叉车领域锂离子电池替代铅酸蓄电池可行性分析？
发布日期：2019. 7. 5
一、电瓶叉车电池
叉车电池是指以电池来进行作业的叉车专用的电池，即电动叉车的电瓶内装的蓄电池。叉车电池作为叉车、牵引车、搬运车、井下矿用机车等设备的直流动力电源，广泛用于机场、车站、港口、工矿企业仓库等场所。目前市场上使用的叉车蓄电池种类有铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢蓄电池、锂离子电池。
二、铅酸蓄电池和锂离子电池
（一）铅酸蓄电池
铅酸蓄电池电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。荷电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸蓄电池分为铅酸水电池和铅酸免维护电池。
（二）锂离子电池
锂离子电池俗称“锂电池”，是一种二次电池，以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。锂离子电池具有寿命长、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应等显著优点。
三、铅酸蓄电池和锂离子电池优缺点比较
（一）铅酸蓄电池和锂离子电池优缺点比较
表1 铅酸蓄电池和锂离子电池优缺点比较表
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序号 |
对比名称 |
铅酸蓄电池 |
锂离子电池 |
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优点 |
缺点 |
优点 |
缺点 |
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1 |
排放物 |
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充电时会产生可燃的氢气，且有刺激性气味； |
锂离子电池是全封闭的，充电时不产生气体，属于日常免维护电池； |
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2 |
续航能力及循环充电次数 |
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电池续航能力随充电次数的增加衰减迅速，一般国产蓄电池在800次左右，进口铅酸电池在1200次左右； |
比能量大，可以深充深放，持续工作能力远胜于铅酸动力电池。锂离子电池衰减缓慢，寿命为3500-4000次循环充电。 |
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3 |
充电时间 |
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铅酸蓄电池的充电时间大于充电后的使用续航时间，作业量多的用户需要配置多套电瓶，作业中需要频繁更换电池； |
锂离子电池具有快充功能，充满电时间为1-2小时，可大大减少备用电池的配比； |
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4 |
使用寿命 |
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有记忆，寿命在两年左右 |
锂离子电池耐用性较强，消耗慢，无记忆，一般寿命在4-8年。锂离子电池的使用寿命是传统的储能铅酸蓄电池的3-5倍。 |
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5 |
充放电电能效率 |
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铅酸蓄电池充放电电能转换效率约为70%左右，无法深度放电。 |
锂离子电池电电能转换效率可大于97% |
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6 |
环保方面 |
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铅酸蓄电池不仅制造过程有污染，因其中存在着大量的铅，在废弃后若处理不当，将对环境产生污染。 |
锂离子电池装卸方便，免维护，不用担心泄漏，使用制造中均不会对环境造成影响。 |
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7 |
价格方面 |
价格低 |
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价格高。等容量的锂电池一般是铅酸电池价格1.5到5倍 |
（二）铅酸蓄电池和锂离子电池价格比较
类型
电压
额定容量
外形尺寸
价格
牵引性铅酸蓄电池
48V
630AH
1064×845×480×495（mm）
23500元/组
牵引性铅酸蓄电池
48V
500AH
980×845×420×465（mm）
18800元/组
牵引性铅酸蓄电池
48V
280 AH
77×158×495×525（mm）
10800元/组
牵引性铅酸蓄电池
6V
210AH
250×188×255×288（mm）
766元/只
起动类铅酸蓄电池
12V
195AH
505×252×217×243（mm）<, /P>
960元/只
1、铅酸蓄电池
表2铅酸蓄电池价格参考表
注：1、电池每只2V 、一组24V是12只、一组48V是24只、以此类推；
类型
电压
额定容量
价格
钛酸锂电池
钛酸锂电动叉车电池组（非定制）
48V
360AH
69120元/组
电动叉车电池电动堆高车观光车动力锂电池（加工定制类）
48v
450AH
42860元/个
2、以上数据，仅列出部分铅酸蓄电池系列价格，资料来源于网络上电瓶叉车铅酸蓄电池供应商，仅供参考。
根据厂商要求，电池废弃后，要求原车废旧电池回收，可折价新电池货款，这将起到对环境的保护。
2、锂离子电池
根据厂商了解，铅酸蓄电池更换为锂离子电池，有统一标准和非标准的，以下为锂电池定制和非定制类价格表。
表3锂离子电池价格表
注：以上资料来源于网络锂电池供应商，仅供参考。
由上述价格比较，锂电池价格是铅酸蓄电池价格的1.5~5倍。
四、我市锂离子电池替代铅酸蓄电池可行性
根据调研，我市电动叉车使用最多的领域是物流和机场等，部分工业企业也存在使用电动叉车，但使用量较少，大部分工业企业使用最多是内燃叉车。对于使用电动叉车的用户来讲，他们更希望锂电能替换铅酸蓄电池，但考虑更换成本较高，所以就终止了该想法。因此，价格成为了锂离子电池替换铅酸蓄电池的一大阻碍。
对动力性能要求高，对价格不敏感的用户，锂电替换铅酸蓄电池是可行的。综合锂电池的优势、劣势，锂电替换铅酸蓄电池比较适合的用户：
1、电池用量大，每台电动叉车配备2-3套铅酸电池，且须频繁更换电池的用户，如物流行业；根据锂离子电池具有长续航能力，比能量大，可以深充深放的特点，充一次电的使用时间相当于1.5-2块铅酸蓄电池的使用时间，这样每台电动叉车就减少了备用电池及更换电池的频率。
2、对于充电环境有严格要求的，不允许有可燃气体及刺激性气味产生的用户，如食品饮料行业、医药、化工行业。
但对于价格比较敏感的用户，用户是不愿意花高价来替换铅酸蓄电池的。因此，为了解决经济成本问题，市场上出现了电动叉车租赁方式，这对于用户来讲，这不仅可以省钱，还可减少用户对叉车的管理，减少人力物力。
对于使用内燃叉车的用户，随着电能替代时代的来临，国家大力推广以电带油的背景下，内燃叉车也将逐步会被电动叉车取代。
综上，电动叉车量大面广，其工作强度、作业环境、作业空间比较固定，作业状态稳定，无续航里程的限制弊端，有利于锂电池的推广应用。随着国家环保力度的加强，《铅蓄电池行业准入条件（征求意见稿）》正式发布，对铅酸蓄电池行业整合力度加大，锂电池替代铅酸电池进程将加速。在叉车上锂电替代铅酸电池是发展趋势，但是替代过程还存在很多瓶颈，如性价比优势、产品质量、售后维修、回收利用等问题需要系统解决，才能加快锂电替代铅酸电池的进程。
