碳材料的加入加速了轉(zhuǎn)化過程中活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，活性炭表面形成了新的活性中心，降低了極板充電過程中的極化，并抑制硫酸鉛顆粒長大，有利于硫酸鉛的還原。所以在鉛酸蓄電池中加入適量的碳能夠有效抑制硫酸鉛晶體在負(fù)極表面的積累，減緩硫酸鹽化的趨勢，使得電池循環(huán)的壽命顯著新增。

同時，與在高倍率充放電過程中，超級電容器能夠快速供應(yīng)和吸收電荷，發(fā)揮緩沖器的用途。因此與超級電容器的配合提高了電池的功率，延長了電池循環(huán)壽命。

儲能系統(tǒng)構(gòu)成

儲能系統(tǒng)中，除了電池的應(yīng)用以外，還涉及到了電池管理系統(tǒng)（BMS）以及過程控制系統(tǒng)（PCS）等。BMS重要用于估測動力鋰電池組的荷電狀態(tài)，即電池剩余電量；在電池充放電過程中進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測等，是電池能量管理系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。圖2展示了儲能電站運(yùn)營管理系統(tǒng)的示意圖。

當(dāng)儲能電站配合光伏并網(wǎng)發(fā)電時，光伏組件首先利用太陽能電池板的光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能，之后對電池組進(jìn)行充電，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負(fù)載進(jìn)行供電；BMS根據(jù)日照強(qiáng)度與負(fù)載的變化，實(shí)時調(diào)節(jié)蓄電池組的充放電狀態(tài)，使整個系統(tǒng)保持了持續(xù)性和穩(wěn)定性。

電池組在整個儲能系統(tǒng)中起到了能量調(diào)節(jié)和平衡負(fù)載的重大用途。它在用電低谷時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，以備供電不足時使用。而鉛炭電池本身更好的充放電接收能力（100%深度放電后，以2.35V/單位恒壓限流0.15C10（A）充電10小時，充電量在放出電量的98%以上）；極低的自放電；以及70%DOD預(yù)期循環(huán)壽命4000次、可回收的特性，使得鉛炭電池相關(guān)于儲能系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的鉛酸電池更具有優(yōu)勢。

鉛炭電池成本分析

由第一部分分析可知，鉛炭電池是由傳統(tǒng)的鉛酸電池與超級電容器結(jié)合出現(xiàn)的新型鉛酸電池，另外，在實(shí)踐中，由于因此鉛炭電池的成本與價格受到一系列要素價格的影響，包括：活性炭價格與供給量、鉛價格波動、電容器價格以及其他因素例如添加劑石墨烯等。

2016年下半年，活性炭價格先有一個明顯下跌，之后緩慢回升。此系列的上一篇報(bào)告中分析可以了解，近些年來鉛資源的價格大體呈先較為穩(wěn)定的狀態(tài)，但在近半年價格有一定幅度的提升，具體走勢圖見圖5。

從各項(xiàng)原材料影響程度來看，理論上鉛炭電池價格很大程度是由鉛價格來決定的，關(guān)于鉛的需求彈性較小，鉛價的波動很可能造成鉛炭電池成本的新增。但另一方面，通常公司對下游客戶存在價格聯(lián)動，有時間差，所以鉛價的波動也有可能給雙方帶來盈利。至于導(dǎo)電性、延展性能都很好的石墨烯，相比于活性炭而言，由于其高昂的價格，使得鉛炭電池目前關(guān)于石墨烯的需求彈性較大，在加工過程中，更為普遍的做法是加入一定量的活性炭來對傳統(tǒng)鉛酸電池性能進(jìn)行改善。

應(yīng)用

由于使用了鉛炭技術(shù)，鉛炭電池的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，同時又具有與傳統(tǒng)鉛酸電池相近的低廉價格優(yōu)勢及成熟的工業(yè)制造基礎(chǔ)，在各種應(yīng)用領(lǐng)域有著極強(qiáng)的競爭力優(yōu)勢。

比較

在目前的儲能領(lǐng)域中，運(yùn)用和關(guān)注度較廣的化學(xué)儲能方式除了鉛炭電池外，還有鋰離子電池。除此以外，抽水儲能是當(dāng)今世界上運(yùn)用最廣、技術(shù)最成熟的一種物理儲能方式。接下來對這三種儲能方式進(jìn)行比較分析。

鉛碳電池

由于鉛炭電池是在傳統(tǒng)的鉛酸電池上發(fā)展起來的，它具有很多優(yōu)勢：一是充電快，提高8倍充電速度；二是放電功率提高了3倍；三是循環(huán)壽命提高到6倍，循環(huán)充電次數(shù)達(dá)2000次；四是性價比高，比鉛酸電池的售價有所提高，但循環(huán)使用的壽命大大提高了；五是使用安全穩(wěn)定，可廣泛地應(yīng)用在各種新能源及節(jié)能領(lǐng)域。隨著產(chǎn)量增高，鉛炭電池的成本隨著規(guī)模效應(yīng)提升而進(jìn)一步下降，未來的應(yīng)用前景更加廣闊。