摘要：在可再生能源广泛利用和储能市场规模不断扩大的背景下，铅炭电池将成为继锂离子电池、液流电池之后，储能电池的又一发展方向。

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每当暮色降临，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）能源楼附近几十盏路灯和景观灯便一一亮起，这些灯亮度跟其他路灯并无区别，不同的是，每个灯柱上都安有一个太阳能电池板。太阳能路灯并不稀奇，但这些路灯却是大连化物所的“小骄傲”。

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“太阳能路灯多数采用锂电池、传统铅酸电池来储存电能，但我们这些灯用的是铅炭电池储能系统，这一系统已连续平稳运行近两年。”大连化物所储能技术研究部首席研究员张华民说。

何为铅炭电池？当前是否有更多应用案例，未来应用前景又如何？针对这些问题，张华民一一给出解答。

充放电性能突出

“铅炭电池是铅酸电池家族中的一员，是在铅酸电池的负极中加入碳材料制成的电池。”张华民介绍，碳是非常神奇的元素，拥有的化合物种类最丰富，它的加入，使铅炭电池在保留铅酸电池原有功率密度的基础上，充放电性能得到大幅改善。同时，铅炭电池安全性和可靠性高，可以弥补普通铅酸电池不能应对各种复杂工况的不足。

据了解，由于含有硫酸，铅酸电池极板上容易形成难溶解、颗粒粗大的结晶，产生不可逆的硫酸盐化现象。硫酸盐化严重，容易导致电池储能容量失效。“碳材料的引入，可以提高负极材料的导电性，从而大幅缓解硫酸盐化现象，提高电池在部分荷电状态下的循环寿命。”张华民说，在储能条件下使用，铅炭电池的充放电循环使用寿命可达铅酸电池的数倍。环保方面，铅炭电池对环境友好，可以实现100%电池回收。

张华民指出，按照加入碳材料方式的不同，铅炭电池可分为三种：全炭负极型铅炭电池、内并型铅炭电池和内混型铅炭电池。不同种类的铅炭电池具有不同的特性，可以满足不同应用领域的需求。内混型铅炭电池由于具备较高的充电接受能力、优异的循环稳定性和与铅酸电池相近的能量密度，特别适合可再生能源电能存储。“在我国，铅炭电池的研发与应用以内混型铅炭电池为主。”

中关村储能产业技术联盟统计数据显示，截至2018年底，我国电化学储能累计装机规模1100MW，其中铅蓄电池（包括铅酸电池和铅炭电池）占比达27.2%。