为铅酸电池“正名”
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作者: 宋奕青
拥有151年“高龄”的铅酸蓄电池真的已过时了吗?真相或许与你所知不相同。
自今年初,我国对铅酸电池产业进行整改以来,众多铅酸电池面临“生死劫”,到7月底全国1774家铅酸电池企业,整顿后87%的企业处于停产状态,浙江273家,关停213家。
面对前所未有的整顿力度,铅酸电池行业如何保持和巩固应用市场的主流地位?政府和行业协会如何引导和促进行业可持续健康发展?11月9日,在北京地球村环境教育中心举办的“中国铅酸电池行业的挑战与机遇”论坛上,院士、专家及相关企业负责人为新形势下共同推进中国铅酸电池行业及其产业链的可持续发展把脉问诊。
无法取代
铅酸电池是一个不可替代的角色。也许你从来没有见过铅酸电池的模样,但假如你离开了铅酸电池的话,你的生活将变得难以想象。没有铅酸电池,中国2亿辆机动车将瘫痪在马路上,因为所有的汽车都需要铅酸电池帮助启动;没有铅酸电池,你手中的所有通信设备将变成一堆电路板和破塑料,因为所有的通信基站都在使用铅酸电池;没有铅酸电池,中国的大多数工厂将彻底停工,因为铅酸电池在工厂里无处不在;没有铅酸电池,航母和潜艇都可能要搁浅,因为军工领域的多数动力电池都是铅酸电池……
尽管151年前,铅酸电池就已经诞生,在他成长的岁月里,镍镉电池、镍氢电池、燃料电池、锂电池等一系列“晚辈”层出不穷,但是直到现在,还没有那一个“晚辈”能够威胁到铅酸电池的市场地位。在国民经济近80%的领域里,铅酸电池显得宝刀不老。
一个令人惋惜的事实是:目前中国动力电池领域的声音几乎一边倒地偏向锂电池,不管是国家政策还是公司战略,甚至于一些高校已经将原来的铅酸电池专业变成了锂电池专业。
美国政府曾经制定了一个新能源发展规划,这个规划将投资24亿美元用于发展“下一代电池和电动车”生产的48个项目。奥巴马将其中的15亿美元毫不吝啬地划给了铅酸电池。
目前的铅酸电池既稳定又便宜,拥有着超高的性价比话语权。其他想要夺取铅酸电池王者地位的电池们则“非幼即贵”――燃料电池价格高昂,大连一家研究所曾经做出一台燃料电动自行车的样车,并以35万美元的高价被国外某企业购走,据国外机构统计,近20年来,世界各国现在燃料电池领域已经累计投资近80亿美元,但是收效甚微。而锂电池则可能依然处于幼年阶段。美国加州从1991年便开始研究如何成功在电动汽车上应用锂电,不幸的是这个项目至今没有实质性突破。
作为世界上最大的铅电池制造国家,从2004年到2010年,全国铅电池产量增加了133%。目前,铅酸电池供不应求,价格猛涨,直接影响到汽车、电动车、通讯、新能源等蓄电池应用行业。
污染的阴影
中国工程院杨裕生院士曾经建议相关政府部门重视铅酸电池的应用,但是得到的答案是:“我们不能这样做,因为会被人骂的。”他们的理由不仅仅是铅酸电池太老的传统认识,还有一个铅酸电池行业无法回避的旧债――污染问题。
据北京地球村环境教育中心理事张弘介绍,自2005年以来,全国各地已经发生了多起与铅酸电池生产和回收行业有关的严重的集体铅中毒事件。曾经见过这样的情景:在一块空地上,几个工人用斧子将铅酸蓄电池劈开,随意丢弃其中的硫酸,而后将铅锭扔进熔炉,大火焚烧,黑灰弥漫,污染物质随风飘散……
张弘说,在过去的时间里,中国诞生了众多大大小小的铅酸电池企业,由于当时没有行业的规范,大多数企业的生产过程颇为随意,对于废水的处理几乎没有做过考虑。这使这一环境问题尤其难以解决。据估计,中国70%-80%的废旧铅酸电池由非正规的小作坊收集和回收。
到目前为止,我国还没有建立一个回收废旧铅酸电池的综合网络。政府监督的缺失,以及缺乏有组织的回收系统,导致小型回收厂大量出现。
“由于小规模回收厂不建设高成本的污染控制设施,还会逃税、不办理许可证,也不交其他费用,他们一般都能够给出更高的价格回收废旧的铅电池。”张弘说。
但是这种粗放式的生产目前已经得到了很大程度的遏制。全国各地都在着力关停规模小生产资质差的铅酸电池企业。仅蓄电池企业最为集中的浙江长兴一地,企业数量已经原来的近200家企业减少了50家。借助治污的力量,铅酸电池行业正在进行资源整合,诸如风帆、骆驼等大规模企业的行业地位进一步得到巩固,而他们将是中国铅酸电池行业走出污染阴影的形象代言者。
轻工业化学电源研究所高级工程师曹国庆强调,“没有污染的行业,只有污染的企业;没有污染的产品,只有落后的工艺。”他说,从产业和市场发展趋势看,不可能淘汰铅酸电池。凡是有内燃机,凡是有轮子的地方都离不开铅酸电池。同时,铅酸电池也是战略性新兴产业的重要组成部分,太阳能光伏发电、风力发电等新能源的发展都离不开铅酸蓄电池的支撑。他坚称,“不要因为目前存在问题,就打灭一个行业。”
电池技术左右新能源汽车
今年国家在新能源汽车产业规划中提到要大力发展电动汽车,实际上,诸多尝试锂电池纯电动汽车的企业都或多或少地遇到了窘境。记者曾经在一个车展上看到一汽展出的纯电动汽车,在被锂电池环绕的机舱内竟赫然屹立着一个铅酸蓄电池。厂商的解释是:使用纯锂电池的话,汽车将无法启动,必须要借助铅酸蓄电池来帮忙。
据知情人士透露:当前的锂电池技术实际上并不能实现我们对未来纯电动汽车的憧憬。很多时候,一辆锂电池的展示车,后面要跟着很多辆载着技术人员的维修车,随时准备排除故障;在上海世博会上曾使用一批锂电池环保扫地车,因为试运行时问题不断,最后都换成了铅酸电池。
其中的原因是:锂电池的内阻很大,所以无法瞬时释放很大的能量,但是这一点正是铅酸电池的强项。“当前的锂电池都是磷酸铁锂电池,这种材料的先天特点导致了这种问题,如果不能找到一种新的锂材料,问题还会层出不穷。”深谙其中道理的中国工程院院士杨裕生在谈到电动汽车的发展思路时表示,“使用铅酸电池丢人”是非常片面的观点。他认为,研制高比能量、长寿命的高新技术铅酸电池,将能在电动汽车技术和市场之间如何取得平衡。
一种新的材料的出现到变成大众化的产品至少需要20年左右的时间,而节能减排的趋势却是越走越近。也许在锂电池上的失败尝试,会促使中国企业修改自己的电动汽车路线图。也许这也会导致中国修正电动汽车的发展路径。杨裕生认为,在没有成熟的锂电池出现的时候,假如在城市内采用低速电动车,在远程采用混合动力车的话,铅酸电池就将发挥出难以撼动的先天优势。
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