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快速充電會(huì)縮減鋰離子電池組的使用壽命嗎?快充傷害汽車電池嗎?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-04-15 15:44    點(diǎn)擊量:
近日一篇發(fā)表在NatureMaterials雜志上研究成果顯示,快速充電對電池組的損害,比我們以前預(yù)想的要低很多。在電池組保護(hù)方面,更應(yīng)該得到關(guān)注的應(yīng)該是電極之間電流的分布,而非快速充電本身。來自斯坦福大學(xué)和斯坦福材料科學(xué)中心的科研團(tuán)隊(duì),把他們研究的重點(diǎn)放在了鋰離子電池磷酸鐵陰極材料的性能表現(xiàn)上。
 
研究人員先制造了一批硬幣式電池,然后利用不同的電流大小和不同的充電時(shí)間長度,對它們進(jìn)行充電,最后把它們拆開,再通過X光射線觀察其中的化學(xué)反應(yīng)。如果在充放電過程中,陰極上存在較高比例的納米級顆粒能夠吸收和釋放離子,則電池還有較長的使用壽命;如果只有少部分顆粒發(fā)揮作用,則意味著電池性能大幅度衰減。
 
實(shí)驗(yàn)電池經(jīng)過測試之后,研究人員發(fā)現(xiàn)無論是否采用快速充電技術(shù),都只有很小比例的納米級顆粒能夠吸收和釋放離子。然而在某個(gè)特定閾值之上,離子的分布變得更加均衡。科學(xué)家將有可能利用這種特性創(chuàng)造出耐久性更強(qiáng)的電池組。
 
這項(xiàng)研究工作的下一階段會(huì)對電池進(jìn)行成百上千次的充放電循環(huán)處理,以模擬電池在真正狀況下的使用方式,來進(jìn)一步檢測其性能特性。研究人員還計(jì)劃在電池充電過程中開展X光檢測,目的在于更好地了解電極材料工作表現(xiàn)。
 
直流快速充電站的數(shù)量在不斷增多,電動(dòng)汽車用戶也不可避免地繼續(xù)使用這些設(shè)備,但現(xiàn)在他們使用時(shí)可能會(huì)更加放心,不用過多擔(dān)心對電池組的損害。
近年來,國家相繼出臺了多種政策措施規(guī)范鉛酸蓄電池生產(chǎn)及回收工作,但記者在江蘇、廣東、寧夏等地調(diào)研發(fā)現(xiàn),鉛酸蓄電池在生產(chǎn)和回收過程中出現(xiàn)的污染現(xiàn)象屢禁不止。特別是在回收環(huán)節(jié)上,一邊是正規(guī)再生鉛企業(yè)普遍“吃不飽”,另一邊卻是大量廢舊電池流入“黑市”。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,鉛酸蓄電池在生產(chǎn)、回收環(huán)節(jié)都存在嚴(yán)重的鉛、酸污染隱患,污染事件頻發(fā)加劇重金屬污染。為有效落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,應(yīng)該進(jìn)一步完善相關(guān)政策法規(guī)、引入環(huán)境押金返還制度、對廢舊鉛酸蓄電池實(shí)施分類運(yùn)輸。
 
 
  鉛酸蓄電池生產(chǎn)污染屢禁不止
 
 
  企業(yè)產(chǎn)生的含鉛危廢存在無處可去、超期堆放甚至非法轉(zhuǎn)移等問題,成為涉及重金屬污染的企業(yè)環(huán)境安全監(jiān)管的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
 
 
  今年5月,工信部消費(fèi)品工業(yè)司對江蘇理士電池有限公司進(jìn)行了約談,發(fā)現(xiàn)江蘇理士電池有限公司存在嚴(yán)重違反《鉛蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》的問題,包括未經(jīng)法定排污口排放廢水被當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門處罰、部分涉鉛生產(chǎn)車間未按要求進(jìn)行封閉、生產(chǎn)區(qū)域與非生產(chǎn)區(qū)域沒有嚴(yán)格分開、職工血鉛檢測次數(shù)不足等。
 
 
  查詢江蘇省國控污染源平臺發(fā)現(xiàn),該企業(yè)2017年1月更新的自行監(jiān)測方案顯示,理士電池主要從事鉛酸蓄電池制造和廢舊電池回收,屬于重金屬國控企業(yè)。除一般性污染物外,理士電池的工業(yè)廢水含有重金屬鉛,總排口手工和自動(dòng)監(jiān)測的污染物項(xiàng)目包括COD、pH和鉛。
 
 
  鉛是一種對人體危害極大的重金屬,鉛及其化合物進(jìn)入人體后,可能對神經(jīng)、造血、消化、腎臟、心血管和內(nèi)分泌等多個(gè)系統(tǒng)造成危害,甚至引起鉛中毒。
 
 
  有環(huán)保公益組織對該企業(yè)疑似偷排的廢水進(jìn)行取樣,將樣品委托具有檢測資質(zhì)的第三方“必維申美商品檢測(上海)有限公司”(簡稱“必維檢測”)進(jìn)行檢測分析。必維檢測提供的分析報(bào)告顯示,該環(huán)保公益組織在理士電池外墻取樣的疑似偷排廢水水樣pH值為2.23,屬強(qiáng)酸性,重金屬鉛的含量為8150微克/升。
 
 
  類似鉛酸蓄電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生污染的現(xiàn)象并非個(gè)例。在江西宜豐工業(yè)園,據(jù)媒體報(bào)道,一家蓄電池廠露天污泥池堆滿了鉛渣鉛泥,私自填埋含鉛廢物。
 
 
  據(jù)東部某省環(huán)保部門介紹,他們在多次對鉛酸蓄電池及再生鉛行業(yè)進(jìn)行綜合整治后發(fā)現(xiàn),受經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)條件制約,涉重危廢處置能力與實(shí)際產(chǎn)生量相比相形見絀。企業(yè)產(chǎn)生的含鉛危廢存在無處可去、超期堆放甚至非法轉(zhuǎn)移等問題,成為涉重企業(yè)環(huán)境安全監(jiān)管的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
 
 
  大量廢舊電池流入“黑市”
 
 
  由于回收能力有限、監(jiān)管存在漏洞等原因,相當(dāng)一部分廢舊電池流向了“黑市”。而目前廢舊鉛酸蓄電池回收行業(yè)的無序狀況依然存在,全國仍有一半以上的省份缺少具有廢舊鉛酸蓄電池回收處置資質(zhì)的單位。
 
 
  走進(jìn)位于寧夏靈武市的寧夏瑞銀有色金屬科技有限公司生產(chǎn)車間,記者看到一塊塊廢舊鉛酸蓄電池正通過傳送帶進(jìn)入到一個(gè)“大罐”內(nèi)被機(jī)械拆解,在這過程中產(chǎn)生的電池酸液則通過水處理系統(tǒng)的層層凈化最終變?yōu)檩^為清澈的中水。
 
 
  據(jù)寧夏環(huán)保廳介紹,目前寧夏共有兩家具有資質(zhì)的鉛酸蓄電池回收、處理企業(yè),總處理能力為18萬噸/年。據(jù)測算,寧夏每年產(chǎn)生廢舊電池約8萬噸,但這兩家企業(yè)每年也只能回收五六萬噸,相當(dāng)一部分廢舊電池還是流向了“黑市”。
 
 
  記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),近年來非法作坊式鉛回收點(diǎn)污染案件時(shí)有發(fā)生。如2017年6月,江蘇南通通州區(qū)環(huán)保、公安等部門聯(lián)合破獲了5起非法傾倒廢舊鉛酸蓄電池廢液的環(huán)境違法案件;2018年1月,山西省公安部門打掉一個(gè)以廢舊鉛酸蓄電池為原料,進(jìn)行拆解、熔煉、銷售鉛錠“一條龍”的犯罪團(tuán)伙。
 
 
  “公安部門對‘小作坊’打擊嚴(yán)的時(shí)候,企業(yè)生意明顯就好很多。”寧夏瑞銀有色金屬科技有限公司董事長楊文禮說。
 
 
  我國是全球最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)國和出口國。據(jù)發(fā)改委最新公布數(shù)據(jù),2017年,我國金屬鉛的產(chǎn)量為472萬噸,約占全球鉛總產(chǎn)量的44%。廢舊鉛酸蓄電池回收亂象由來已久,早在2010年工信部頒布的《電池行業(yè)重金屬污染綜合預(yù)防方案(征求意見稿)》就指出,歐、美、日等發(fā)達(dá)國家廢舊鉛酸蓄電池有組織的回收率已經(jīng)超過90%,而我國有組織的回收率不到30%。
 
 
  事實(shí)上,為了規(guī)范廢舊鉛酸蓄電池回收處理,近些年國家相關(guān)部門陸續(xù)出臺了多種政策措施。然而,目前廢舊鉛酸蓄電池回收行業(yè)的無序狀況依然存在。
 
 
  正規(guī)回收企業(yè)生存空間遭擠壓
 
 
  目前,在廢舊鉛酸蓄電池回收領(lǐng)域已經(jīng)形成了“劣幣驅(qū)逐良幣”的局面。一些非法“小作坊”以幾乎零成本的不當(dāng)優(yōu)勢和正規(guī)企業(yè)搶生意。
 
 
  記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),以下幾方面原因?qū)е略趶U舊鉛酸蓄電池回收領(lǐng)域形成“劣幣驅(qū)逐良幣”的局面。
 
 
  第一,正規(guī)回收處理企業(yè)生產(chǎn)成本高。楊文禮說,在固定資產(chǎn)投資中,公司環(huán)保設(shè)備占40%,加上運(yùn)維、折舊等因素,環(huán)保成本占再生鉛回收總成本的20%以上。而非法“小作坊”靠一把斧、一個(gè)爐子就夠了,幾乎零成本,這樣他們就可以大幅提高收購價(jià)格,和正規(guī)企業(yè)搶生意。
 
 
  第二,部門之間沒有形成齊抓共管的合力。受訪人士認(rèn)為,廢舊鉛酸蓄電池面廣量大,相關(guān)部門單打獨(dú)斗難有作為,當(dāng)前正規(guī)的汽車4S店廢舊鉛酸蓄電池回收相對較為規(guī)范,但汽車維修點(diǎn)布局散亂、規(guī)模不一、數(shù)量眾多,這也加大了管理部門的監(jiān)管難度。

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