱容量1500mAh,似乎不到筆記本電池的一半,但是它的電壓是3.7V,1500mAh×3.7V=5.55Wh??梢娝鼈兊碾娏肯嗖盍弑丁?/p>

特別說明一下,這塊筆記本電池是6芯鋰電池,6個電芯一般是三串兩并,即每三塊電芯串聯起來,兩組串聯的三塊電芯再進行并聯。每個電芯的電壓是3.6V,三塊串聯后的電壓是10.8V,再并聯時電壓不變,因而最終的電壓是10.8V。而4芯的筆記本電池,一般是四塊串聯,電壓14.4V。

雖然電池的容量在不斷提升,但設備的功耗也在增加,頻繁的充電仍讓用戶不勝其煩。

以手機為例,屏幕越來越大,應用越來越多,WiFi或數據流量幾乎一直保持連接狀態,而電池容量一般在2000mAh左右,這樣充滿電后使用一兩天,就得再次充電。

電池方面的研究人員正在努力尋找充電迅速而續航時間又長的新的電池技術。

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