高性能鎂基電池供電綜合解決方案（二）

四、高性能鎂基電池與常見蓄電池性能指標對比

注1：高性能鎂基電池的70℃為測試極限溫度，為保證電池穩定工作，建議正常工作溫度上限為65℃

五、鎂基電池放電特性與檢測報告

六、高性能鎂基電池的應用場景

由于高性能鎂基電池具有寬溫適應、大容量、輕重量、小體積、長壽命、維護簡便的多種優勢，將會在多個行業、多種領域得到廣泛應用。

電網行業：

1、 高性能鎂基電池應用于智能電網儲能裝置

隨著社會經濟的不斷發展，能源需求總量隨之不斷增加，同時全社會環保意識持續提高，促使光伏發電和風力發電等清潔能源成為電力供應未來趨勢。光伏發電和風力發電等清潔能源雖然在環保方面具有無可比擬的優勢，但由于太陽輻射強度的晝夜區別以及風力能量的連續變化特點，光伏發電和風力發電在穩定持續輸出電力方面處于劣勢，需用通過先進的電力儲能技術幫助光伏發電和風力發電克服這一弱點。

目前電力儲能技術處于多種解決方案并存的局面，其中采用先進的電池技術建造大型電力儲能裝置由于其不受外界自然條件限制的優點受到廣泛關注?；陔姵丶夹g的電力儲能裝置目前主要采用全釩液流電池、鈉硫電池、磷酸鐵鋰電池等為主要部件，由于技術條件的限制，上述三種電池均存在不同的弱點。

全釩液流電池用于儲能裝置時主要弱點為能量密度低，與常見鉛酸蓄電池的指標差距很??；實際建造時占地面積大，導致建設成本上升；環境溫度適應性較差，需要將工作溫度控制在5℃―45℃范圍內，超過此范圍則需要對其工作溫度進行控制調整。

鈉硫電池用于儲能裝置時主要弱點是為了保持熔融液態電極的狀態，必須保持工作溫度處于300℃—350℃之間；同時由于鈉作為化學性質活潑的金屬，以其為原材料的電池產品存在一定的爆炸風險。

磷酸鐵鋰電池應用于儲能裝置時其主要弱點為工作溫度適應性存在一定的不足，尤其是低溫性能。雖然制造商標示其工作溫度范圍為-20℃—75℃，實際使用中磷酸鐵鋰電池由于制造工藝中振實密度與壓實密度很低，導致電池的能量密度較低，低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。根據美國阿貢國家實驗室儲能系統中心對磷酸鐵鋰電池測試結果表明，磷酸鐵鋰電池在低溫下（0℃以下）無法使電動汽車行駛。制造商宣稱磷酸鐵鋰電池在低溫下容量保持率還不錯，其前提條件是放電電流較小和放電截止電壓很低。在這種前提條件下，用電設備根本無法啟動工作。

從以上分析可以看出，高性能鎂基電池由于其優異的特性，相對上述三種電池具有突出的性能優勢，應用于智能電網儲能裝置將會有非常廣闊的前景。

2、 高性能鎂基電池應用于電力應急搶險野外作業

近年來隨著全球氣候變化頻繁導致自然災害的發生，每次自然災害發生時，電網公司都需要組織應急搶險救災行動。在救災行動過程中，大量野外救災裝備需要穩定的野外電源提供電力供應，同時，為了保證應急搶險救災的順利開展，保障各項救災工作的有序進行，部署在救災現場的應急指揮調度系統也需要穩定可靠的電源。西安金源電氣股份有限公司充分考慮到電力應急搶險救災的需求，結合高性能鎂基電池的技術優勢，研制了專業服務于應急搶險救災行動的野外電源系統。

應急搶險救災行動由于要求快速到達、快速部署、快速行動，要求部署于搶險救災現場的野外電源系統必須具備體積小、重量輕、供電能力強、可靠穩定的特點，常見的應急電源車搭載發電機后，可以提供較大的輸出功率，但是應急電源車使用受到地形環境的限制，往往無法直接抵達需要電源供應的作業現場。因此適合單人攜帶或作業小組依靠人力搬運的小型野外電源系統成為作業現場不可缺少的重要工具。

建立在高性能鎂基電池性能優勢基礎上的小型野外電源系統產品，大大縮小了產品體積和重量，采用單晶硅太陽能電池板作為現場補能裝置，可以在野外環境下長時間堅持作業，為各項工器具提供穩定可靠的能源供應。同時，系統提供了快速市電充電接口，隨時可利用市電進行快速充電，以彌補環境限制制約電源系統的補能充電不足。

部署于救災現場的應急指揮調度系統建立在現代無線通信的技術基礎之上，由指揮中心和前端各種任務設備組成，任務設備的各項功能實現均有賴于穩定可靠的電池供電支持。由于現場環境條件多變，各種極端氣象環境嚴重制約了傳統電池的使用效能。采用高性能鎂基電池作為應急指揮調度系統的能源供應部件，可以充分發揮高性能鎂基電池的技術特點及性能優勢，大大提升應急指揮調度系統整體工作的效能，保證能夠“聯得上、叫得通、用的久、無盲點”，為應急搶險救災行動提供有力的技術保障，指導救災行動的有序開展。

3、 高性能鎂基電池應用于電網輸電線路巡檢無人機

隨著智能電網建設的開展，各種應用于輸電線路巡檢的新技術不斷涌現，其中無人機電力巡線技術的快速發展引人矚目。無人機電力巡線系統是一個復雜的集航空、電力、電子、氣象、遙測遙感、通信、地理信息（GIS）、圖像識別、信息處理的一體系統，涉及飛行控制技術、機體穩定控制技術、數據鏈通信技術、現代導航技術、機載遙測遙感技術、快速對焦攝像技術以及故障診斷等多個高尖技術領域。

實際應用中，電力巡線無人機多采用電池作為動力源，為無人機提供飛行動力和機載任務設備供電。無人機電池動力源的技術水平決定了無人機在執行電力巡線任務時的任務完成率。目前電動力無人機多采用鋰聚合物電池作為動力源，鋰聚合物電池在實際應用中，和高性能鎂基電池同樣具有容量大、重量輕、體積小、放電能力強等優點，但是其溫度適應性較差，在-20℃的環境溫度下，鋰聚合物電池將無法進行充放電，基本處于失效狀態。加之鋰聚合物電池與鋰離子電池一樣，由于鋰金屬材料化學性質非?；钴S，在電池外部短路、內部短路、過充電的情況下，有爆炸燃燒的風險。因此鋰聚合物電池應用于電力巡線無人機時，這兩項缺陷極大的限制了無人機性能的發揮，制約了無人機使用的范圍。

針對上述鋰聚合物電池應用于電力巡線無人機的性能弱點，如采用高性能鎂基電池作為電力巡線無人機的動力源，在具備容量大、重量輕、體積小、放電能力強的特點同時，完美解決了低溫環境適應性的問題，徹底規避了電池爆炸起火的風險。

國內某用戶所研制的無人機，采用高性能鎂基電池作為動力源，順利通過了極低溫的寒區實際環境測試，在黑龍江塔河縣接受了-43℃的環境考驗，順利通過了定型實驗，在實驗中唯一通過了極低溫寒區測試，獲得了定型小組專家們的一致好評。