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電池知識

相比其他電池,鋰電池在環(huán)保方面更受歡迎嗎?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-04-15 22:11    點(diǎn)擊量:
 鉛酸蓄電池作為安全性高、價(jià)格低廉及再生利用率高的儲能設(shè)備在國民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。具體而言,鉛蓄電池目前的主要應(yīng)用,一是作為動力電池,目前較多應(yīng)用于汽車啟動及電動自行車;二是作為備用及儲能充電電池,應(yīng)用于通訊、數(shù)據(jù)中心、電力等對不間斷電源或平穩(wěn)電流有著較高需求的行業(yè)。

  電動自行車作為環(huán)境友好型個(gè)人交通工具,因其使用過程中的零污染、便捷性和經(jīng)濟(jì)性在我國得到了大量的普及。根據(jù)弗若斯特沙利文的統(tǒng)計(jì),截至2011年,我國電動自行車保有量超過1.3億輛。其中,以鉛酸電池為動力的電動自行車,占據(jù)了電動自行車數(shù)量的約95%的市場份額。

  就在鉛酸蓄電池企業(yè)接受嚴(yán)厲整頓的同時(shí),憑借優(yōu)秀的性能和逐步降低的售價(jià),鋰電池對鉛酸蓄電池的替代正潤物細(xì)無聲般地全面推進(jìn)。

  "鉛酸電池和鋰電池各有優(yōu)劣,鉛酸電池技術(shù)比較成熟、產(chǎn)品價(jià)格較低廉,但能量比小、體積較大,壽命短需要定期更換",四川大學(xué)材料系教授陳云貴此前接受記者采訪時(shí)表示,而鋰電池可快速充電、可高功率放電、體積小、循環(huán)壽命長,但其價(jià)格較高、和技術(shù)不成熟帶來的安全性能較差制約著目前鋰電池發(fā)展。

  鋰電池在環(huán)保方面遠(yuǎn)勝于鉛蓄電池,但鋰電池行業(yè)的技術(shù)門檻要求較高,又屬于資金密集型行業(yè),以致于鋰電池產(chǎn)品價(jià)格一直較高,打入市場不容易。

  此外,鋰電池由于技術(shù)不夠成熟所帶來的安全性問題也被質(zhì)疑。

  劉曉表示,磷酸鐵鋰電池技術(shù)已經(jīng)非常成熟,具有較好的電化學(xué)性能,充放電平臺平穩(wěn),充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特點(diǎn),已經(jīng)通過了各種碰撞、穿刺、擠壓、過充、短路等實(shí)驗(yàn)。其中的部分出口企業(yè)產(chǎn)品可達(dá)到IEC/UN/UL等國際電池標(biāo)準(zhǔn)。另外,A123研發(fā)的新技術(shù)"納米磷酸鹽",顆粒細(xì)、顆粒稀度大、空間大,瞬間加熱不會過快傳導(dǎo),也可一定程度改善電池全性。

  劉曉認(rèn)為,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,鋰電池的性能也在迅速提升,特別是磷酸鐵鋰電池技術(shù)的誕生和完善,這使得鋰離子電池的適用領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)大,"技術(shù)安全性已經(jīng)不能稱為制約鋰電池向傳統(tǒng)鉛酸電池應(yīng)用領(lǐng)域滲透的主要障礙。

  電動和混合動力車的銷售欠佳,導(dǎo)致在電池這塊并不大的市場中,卻有太多的競爭者,產(chǎn)能和市場需求相比嚴(yán)重過剩。這有點(diǎn)像一個(gè)難以突破的惡性循環(huán):電動車市場發(fā)展緩慢的很大一部分原因是因?yàn)閮r(jià)格過高,而其高價(jià)的主要原因在于昂貴的電池--成本至少是1萬美元;但另一方面,市場需求量不夠的話,電池的產(chǎn)能就上不去,電池的成本自然就降不下來。而且,這樣的情況在短期內(nèi)不會有實(shí)質(zhì)性好轉(zhuǎn)。

  "雖然短期內(nèi)讓鋰電池全部取代鉛酸蓄電池是不可能的,鋰電池的技術(shù)穩(wěn)定性也需要進(jìn)一步研發(fā),但是鋰電池自行車的市場行情爆發(fā)期,或許就在這幾年了。"中國自行車協(xié)會理事長馬中超曾表示,大力推動鋰電池自行車的業(yè)務(wù)開展,是協(xié)會重要工作之一。

  電動自行車電池替換的二級市場,行業(yè)集中效應(yīng)增速將更快。最近幾年電動自行車市場新購置需求增速放緩。截至2011年,二級市場占整個(gè)中國自行車動力18650電池市場的比重已近60%,而過去由于二級市場渠道較為分散,很多中小型企業(yè)在區(qū)域性二級市場仍占有不小的市場份額,然而中小型企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)及產(chǎn)能的劣勢,將使得這些企業(yè)其在《準(zhǔn)入條件》實(shí)施過程中受到很大影響,更有可能在行業(yè)格局變化的過程中面臨市場份額萎縮的命運(yùn)。
如果沒有鉛蓄電池,中國1億多輛電動自行車將無法啟動,10多億部手機(jī)無法正常使用,隨著汽車、船舶和通訊工業(yè)的快速發(fā)展,鉛蓄電池作為性價(jià)比較高的動力能源也隨之迅速發(fā)展。然而因?yàn)殂U蓄電池含有重金屬鉛,它的生產(chǎn)和回收稍有不慎就會污染環(huán)境。鉛蓄電池造成的污染并不在電瓶車等使用環(huán)節(jié),而在于生產(chǎn)及回收利用環(huán)節(jié),全國性回收鉛蓄電池網(wǎng)絡(luò)遲遲未建,80%的回收份額流向個(gè)體戶。

  如何才能找到既保證提取再生鉛用于生產(chǎn),減少資源的消耗,又能最大限度地減少對環(huán)境的污染,保持經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展的平衡點(diǎn)成為所有關(guān)心環(huán)保的人士深思問題。

  數(shù)量驚人數(shù)億塊電池面臨回收拆解

  在一家電動車花都店,電動車主劉先生向記者介紹說,他的電動車是2014年初買的,一個(gè)月前剛換了鉛蓄電池。當(dāng)被問到舊電池去向時(shí),他說以30塊價(jià)格賣給了收廢品的小販了。

  記者在多個(gè)電動車銷售點(diǎn)都沒有看到廢舊電池回收業(yè)務(wù),只能以舊換新,每個(gè)鉛蓄電池最多10元到20元,而有些廢舊收購站以20元到40元不等的價(jià)格回收廢舊鉛蓄電池,具有價(jià)格上的優(yōu)勢。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,80%的廢鉛蓄電池回收份額流向個(gè)體戶。

  電動自行車被認(rèn)為是低碳、環(huán)保的出行方式。但是目前絕大多數(shù)電動自行車使用的是鉛酸電池,報(bào)廢后如果處理不當(dāng),將會對環(huán)境造成無法估量的污染。據(jù)中國自行車協(xié)會公布的數(shù)字顯示,2012年我國電動自行車保有量已達(dá)到1.4億輛。與此同時(shí),使用鉛酸電池的不僅是電動自行車,也包括越來越龐大的汽車族。這也就意味著,大概兩年以后,將有數(shù)億塊電池組面臨回收拆解。

  現(xiàn)狀堪憂

  土法煉鉛已成環(huán)境天敵

  記者曾三次調(diào)查小煉鉛廠,實(shí)地目睹了11家小作坊煉鉛全過程。簡單概括小煉鉛的工藝就是“六個(gè)一”,即“一把錘子敲爛報(bào)廢鉛酸蓄電池的塑料外殼、一只柳筐收集報(bào)廢的鉛板、一口大鍋冶煉收集來的鉛渣、一把鐵銑為冶煉添加燃料、一臺鼓風(fēng)機(jī)為冶煉再生鉛加溫、一組鐵模型澆鑄冶煉好的鉛水”。

  記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些大量隱匿于地下的個(gè)體再生鉛冶煉點(diǎn),都是把電池拆開后,含鉛酸液隨地一倒,露天支起個(gè)坩堝就開始煉鉛,這就是很多土法煉鉛者的“操作流程”。這些小作坊不但沒有正規(guī)的工商和稅務(wù)登記,而且生產(chǎn)水平低下,根本沒有能力來控制污染,冶煉廢物、廢氣隨意處理,成為新的污染源,環(huán)境違法行為屢禁不止,成為令監(jiān)管部門十分頭疼的監(jiān)管死角。

  鉛蓄電池部件包括含鉛極板,酸性電解液和塑料外殼。不少小商販只回收鉛,將酸液隨意排放,再將鉛賣給一些非法冶煉廠,造成了二次污染,資源綜合利用率低。另外,酸液未經(jīng)處理排放會造成水、土壤的污染,非法冶煉過程會造成大氣污染,人體長期暴露在鉛含量較高的環(huán)境中會造成體內(nèi)鉛含量超標(biāo),甚至鉛中毒,損害大腦神經(jīng)系統(tǒng),也會影響造血功能以及腎臟和骨骼。

  這些鉛酸蓄電池回收的小作坊的確可稱為環(huán)境天敵,而正是這些污染嚴(yán)重的小作坊,成了多起血鉛事件的肇事者。

  因?yàn)樵庥鰝€(gè)體回收戶高價(jià)回收、簡單拆解牟利的嚴(yán)重影響,目前國內(nèi)很多家正規(guī)廢舊鉛酸電池回收拆解企業(yè)遭遇回收困難——企業(yè)吃不飽,回收數(shù)量嚴(yán)重不足。

  應(yīng)對辦法

  鉛酸電池回收需政策支持

  一位不愿意透露名字的環(huán)保人士介紹,廢鉛酸電池的無害化回收拆解再生處理已經(jīng)到了不容忽視的地步。據(jù)介紹,目前國內(nèi)興建的正式廢鉛酸電池回收拆解再生企業(yè)只有區(qū)區(qū)10家,年處理量僅有40萬噸左右,其他160萬噸廢舊鉛酸電池則都被個(gè)體企業(yè)所回收拆解。

  這位業(yè)內(nèi)環(huán)保人士告訴記者,要破解鉛酸電池?zé)o害化處理難題,首先要從根本源頭做起。環(huán)保等部門要督促相關(guān)企業(yè)全面建立危廢管理臺賬,掌握廢舊鉛酸電池的產(chǎn)量和銷售渠道,督促企業(yè)主動送到正規(guī)企業(yè)進(jìn)行拆解。第二是要對正規(guī)回收企業(yè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼?、稅收和資金支持。具有資質(zhì)的正規(guī)企業(yè)開展回收處理廢舊鉛酸電池業(yè)務(wù),成本高并且具有一定的公益屬性。在企業(yè)遇到難以克服的困境時(shí),政府應(yīng)給予資金補(bǔ)貼,從而保證企業(yè)正常運(yùn)營,讓設(shè)備發(fā)揮效益。

  另外一位業(yè)內(nèi)人士建議,目前還急需在國家環(huán)保部門的統(tǒng)一支持下建立一個(gè)全國性的廢舊鉛酸電池回收拆解行業(yè)協(xié)會,統(tǒng)一收購價(jià)格,從根本上杜絕目前互相抬高收購價(jià)格的混亂現(xiàn)象,可以由行業(yè)協(xié)會制定一個(gè)統(tǒng)一的市場指導(dǎo)收購價(jià)格。

  這位業(yè)內(nèi)人士還建議,要盡快建立并完善危險(xiǎn)品回收法規(guī),嚴(yán)格規(guī)范廢鉛酸電池等危險(xiǎn)廢棄物回收資格的認(rèn)定。工商、公安等部門要聯(lián)合起來,對于沒有認(rèn)定資質(zhì)的個(gè)人或者個(gè)體回收戶要進(jìn)行嚴(yán)厲的打擊,堅(jiān)決取締違法進(jìn)行回收拆解廢舊鉛酸電池的小商小販,確保廢舊鉛酸電池更多地由正式企業(yè)進(jìn)行回收拆解。

  無污染鋰電池造價(jià)高

  相關(guān)鏈接

  記者了解到,國內(nèi)生產(chǎn)的電動車,90%以上配備的是鉛酸蓄電池。各種研究表明,新興鋰電池比傳統(tǒng)鉛酸電池更環(huán)保。

  按照分類,鉛酸電池業(yè)屬于有色金屬下游產(chǎn)業(yè)中污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一,其強(qiáng)污染力和不可降解的特性一直以來飽受詬病。在生產(chǎn)后期所排放的廢酸、廢堿、廢水對水源的污染也極大。比較而言,鋰電池在環(huán)保上則擁有天然的優(yōu)勢,因其原材料中不含有污染性重金屬,生產(chǎn)過程也不產(chǎn)生污染物。

  電動汽車產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐已表明,當(dāng)下類似鋰電池等環(huán)境友好型充電電池其能量和功率密度高,使用壽命長,制造、使用和回收階段低,回收效率高,已經(jīng)可以替代鉛酸電池。

  不過,鋰電池在環(huán)保性能上有著先天的優(yōu)勢,鋰電電動車銷售量卻遠(yuǎn)不及鉛酸電池電動車,對此,業(yè)內(nèi)人士表示,由于成本的原因,在近十年內(nèi)鉛酸電池依然將是市場主流,鋰電池對鉛酸電池的替代必然需要一個(gè)長久的過渡時(shí)期。

  此專家還表示,鋰電池與鉛酸電池一樣,屬不可降解的物質(zhì),因此,即使是對環(huán)?;緵]有危害的廢舊鋰電池,市民們也應(yīng)將其丟棄到指定的廢舊電池回收站,由相關(guān)部門統(tǒng)一處理。
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