废旧铅酸蓄电池（精选9篇）
废旧铅酸蓄电池 第1篇
市民环保意识不强
从“原料”市场看, 电动自行车平均每1~1.5年就要更换一次电池。汽车使用的铅蓄电池, 每2~3年也要更换。保守估计, 一座城市每年淘汰下来车辆蓄电池超过几十万个。
记者注意到, 很多人都不清楚随意处理废旧蓄电池的危害性。对于废旧蓄电池怎么处理?大多数人表示, 卖给了收废品的小贩。记者随机采访了几名电动车主。刘先生说, 他骑的电动车是2013年初买的, 一个月前刚换了蓄电池。记者问其旧电池去向, 他说以30元的价格卖给收破烂的小贩了。
市民孙先生说, 他骑电动车快两年了。最近, 他买了一辆汽车, 电动车卖给了废品回收站, 而电池则被扔掉了。“你知道这样会造成环境污染吗?”记者问。他信誓旦旦地回答说:“这个我不知道。”
回收渠道不正规
记者查阅相关资料得知, 废铅酸蓄电池是《国家危险废物名录》中的49类危险废品之一。对它的回收、贮存和处置都有严格的法规制度。国家早在2003年就出台规定, 电动车生产企业和销售商必须承担废旧蓄电池的回收责任。
然而, 记者咨询了多个电动车销售点, 大多都没有废旧电池回收业务, 只有以旧电池换新车业务。因此, 很多电动车厂家、商家只管卖不管收, 废品收购站成了废旧电池的最终买家。
由于个体回收专业户普遍缺乏环境意识, 在收集、转运过程中, 随意拆解, 将废旧铅酸蓄电池中的有毒酸液任意处置。在一些废品回收站内, 记者看到蓄电池都被拆解过。“主要是回收铅酸蓄电池里面的铅, 其他的部分不要。”一家收购站老板说, “小贩都是把蓄电池钻孔, 倒掉残留液体后再卖给我们。”目前, 市场上的纯铅价格约11元每千克。以一个重约15千克的电动自行车蓄电池举例说, 这种电池纯铅重量约9.5千克, 而一转手可卖百八十元。
建立规范回收体系
随意处置的电池酸液正是环境杀手。酸液中含有汞、铅、镉、铬、镍、锰等重金属和酸、碱等电解质溶液, 会对生态环境造成严重污染。一旦进入到人体内, 会损害大脑神经系统、造血功能以及肾脏和骨骼, 对人的身体危害极大。
铅酸蓄电池的应用前景 第2篇
对铅来说，蓄电池市场的重要性无论怎么说都不为过。据国际铅业协会(International Lead Association，简称ILA)的统计数据和国际铅锌研究组织(ILZSG)最新资料，2010年全球精炼铅产量957.6万吨，同比增长7.3％，其中中国精炼铅产量为377.29万吨，同比增长9.3％，增速较2009年下降了14.5个百分点。同期全球精炼铅消费量约为951.6万吨，同比增加了6.68％；中国精炼铅消费量约为365万吨，同比增长5.6％。需要强调的是，无论是全球还是中国，用于制造铅酸蓄电池的铅占总铅消费量的80％以上。
在中国，假如没有铅酸蓄电池，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蓄电池帮助启动；没有铅酸蓄电池，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蓄电池；没有铅酸蓄电池，大多数工厂将彻底停工，因为铅酸蓄电池在工厂里无处不在；没有铅酸蓄电池，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蓄电池……
铅酸蓄电池的历史可追溯到150年前，是1859年由普兰特(Plante)发明的。自发明后，在化学电源中其一直占有绝对优势。这是因为铅酸蓄电池具有价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电，以及适应广泛的环境温度范围等优点。到20世纪初，铅酸蓄电池历经许多重大改进，提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。
目前，铅酸蓄电池仍是汽车用于启动照明点火系统(SLI)的基础，同时，也是一些领域储存和备用的能源。根据用途，铅酸蓄电池可以大体分为以下三大类：
备用电池：也称为固定电池或备用蓄电池，用于在主电源出现故障或中断时提供备用电源，从而保证持续的电能供应，是储存附带来源所产生的电力的工具。备用电池一般用于电信通讯系统、UPS、电气设施、消费和工业应用，以及最近快速崛起的可再生能源行业的电能储存系统；
启动照明点火(SLI)电池：也称为起动蓄电池，一般用于轿车、摩托车、牵引车、船只或其它内燃机的启动、照明和点火等；
动力电池：也称为牵引用蓄电池，主要为电机提供动力，一般用于卡车、铲车、小型货车、游览车以及高尔夫球车等交通工具，也包括油电混合车、电动自行车和摩托车。
从2009年的销售数量来看，备用蓄电池、起动电池和动力电池分别占中国铅酸蓄电池需求量的28.4％、34.9％和36.7％。
在汽车工业中，铅酸蓄电池是消耗品，根据销售对象不同可以划分为两类：配套市场和维护市场。配套市场主要为汽车整车厂商的新车配套，每辆新车需配一只电池。维护市场主要用于存量车维修和保养时更换起动电池，汽车起动电池的平均使用寿命为2年，每年有1／2的存量汽车需要更换起动电池，维护市场每年对电池的需求量约为汽车保有量的一半。因此，汽车起动电池年需求数量(只)约为每年的新车产量与汽车保有量一半之和。ILA估计，消费于汽车工业的精练铅约占总产量的60％，其消费形式主要有两种，即新产的启动－照明－点火系统(SLI)铅酸蓄电池和更新的SLI铅酸蓄电池，而更新的蓄电池量远远大于新产蓄电池，比率约为3：1。
污染并非铅酸蓄电池之过
近期，多家媒体曝出公众因铅蓄电池生产企业铅排放超标致健康受损的新闻之后，中国政府开始严打涉铅污染产业。对此，公众议论的矛头直指铅酸蓄电池行业。实际上，铅环境污染是管理混乱和环保投入不足所致。中国铅蓄电池生产企业数量多、规模小，由于铅酸蓄电池进入门槛较低，全国铅酸蓄电池生产企业估计超过2000家，但产值在500万元以上的才200多家。由于市场竞争激烈，部分企业通过减少环保装备投入降低生产成本，造成铅污染严重。再者，在铅酸蓄电池的回收处理方面，由于国内废料正常的回收成本较高，导致许多无环保资质的企业进行非法拆解回收以牟取暴力，最终导致铅污染。
铅酸蓄电池污染不是其行业本身的属性，高污染风险并不等同于会造成实际上的环境污染。中国科学院陈立泉院士指出，“由于铅酸蓄电池使用铅，容易给人们造成铅蓄电池污染的印象”。但是，只要管理得力，产生的污染完全可以实现有效控制。以美国铅蓄电池行业为例，美国铅酸蓄电池的用铅量占全美国用铅总量95％以上，然而，得益于健全的法规和有效的管理，铅酸蓄电池生产造成的铅排放仅占美国全国总排放量的1.5％。
有关专家指出，经过持续的技术改进，铅酸蓄电池在使用过程中已不会产生铅污染，而制造环节控制铅污染也是可以做到的。目前，铅酸蓄电池的生产工艺并不落后，可以说我国的铅酸蓄电池产品技术水平已普遍接近国际先进工业国家，如美国、日本、德国等的产品水平，其中，我们自主创新型产品——电动自行车铅酸蓄电池为代表的深循环动力电池制造技术，在某些方面还超越了欧、美、日、韩等先进工业国家，处于国际领先水平。
碳排放限制引发对行业前景影响
铅酸蓄电池的经久不衰，归功于其固有的可靠性、低成本和可循环使用性，以及制造技术的不断改进。
铅酸蓄电池的研发工作一直持续至今，但是，它能满足运输行业不断上升的成本效率指标和日益严格的碳排放指标吗?
目前，全球主要的汽车制造企业都在大力开发混合动力汽车(HEVs)，以及进行纯电动汽车(EVs)的开发。许多国家为了鼓励购买这些新型汽车，采取了提高燃油价格，经常性实施优惠税款和低收税率等措施。但是，ILA会长David Wilson说，对于汽车制造商(特别是在欧洲)来说，主要的驱动力来自于一些国家和地区通过的“新车碳排放限制”立法。碳排放限制性法规是根据售出的各种类型车辆的系列平均值制定的。
目前，欧洲法规允许系列车型平均的最大碳排放量为160g／km，2015年这个数值将下降到130g／km，相当于每英里消耗43.5加仑燃油。到2020年，实现最大碳排放量为95g／km的目标。
据美国高级铅酸蓄电池协会(Advanced Lead-Acid BatteryConsortium，简称ALABC)执行主席Boris Monahov介绍，只有高级小轿车和纯电动车才可以实现上述排
放目标。ALABC建于1992年，位于美国北卡罗里纳州，是国际铅锌研究组织的下属机构。
除欧洲以外的其他国家也在制定各国的碳排放限制指标。美国目前的允许值为204g／km，2020年将下降至160g／km；日本的客运小轿车碳排放限制目标是，到2015年实现138g／km；中国是全球最大的汽车生产大国，中国政府提出，到2015年燃油效率提高到相当于每英里消耗42加仑燃油。
汽车制造商对碳排放的限制也已作出回应，他们通过开发各种电动、燃油混合系统汽车，达到降低碳排放的目的。实际上，这些电动混合系统的理念与燃油驱动系统一样，不是什么新鲜东西，因为早在125年前，德国的卡尔·奔驰(karl Benz)公司就取得了混合驱动汽车的专利，1890年后生产出系列混合电力——燃油汽车和纯电动汽车，但不久以后，由于燃油发动机汽车具有行程长等一系列优点，逐渐主宰了市场。
铅酸蓄电池在混合动力汽车中的应用
混合动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。混合动力汽车结合了电力驱动和内燃机驱动的优点，制动时将能量回收给电池充电，且运行平稳、噪音低，同时弥补了电动汽车行驶里程短的缺点。本文为了叙述方便，将现代混合动力汽车行业划分为四类，即微型车、轻型车、中型车和全混合电动车(如表1所示)。
在最简单的系统中，微型混合动力车配备有一个发动机。汽车停运时，发动机完全熄灭，而在每次启动时靠铅酸蓄电池启动发动机，故称为“启动
熄火”或“闲置熄火”系统。这类汽车在都市中行驶的环境下，可减少5％～10％或更多的燃油消耗。ILA会长David Wilson说：“这项技术为满足欧洲碳排放目标迈出了一大步，相当一部分汽车制造企业为满足碳排放标准安装了这一系统。”
微型混合动力车采用增强的12V铅酸蓄电池，为此，每辆车仅额外增加了100～500美元的成本，但却大大节省了燃料费用。人们广泛预计，2015年欧洲出售的新轿车将安装“闲置熄火”系统。现在，BMW系列轿车都安装了这一装置，例如，微型混合电动车在欧洲就特别有吸引力，因为欧洲燃料费用是全球最高的地区之一。
更复杂的混合燃料系统利用制动产生的能量来帮助铅酸蓄电池充电。中型混合动力汽车允许蓄电池对驱动系统增加电能，从而，有望节省更多燃料。但是，汽车不可能完全利用铅酸蓄电池电能行使。
在全混合燃料汽车中，除完全按上述方式行驶外，还可以完全用铅酸蓄电池或内燃机驱动。在汽车行驶过程中，可对铅酸蓄电池充电。
插入式混合动力汽车(PHEV)系列中，铅酸蓄电池可在当地电网网点中充电。PHEV可认为是纯电动车和混合动力车相结合的产物，行程会根据铅酸蓄电池的功率尽可能长，但若嫌运行速度慢的话，可以转换成内燃机模式驱动。PHEV的类型多种多样，包括超长行程的电力车。
替代混合动力车完全不排放碳的是没有内燃机的纯电动车(EVs)，它的应用范围不断扩大。这类车的铅酸蓄电池组件通常要求有标准的电力输出网点接入口进行定期充电。
应用于微型混合动力车系统的铅酸蓄电池，遭遇到功能更加先进的镍氢电池和锂离子电池的巨大威胁。但这并不是说，铅酸蓄电池在先进的混合动力车中将没有一点生存空间。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)开发出一种超级铅酸蓄电池，其电压高达144VoALABC成功地将其安装在混合动力车本田Insight车型中，并进行试验。试验车辆用单组铅酸蓄电池，在无维修的情况下可行使16万km。
据有关文献介绍，这种超级电池已成为奥巴马重点支持的对象之一。湖北骆驼蓄电池有限公司副总经理戴经明估计，这种超级电池在成倍提高放电量的同时，还能将电池寿命延长4倍。现在中国的骆驼电池和其他几家蓄电池企业已经开始进行这方面的研究工作。
有两家电池生产商已经可以制造此类超级铅酸蓄电池，一家是日本古河公司，另一家是美国东宾(Eastpenn)公司。ALABC主席PatrickMoseley介绍，这两家公司正在轿车厂进行进一步试验，大概需要2～3年才能获得最终结果。在另一个项目中，超级铅酸蓄电池正在一款中型混合动力车中进行试验，这款是美国亚利桑那州的菲尼克斯公司生产的本田思域(CIVIC)车型。
另外，ALABC主席PatrickMoseley强调，超级铅酸蓄电池在可再生能源储备方面，如在风能储备技术中，有相当大的潜力。这是因为超级铅酸蓄电池可以设计成调节缓存器，以调节再生能源剧烈的波动。超级铅酸蓄电池能够扩大铅基储能系统市场的应用范围。随着全球对绿色能源的关注不断加大，铅酸蓄电池生产商面临着一个新的机遇——满足可再生能源的需求，如风力和太阳能等。2005年至2009年期间，中国新安装的风力发电量呈现超过100％的年复合增长率，而在此期间新装太阳能设备发电量的年复合增长率超过40％。
德国福特研究所电池和储能技术专家Eckhard Karden说：“未来将会证明，超级铅酸蓄电池是个很有开发价值的产品。我们正在密切关注超级铅酸蓄电池的发展，同时与汽车制造厂加强联系和沟通。目前，超级铅酸蓄电池还仍然需要进行严格的测试。福特研究所要求用于混合动力车的电池寿命至少为12年，而且任何一种铅电池必需证明，在长期的使用中低成本优势超过其它类型的电池。”
电池之争的关键是成本
电池是一种直接把化学能转变成电能的装置，属于化学电源。电池按是否可以循环使用划分为两大类：一次电池和二次电池。一次电池是活性物质仅能使用一次的电池，又称原电池，如锌锰电池，碱锰电池等。二次电池可充电、循环使用，又称蓄电池。目前，应用最广泛的蓄电池包括铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，其性能和优缺点如表2所示。
铅酸蓄电池的实现产值占可再用电池市场的65％，其次是锂离子电池、镍基电池，分别占24％和11％。铅酸蓄电池的传统优势在于安全性高、成本低、适用范围广和再回收利用率高，因此较为普及化。
亚洲开发银行的数据显示，铅酸电池仍是成本最相宜的选择。镍氢电池的寿命较短，对部分用家而言，其成本可能偏高。锂离子电池价格亦属昂贵，但其可使用年期内产生成本仅是铅酸电池的1.6倍。因此，只要削减一定价格，锂离子电池未来亦可归入成本相宜之列。
Karden指出，目前在混合动力车中应用铅酸蓄电池的主要原因是可以大大降低成本。不过，在车辆制造企业日益关注减少车重以提高燃油效率之时，铅酸蓄电池存在有重量较大的明显缺点。
ALABC主席Patrick Moseley指出，目前欧洲生产的中型混合动力车本田思域(CIVIC)车型正在准备试用另外几种设计更加常规的高压铅酸电池，项目测试工作将于今后几
个月内开始。
按目前的情况，对中型混合动力车和纯电动车来说，镍氢电池是较好的选择。镍氢电池生产已是一项成熟的技术，目前全球产能庞大且不断增长。事实上，混合动力车已成为镍氢电池的主要用户。法国市场分析人士Avicenne指出，2009年镍氢电池的年收入60％来自混合动力车行业，而在2000年来自混合动力车行业的收入几乎为零。
然而，镍氢电池的成本远远高于铅酸蓄电池。若铅酸电池有与镍氢电池相同性能的话，对成本极其敏感的汽车制造商来说，会毫不犹豫地选择铅酸电池。
Karden说，对插入式混合动力车来说，锂离子电池是最适合的，尽管其价格比镍氢电池还要高。采用锂离子电池的电动车行使350英里(约合560km)要花费25000欧元。然而，可以肯定地说，随着锂离子电池技术的发展和产量增长，成本将会下降。据福特公司称，锂离子电池与同等功率的镍氢电池相比，体积要小25％-30％，重量要轻50％。
铅酸电池制造商不必担心会丢失一些电池市场份额，因为无论是镍氢电池，还是锂离子电池，都不适应在较低温度下启动内燃机。对于锂离子电池来说，由于内阻很大，所以无法瞬时释放很大的能量，因而必须借助铅酸蓄电池；同样，镍氢电池电压低、能量密度低的缺点，也需要借助铅酸蓄电池。这就意味着几乎所有先进的混合动力车，包括大部分插入式混合动力车，为启动发动机必须要安装一个小型铅酸蓄电池，同时，为了给危险地带的基础原器件提供电力(如照明)，也必须安装小型铅酸蓄电池。
虽然工艺技术进步到可以不用双电池系统，但许多业内人士预计，今后相当一段时间内，即使是先进的混合动力车，铅酸蓄电池也是不可或缺的。
对于先进的混合动力车将需要一个高压电系统和低压电系统的说法，Karden表示认同。预计未来的常规微型混合动力车将会依靠单一的铅酸蓄电池运行。因为在普通轿车和混合动力车中，将不会有取代铅酸蓄电池的技术解决方案。虽然铅酸电池有些笨重，但是耐用且成本低廉。
即使是纯电动车也需要一个低电压的蓄电池来帮助其运行。例如，将上市的福特福克斯电动版Ford Focus Electric锂离子电动车，仍然配备有一个12V的铅酸蓄电池来运行基本的电子系统和电器件。Karden指出，在可预见的未来，人们不会认为铅酸蓄电池将会淘汰。
混合动力车和纯电动车的市场将会如何发展呢?预计不断更迭的汽车制造技术的未来将是复杂多变的，因为它受许多不确定因素的影响，如石油和能源价格，以及政府为了推动新能源汽车市场而采取的财政刺激政策的程度和持久性。福特欧洲公司的发言人Volker EIS说：“我们预计，到2020年全球纯电动车、混合动力车和插入式混合动力车三者的销量将占汽车总销量的10％-25％。”
Avicenne预计，到2015年混合动力车(HEVs)的销量将会达到220万辆。也有一些专家预计这个数值将会高达800万辆。但Avicenne推测，2015～2020年间混合动力车(HEVs)和电动车(EVs)的销售量增长幅度预计会更慢一些，在全球范围内其各自的销售量在40万辆。这个数值与目前全球每年生产5000万辆客用轿车相比，所占比例很小。欧洲汽车制造协会(ACEA)表示，未来10年，使用常规燃油的内燃机汽车仍然在汽车市场中处于主导地位。
在中国，当前一辆锂离子纯电动汽车的锂电池组要价8万元人民币，而使用铅酸蓄电池则只需要不到3000元人民币。
电动自行车是中国铅酸蓄电池的首要市场
在各种轻型电动车中，电动自行车在中国市场上占关键地位，销售量在过去几年中出现猛增。据农银国际证券有限公司统计，中国电动自行车2010年产量为2500万辆，料2011年将同比增长8.0％至2700百万辆，而中国电动自行车的累计市场规模由2005年的2250万辆增加至2010年的8140万辆，年复合增长率为34.9％，预计于2011年将进一步增加至11400万辆，即同比增长为13.5％。
电动自行车用动力电池需求一般分为两类：一级市场，指与新电动自行车捆缚一并销售的电池市场；二级市场，指替换市场。中国电动自行车产业整个市场保有量已超过1亿辆。由于每辆电动自行车一般配备3～4只电池，而每只铅酸动力电池的平均寿命约为1.5年，预计于2011年，电动自行车用动力电池需求量将同比增加11.4％。随着电动自行车市场保有量的进一步扩大，电动自行车动力电池替换市场的需求将会快速增长。这样，实际上电动自行车动力产品对于中国的消费者来说，已经具备了消费品的属性。
中国特有的电动自行车行业为铅酸蓄电池锦上添花。中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙提供的一组数据显示，2010年中国铅酸蓄电池销售额890亿元，同比增长17.1％，产量13700万kVAh，同比增长19％，其中，电动自行车电池5320万kVAh，占38.8％。
另据有关机构不完全统计，2010年锂离子电池电动自行车产量约70万辆，仅占电动自行车总产量的2.5％，铅酸电池电动自行车占95％。这种态势的原因是，铅酸蓄电池既稳定又便宜，拥有着超高的性价比话语权。目前，电动自行车用一组铅酸电池的价格约为450元(48V)，锂电池一组约1300元(48V)，而一辆铅酸电池电动车约1500元左右，锂电池电动车2800～3000元人民币左右，价格贵了近一倍。
不过，随着国家对铅酸电池行业的整顿，供给紧张可能导致铅酸电动车价格可能出现较大幅度上涨，从而缩小锂电池自行车与铅酸电池自行车的价格差距。随着锂电池技术的不断完善，以及规模效应的凸显，锂电池电动自行车需求将大幅增加。
另外，2011年5月底国家公安部、工信部、工商总局、质检总局等四部委的发布联合公告，要求电动自行车车身重量小于40公斤，时速不得高于20公里，并限期淘汰在用“超标”车。当前，我国电动自行车用铅酸电池通常重量约为13～17公斤(为48V的常用规格)，因此市面上出售和流通的铅酸电动自行车，可能有90％以上整车重量都大大超过40公斤，不符合规定，而用于电动自行车的同等规格(48V)的锂电池重量仅为4公斤，整车质量完全满足小于40公斤的要求。因此，对锂电池来说，迎来了难得的发展机遇，但要替代铅酸电池，还有很长的路要走。
铅酸蓄电池的未来
总的来说，铅是否能进入先进的混合动力车市场，目前尚不清楚。但是，作为类似启动－照明－点火系统(SLI)蓄电池的传统功能，在未来大多数新驱动技术中，铅酸电池作为辅件的作用非常重要，绝大部分混合动力车，甚至纯电动车都离不开铅酸蓄电池。一种增强型铅酸蓄电池已经用于微型混合电动车中，预计未来几年这种汽车将成为欧洲普通的新车。
基于铅酸蓄电池是基础启动电池市场的主导，Karden坚信铅工业前景不会暗淡。人们在关心更多其他复合电池的时候，也应该密切关注和维护这个大市场，而不应该忽视之。
假如汽车行业仍将持续稳定发展，未来几年铅酸蓄电池就应该有稳定的市场，甚至驱动系统的更迭还会稳定地增加铅酸电池的市场份额。
中国特有的电动自行车行业是铅酸蓄电池的首要市场，由于市场保有量已经超过1亿辆，替换市场早已超过一级市场需求，铅酸蓄电池已是实实在在的消费品，中短期内其市场霸主的地位无可撼动。尽管中国政府出台了一系列整顿铅酸蓄电池的政策法规，但只是阵痛而已，相信经过业内的兼并重组，经过产品技术的更新换代，铅酸蓄电池的未来应该依然光明。
废旧铅酸蓄电池 第3篇
2014年5月12日, 国内首个铅酸蓄电池产业联盟在上海成立。联盟希望通过努力, 在3年内力争使废铅酸蓄电池合法回收率达到80%以上。联盟会员承诺, 将采购持证再生利用企业生产的再生铅。
目前我国废铅酸蓄电池回收行业处于无序状态, 上海地区合法循环回收不足10%, 含铅废液的随意倾倒是导致“血铅”等污染事件的一大源头。风帆股份董事长在今年两会上提议, 基于物联网技术, 构建铅蓄电池资源循环体系。而一批企业拥有铅回收处理的能力, 以及遍布全国的销售网络和专门的物流公司, 发展再生铅产业各有优势。
废旧铅酸蓄电池 第4篇
在这场整风运动中，以南都电源（300068）为代表的龙头企业也受到了巨大冲击，世界级的霸主江森自控亦在上海被勒令停产；而圣阳股份（002580）、风帆股份（600482）等公司前三季度业绩也集体遭遇拐点。不过，南都电源、骆驼股份（601311）等龙头企业并未就此倒下，相反，它们在行业洗牌中迅速崛起。业内人士预测，一旦《铅酸蓄电池准入条件》正式出台，行业集中度将不断提高，具备资源整合能力的龙头企业将优先受益。
血铅事件是洗牌导火索
前三季度，南都电源、圣阳股份、风帆股份、卧龙电气（600580）净利润增速悉数下滑，部分公司还呈现负增长。
此外，在港股上市的哈尔滨光宇、天能动力以及在海外上市的江苏双登均受到了不同程度的影响，股价也出现了一定幅度的下跌，其中哈尔滨光宇自2009年以来股价下跌近90%。整个铅酸蓄电池行业出现了共振，即便是行业巨头也未能幸免。
分析人士指出，如果环保部不启动整肃风暴，铅酸蓄电池行业或可继续沿袭此前的生存法则，但这并非行业之福。最终，诸多问题的叠加促使环保部对铅酸蓄电池行业痛下毒手。
资料显示，此次整顿之前，国内铅酸蓄电池企业不下三千家，其中绝大多数停留在作坊阶段，呈现出技术水平低下、产能重复等众多乱象。这些作坊企业凭借价格战术在中低端市场愈演愈烈，扰乱了行业正常的定价规则和发展规律，因此，铅酸蓄电池行业虽不乏江苏双登、南都电源等龙头企业，但后者无法有效的整合行业资源，由此造成无序化现象极为严重。据悉，欧美等地区的铅酸蓄电池企业并不多，数家企业控制全国的大部分市场，其产品定价和技术升级的能力远非国内企业所能比拟。
此外，由于大量资质不全的企业争相介入，铅酸蓄电池行业产能过剩现象较为突出。不管是通信后备电池，还是一般的电动车动力电池，均存在供过于求的现象。产能的放大反过来倒逼电池价格进一步下挫，压缩行业毛利率。南都电源就是受害者之一，由于通信后备电池产能较大，而需求端的移动运营商相对较少，致使南都电源的议价能力不足，以至于被迫接受中国移动单方面的定价，从而引发南都电源被中国移动绑架的联想。
在这种背景之下，“锂概念”风生水起，不断有声音质疑铅酸蓄电池，部分人士甚至建议用锂电池取代铅酸蓄电池，继而淘汰后者；而接连不断的血铅事件则直接将铅酸蓄电池行业打入谷底。
血铅事件并不是偶然的，正是由于铅酸蓄电池行业尚无准入标准，因此众多不具备资质的小企业才得以进入。这些企业无视环保问题，当然也未必有能力处理环境污染问题，最终导致血铅事件频发，彻底激怒了公众及监管层。
经过大半年的整顿，环保部记录在册的近八成企业被永久关闭，从某种程度而言，血铅事件只不过是一个导火索，它将行业洗牌的时间窗口提前了；即便没有血铅事件，铅酸蓄电池行业也将缓慢步入洗牌期，毕竟无序化竞争并不符合行业的发展诉求。
铅酸蓄电池依然充满活力
相比于锂电池，铅酸蓄电池历史积淀相对较深，实际应用也较为成熟。资料显示，铅酸蓄电池可分为动力电池和储能电池，前者提供启动电力和行驶驱动电力；后者则用于储能站，可作为智能电网的有益补充。
据悉，仅在电动车领域，铅酸蓄电池的应用范围就涵盖轻微混带起停功能的混合动力车、经济型中混混合动力车、低速短途小型电动车、特种电动车及高尔夫车等。以混合动力车为例，铅酸蓄电池具备高功率、高平台、快速充放电的特点，并且成本较锂离子电池更低，因此，虽然比亚迪等厂商大力发展包括高铁电池电动车在内的新能源汽车，但就目前来看，以铅酸蓄电池为主导的混合动力站依然占据主流。基于此，南都电源才于9月份收购华宇电源及长兴五峰，大规模进军电动自行车领域。
分析人士认为，此前，铅酸蓄电池行业陷入整顿狂潮，但锂离子电池并未因之受益；而目前铅酸蓄电池行业的整风运动已初见成效，行业准入条件也即将出台，铅酸蓄电池行业无疑将迎来良好的发展契机，届时，锂电池更加难以对铅酸蓄电池形成致命的冲击。
而在储能应用方面，铅酸蓄电池才刚刚开始，对于整个行业而言，储能电池可视为铅酸蓄电池的升级系列，为行业打开了更为广阔的应用空间。目前，南都电源正在建设可移动式储能站，铅酸蓄电池技术就得到了良好的应用。尽管此项技术尚不完全成熟，市场规模也相对有限，但铅酸蓄电池的低成本及循环利用更加方便等特点决定了锂电或液流电池不可能完全取代铅酸蓄电池。据悉，美国的储能站也多采用铅酸蓄电池，而随着技术的不断升级，铅酸蓄电池储能站的性能将更为稳定。
中信证券的报告显示，经过停业整顿，铅酸蓄电池的供求变化已经发生倾斜，其中，电动自行车电池缺口高达40%，汽车启动电池的缺口也将近20%，因此，整顿之后的铅酸蓄电池行业依然充满生机。
行业龙头有望迎来拐点
铅酸蓄电池行业自上而下的整顿一度让行业陷入低谷，但多家券商表示，整顿带来的只不过是阵痛，对于龙头企业而言则是机会。一方面，环保部关停了数百家资质不全的企业，本身是优胜劣汰的过程，对于缓解行业产能过剩局面不无裨益；另一方面，即将出台的行业准入条件为铅酸蓄电池行业订立了“游戏规则”，龙头企业的示范效应有望得到彰显。
东北证券认为，行业内的环保风暴和国家财政政策的收紧给南都电源带来了极佳的外延式扩张机会，因此公司成功完成了对华宇电源和五峰电源的股权收购。据东北证券测算，目前铅酸蓄电池在整个电动自行车用蓄电池市场的占有率高达97%，锂电池的渗透率只有3%左右，切入动力电池市场无疑为公司打开了成长空间。而在通信市场方面，运营商部分客户已在整顿中倒下，而南都电源坐拥优质通信后备电池资产，足以对运营商形成倒逼效应，议价能力随之提高，因此通信市场中期增长态势有望延续。
中投证券认为，骆驼股份的生产线已经全部恢复正常生产，搬迁影响也彻底消除，而四季度是传统的销售旺季，加上骆驼股份蓄电池在政府治理后涨价15%，使公司盈利能力大大增强。中长期来看，行业落后产能的逐步淘汰将给骆驼股份的产能释放提供扩张空间，成长潜力较为明确。另外，中投证券认为行业洗牌仍未结束，集中度有望进一步提升，作为龙头的骆驼股份将在行业供需发生扭转的基础上进入中长期盈利拐点。
铅酸蓄电池故障探源 第5篇
由于蓄电池导致的车辆故障占整车维修故障的10%左右。造成车用蓄电池故障的原因大体上可分为质量问题和使用不当两大方面。质量问题方面的原因有:原材料质量欠佳、工艺粗糙、极性装反造成极柱标错等;使用方面的原因也称人为原因, 主要是指:充电不及时产生硫化, 充电时极性接反, 外壳不干净, 电解液不纯、杂质多、密度过高或过低, 没有及时定期维护等。
在铅蓄电池的检测过程中, 常常会遇到铅蓄电池出现故障和异常数据而使检测无法进行或使试验提前终止的情况。因此, 掌握故障分析对检测工作是很重要的。
1. 极板弯曲和腐蚀断裂
极板弯曲多发生于正极板, 而负极板很少发生, 有的负极板弯曲则是由于正极板弯曲过甚而迫使负极板亦随之弯曲所致。正常使用的蓄电池达到规定年限后, 将因板栅腐蚀、强度变小而造成极板断裂, 尤其正极板表现更为严重, 这属于正常的寿命终止。但若使用维护不当, 则会造成极板弯曲和加速板栅腐蚀。
极板的断裂多发生于使用寿命过程中, 由于板栅腐蚀, 强度变小, 造成极板断裂, 尤其正极板栅表现更为严重, 造成极板弯曲主要原因有以下几个方面:极板活性物质在制造过程中因形成或涂膏分布不均匀, 因此, 在充放电时极板各部分所起的电化作用强弱不均匀, 致使极板上活性物质体积的膨胀和收缩不一致而引起弯曲, 有的造成开裂。极板在运输保管中受潮, 蓄电池在充、放电时极板各部分所引起的电化学变化也不一样, 即极板各部分的膨胀和收缩不一致。大电流放电或高温放电时, 极板活性物质反应较激烈, 容易造成化学反应不均匀而引起极板弯曲。过量充电或过量放电, 增加了内层活性物质的膨胀和收缩, 恢复过程不一致, 造成极板的弯曲, 如极板断裂严重应更换极板组。蓄电池中含有杂质, 在引起局部作用时, 仅有小部分活性物质变成硫酸铅, 致使整个极板的活性物质体积变化不一致, 造成弯曲。
造成正极板腐蚀断裂主要有以下几方面原因:制造板栅合金工艺有问题, 引起极板在充放电过程中不耐腐蚀而断裂;充电时, 正极板栅处于阳极极化的条件下, 经常过量充电是正极板腐蚀断裂的主要原因;电解液密度过高, 温度过高, 正极板氧化腐蚀加剧;铅蓄电池的电解液中, 含有正极板栅有腐蚀作用的酸类或其它有机物盐类, 都会逐渐腐蚀正极板栅。这些对正极板栅有害的酸类、盐类可能来自硫酸蒸馏水中, 也可能从隔板或其它部件里浸出, 因此, 在充放电循环中, 极板或正极板栅不断地, 被腐蚀;正极板受腐蚀的过程, 也就是氧化膜生成的过程, 因此板栅的线性尺寸有所增加, 这就造成了板栅的变形或膨胀。如果极板有少量的大筋断裂 (对大型、固定型蓄电池或厚型极板而言) , 可将断裂处锉出金属光泽, 再行焊补修理。
正极板栅腐蚀和变形的特征:电解液混浊, 极板呈腐烂状。正极板活性物质, 由于板栅受到腐蚀而失去了应有的强度和凝固性, 造成脱落, 这种脱落往往是呈块粒状。由于正极板栅的腐蚀, 引起活性物质脱落, 这不仅破坏了活性物质的细孔组织, 而且有效物质的数量也逐渐减少。这必然造成电池的容量下降, 循环寿命缩短。
正极板栅腐蚀机理。二氧化铅表面析出氧腐蚀:当阳极充电时, 正极析出氧, 这些氧以“超化学当量的原子”的形式进入二氧化铅的晶格中, 并透过氧化物层扩散到金属表面, 把金属氧化。氧化金属是决定铅的正极腐蚀速度的基本过程, 温度升高极化加强, 引起氧扩散速度增加, 腐蚀速度加快。正极板在阳极极化时腐蚀, 基本上是沿着晶粒边界进行的。由于在合金每一小晶粒的外层都有另一固溶体的外层, 于是在晶粒之间形成了组份与晶粒本身不同的夹层晶间夹层, 合金腐蚀发生在夹层里。
2. 极板硫化
蓄电池长期处在放电状态或者充电不足状态下, 会在极板上逐渐生成一层导电不良、白色的粗大而坚硬的硫酸铅晶体, 正常充电时, 不能完全使其转化为铅和二氧化铅, 这种现象称为“硫酸铅硬化”简称“极板硫化或硫化”。粗晶粒硫酸铅堵塞了极板孔隙, 使电解液渗入困难并增加了内阻, 因而蓄电池容量降低。起动时不能供给足够的电源, 发动机不能起动。
蓄电池硫化的主要表现是:放电时蓄电池容量明显降低, 起动无力;用高率放电计检查时, 单格电池电压急剧下降;充电时单格电池电压迅速上升到2.5V左右, 电解液温度过高, 但相对密度却增加缓慢, 且过早出现“沸腾”现象。电解液温度很快上升到40℃以上。使用时电容量显著不足, 且电压下降很快。
极板硫化的主要原因有:蓄电池经常在电量不足的情况下使用, 特别是当单格电压低于1.76V以下时, 仍以较大电流放电, 如使用起动机等;充电不足的蓄电池较长时间放置不用, 又没能定期进行补充充电;电解液的硫酸密度经常过高;电解液的液面高度太低, 使极板上部长期暴露在空气中 (主要是负极板) , 汽车行驶过程中, 上下波动的电解液与极板氧化部分接触, 造成极板活性物质氧化生成粗晶粒的硫酸铅, 使极板上部硫化;配制电解液用的浓硫酸或蒸馏水不纯, 杂质造成蓄电池内部短路:蓄电池在车上固定的位置不合理, 导致蓄电池长期工作温度高于45℃。若蓄电池极板轻度硫化, 可换加蒸馏水, 采用去硫充电法, 以2～3A的小电流进行充电, 充电时应使温度低于40℃。当电解液有较多的气泡产生时, 将充电电流减少到原充电电流的1/2或1/3。当电解液出现剧烈沸腾时, 将充电电流重新升到原充电电流, 再继续充电3～4h。若检查蓄电池电压基本稳定时, 则表明硫化基本消除。这时, 结束充电, 迅速倒出蓄电池内全部电解液, 换正常使用的电解液, 仍采用小电流充电。充足后再放电, 经过几次充放电循环, 就可以装车使用。若蓄电池极板较严重硫化, 应拆开蓄电池, 将硫化程度相同的极板装配成一组, 使同一蓄电池每个单格内的极板硫化程度基本相同。再把选好的极板放在热水中刷洗干净并晾干, 将硫化程度相同的极板焊接到一起, 装入清洗干净的蓄电池壳内。向蓄电池壳内加入蒸馏水, 使之高出极板10～15mm, 放宜4～6h。然后, 先以该蓄电池额定容量的1/20电流充电, 当壳内电解液密度达1.20～1.25时, 马上降低电流, 以1/30的电流充电, 一般连续电解40h左右, 即可全部去硫。在电解过程中, 应每隔3～4h检查一次电解液密度及电压。若在电解进行35h后, 经多次检查电解液的密度都不再增加, 单格电压能保持在2～2.5V, 且冒泡激烈, 应将极板取出检查, 看是否已全部去硫。如果极板表面上的硫化物已全部去掉, 极板会全部变软。若极板四个角仍发硬, 则须再次电解去硫, 并重新换加蒸馏水。通入电流为第一次电解去硫的2/3, 再充电10～15h。等待极板完全去硫后, 倒出电解液, 冲洗干净, 装入蓄电池内, 然后装上盖板, 并封好胶。把正常的电解液加入蓄电池内放置3～5h后, 即可按常规方法进行充电。大量实践表明, 用快速充电机充电, 对消除硫化有显著效果。维修极板硫化较严重的蓄电池, 必须事前给用户讲清楚, 由于维修工序复杂, 而且没有百分之百的把握, 双方都要有思想准备。
3. 自行放电
在未接通外电路时, 蓄电池的电能自行消耗。充足电的蓄电池, 因某种原因放置不用, 在不工作的情况下, 逐渐消耗电量 (失去电荷) 的现象, 称自行放电。
自行放电不能完全避免, 一般认为每天消耗本身容量的1%～2%是正常的, 如超过此数值, 为不正常自行放电。其故障表现是:当再次起动发动机时, 起动机明显无力, 甚至不转;测量电解液密度, 其值明显低于停驶之前, 蓄电池自行放电的原因主要有:电解液不纯, 极板材料或电解液中有杂质, 这样杂质与极板或不同杂质间就会产生电位差, 形成闭合的“局部电池”而产生电流, 使蓄电池放电。或者是溢出的电解液堆积在盖板上, 正、负极桩形成通路;或者是硫酸下沉, 上下部密度差别大, 使极板上下部发生电位差引起自放电。隔板破裂, 造成局部短路;蓄电池盖上有电解液或水, 使正、负极间形成通路而放电;活性物质脱落, 使极板短路造成放电;蓄电池长期存放, 电解液中硫酸下沉, 使上部比重小, 下部比重大, 引起自行放电。
不同原因引起的自放电, 其故障排除的方法不同:检查蓄电池盖表面, 若有不洁予以清洁。
注意观察蓄电池在充电时电解液是否呈现褐色, 若是, 则为壳体底部沉积物太多而造成自放电, 需倾出全部电解液, 并用蒸馏水将壳体内部冲洗干净, 然后重新加注电解液, 并充足电。
如果检查均为正常或将其它造成自放电的故障原因排除后, 自放电故障仍明显, 则可能是电解液不纯, 故障处理的方法为:先将蓄电池全放电或过度放电, 以使杂质全部进入电解液, 然后将电解液全部倾出, 用蒸馏水冲洗壳体内部后, 加注电解液并将其充足电。
用电设备开关未关或电路有短路、漏电故障时, 会有与蓄电池自放电故障相同的现象, 因此, 在检查和排除蓄电池自放电故障时, 应先检查有无蓄电池外接电路的问题。
由于数字石英钟、电子调谐 (电台记忆) 式收放机及电喷发动机计算机记忆内存等在点火开关关断时仍处于通电状态, 因此, 在点火开关关断及所有用电设备开关关断的状态下, 检测蓄电池的输出电流不为0或检测用电设备的电路电阻不为开路 (电阻≠∞) 是正常的, 但电流不应大于1A, 电阻不小于100Ω, 否则, 说明电路或开关有短路或漏电故障。
要减少自行放电, 电解液必须力求纯净, 使用中应经常保持蓄电池盖清洁, 以免短路。如电解液不纯, 需将蓄电池用标称容量的1/10的电流放电至单格电压1.7V为止, 然后将电解液倒出, 并用蒸馏水清洗干净, 再换用纯洁电解液进行充电。应急修理的方法是:若蓄电池顶部不清洁, 则可用稀释的氨水或碳酸钠溶液清洗干净;若全部单格电池自行放电严重且电解液呈现褐色, 则应更换电解液;若个别单格电池自行放电严重, 则可拆修该单格电池。
4. 活性物质大量脱落
铅蓄电池在充放电过程中, 极板的活性物质渐渐因损坏而脱落, 这种现象主要发生在循环充放电末期, 主要特征是在电解液中有沉淀物, 电池容量下降。充电时电解液会成为混浊褐色溶液, 充电电压上升过快, 电解液过早出现“沸腾”现象, 而其密度达不到规定的最大值;放电时电压下降过快, 容易明显不足, 则说明蓄电池极板活性物质脱落较多。蓄电池的电解液混浊并呈现褐色, 同时其容量明显不足, 这是活性物质脱落的现象。活性物质的脱落, 如果是电池的使用寿命接近终止时, 活性物质的脱落已是正常现象, 但是在下列情况时, 同样造成极板的活性物质脱落。正常使用期内蓄电池极板上活性物质脱落是有限的, 造成极板活性物质早期脱落的原因有:
负极板由于添加剂比例不当, 在充放电过程中引起活性物质膨胀脱落;充放电电流大或过量充放电, 长期过放电;充电时电解液温度、密度过高;放电时外电路发生短路;电解液不纯;极板硫酸化或板栅腐蚀断裂。
起始充电电流过大。因极板活性物质的还原是从导电最好的栅架处开始的, 大电流充电时, 该处硫酸铅迅速还原, 所以距栅架较远的硫酸铅来不及起化学反应, 由于硫酸铅体积较大, 故与内部已还原的活性物质间的附着力就差, 所以易从极板止脱落下来。充电终期电流过大。这样会产生大量的气泡, 剧烈地冲击极板表面, 使已还原的比较松软的二氧化铅大量脱落。
经常性的过量充电。过充电的电流虽然不大, 但因此时极板上硫酸铅已全部还原为二氧化铅和铅, 充电电流全部用到电解液上, 这时产生的气泡虽不太多, 但同样对极板表面产生冲击作用使活性物质脱落;放电电流过大。此时化学反应激烈, 会引起极板翘曲, 从而造成活性物质脱落;由于活性物质脱落, 会使极板短路, 造成电池自行放电, 必须将蓄电池拆开修理。
蓄电池极板组安装不良而松旷、蓄电池在车上安装不牢固, 使极板组颠簸振动加剧, 造成活性物质脱落。冬季蓄电池放电后未及时充电, 使电解液密度过低而结冰, 导致活性物质脱落。
由于蓄电池制造厂一般采用热风循环的干燥方式, 极板表面一层的活性物质先干燥, 里层的活性物质后干燥。这种干燥方式有它的优点, 即在湿热条件下, 极板水分缓缓挥发, 活性物质自身结合牢固, 活性物质与极板板栅结合也牢固。但这种干燥方式也有缺点:干燥时间长, 而且负极板上的海绵状纯铅往往不容易干透, 存有水分。冬季大气寒冷, 存放极板及蓄电池的库房温度很低, 没有干透的负极板就会受冻。
有的人在加注电解液时, 往往只注意到了电解液密度值, 却忽略了规定的相对应标准温度。特别是在冬、夏两季, 加注的电解液密度必须严格符合说明书的规定。
大电流过充电, 或者是低温大电流放电, 或者是在行驶中过分颠簸振动, 都会加速活性物质脱落。负极板活性物质一旦遇到高密度的电解液, 几经充电循环, 活性物质就会大量脱落, 促使蓄电池使用寿命人为缩短。因此, 应严格按照制造厂的要求, 在使用中根据不同的地区和季节条件, 及时调整电解液密度 (指标准温度下的密度值) 。若活性物质脱落较轻者, 则可将电解液倒出, 使用蒸馏水清洗, 然后加注相同密度的电解液, 若活性物质脱落严重者, 蓄电池只能报废了。
5. 极板短路
铅蓄电池的短路系指铅蓄电池内部正负极群相连。隔板损坏、极板拱曲变形以及活性物质大量脱落等, 致使正负极连通, 造成极板短路。蓄电池内部发生短路时, 开路电压降低, 电解液密度比其它单格低, 充电时不冒气泡或气泡出现很晚, 电解液温度比其它单格高;电解液密度和充电电压上升少甚至不变;放电时容量小, 电压下降快;容易发生极板硫酸盐化现象, 极板组取出后正极板从深褐色变为浅褐色, 负极板从浅灰色变为灰白色, 而且手感发硬并有短路痕迹。极板短路的外部特征是充电电压低, 密度上升很慢, 整个充电过程中气泡少, 而且用高率放电计测试时, 单格电池电压很低或者为零。铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面:
开路电压低, 闭路电压 (放电) 很快达到终止电压;大电流放电时, 端电压迅速下降到零;开路时, 电解液密度很低, 在低温环境中电解液会出现结冰现象;充电时, 电压上升很慢, 始终保持低值 (有时降为零) ;充电时, 电解液温度上升很高很快;充电时, 电解液密度上升很慢或几乎无变化;充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
造成铅蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面:隔板质量不好或缺损, 使极板活性物质穿过, 致使正、负极板虚接触或直接接触;隔板窜位致使正负极板相连;极板上活性物质膨胀脱落, 因脱落的活性物质沉积过多, 致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连;导电物体落入电池内造成正、负极板相连;焊接极群时形成的“铅流”未除尽, 或装配时有“铅豆”在正负极板间存在, 在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。导电物体落入蓄电池内, 或是焊接、装配时有“铅豆”在正、负极板之间;隔板穿孔或孔径太大使极板在充、放电时形成的“铅绒”穿透隔板;极板弯曲变形而损坏隔板或活性物质脱落、沉淀在极板下缘。
对于短路的蓄电池, 必须拆开, 查明原因, 更换极板, 才能排除故障。处理时, 拧开液孔塞, 直接观察有无导电物体落入造成极板之间短路, 如有则取出导电物体。充电时若正、负极板之间不冒气泡, 用温度计测量正、负极板间温度较高, 可用薄塑料片插入正、负极板间慢慢移动, 以清除极板间的短路物体, 不能直接清除时, 可将发生故障的单格电池极板组取出, 以清除导电物体和沉淀物。如隔板破损, 则应更换。
铅酸蓄电池故障探源 第6篇
蓄电池正、负极互换称为反极。造成反极的主要原因, 一是由于铅蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。这种情况下会出现铅蓄电池灌完酸用电压表测量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。另一方面是铅蓄电池在容量放电时在多个串联使用中, 由于某个蓄电池 (或某单体蓄电池) 容量较低或完全丧失容量。在放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电, 使原来的负极变成正极, 原来的正极变成负极, 端电压出现负值的现象。
反极故障通过测量蓄电池总电压即可发现。因为, 若有一个单格形成反极, 不仅失去该单格的2V电压, 而且还要增加2V反向电压, 即共降低电压4V左右。对于额定电压为12V的蓄电池, 如测得的电压为8V左右, 即说明有1个单格电池反极;如测得的电压仅为4V左右, 则说明有2个单格电池反极。然后, 分别测量各单格电池, 极性相反的单格即为反极。
在装配时造成反极的电池, 必须返工, 因为正、负极板的填加剂不一样, 即使继续充电使正、负极板的极性转换, 其容量和寿命也会受到很大影响。使用中的蓄电池只是开路电压很低, 其极性仍然正常, 说明还没有真正反极, 但若不及时将故障排除, 随着使用时间的增长将会出现真正的反极。对使用中造成反权的蓄电池, 应单独进行过充电处理, 待其容量达到要求后, 方能与正常蓄电池串联使用。
7. 蓄电池外壳爆裂
安全是一切工作的重中之重, 蓄电池起火爆炸, 其后果是不堪设想的。蓄电池的外部故障有:壳体或盖子裂纹、封口胶裂纹、极桩松动或腐蚀等:内部故障有:极板硫化、活性物质脱落、极板短路、自行放电、极板变形等。尤其是正在车上使用的时候。造成蓄电池爆裂的主要原因有:
通气孔堵塞:在长时间充放电过程中, 内部温度上升, 电解液发生化学反应, 产生的大量氢气、氧气等气体排不出去, 内部压力骤增, 极易胀坏壳体。尤其在炎热的夏天, 容易发生爆炸。
极间短路:加注电解液时若带进金属屑末或极板上的活性物质脱落, 在蓄电池内形成短路;或者起动机使用时间过久, 电解液温度急骤上升, 电解液和气体急骤膨胀, 造成爆炸。
蓄电池安装不牢:蓄电池松动会震裂壳体, 造成早期异常损坏, 有时会引起爆裂。
检修不当:随意在蓄电池上用打火的方法检查其存电状况, 极易引起大电流放电而爆裂。
低温冻裂:在北方地区的冬天, 低温放电量在25%以下应立即补充电。否则, 电解液相对密度过低, 会冻裂壳体。
高温暴晒:夏天气温高, 蓄电池较长时间在烈日下爆晒, 容易致使壳体变形或破裂, 若电解液渗漏到电缆沟, 则引起线路短路产生火花, 起火爆炸。
操作方法欠妥:长时间起动, 大电流放电, 导致电解液温度骤增, 产生大量气体促使蓄电池内气压骤增而胀裂或爆炸。充电末期, 由于过充电, 电解液温度较高, 产生大量的氢气、氧气等气体, 一旦与火花接触, 就会立即燃烧。
蓄电池外壳破裂, 会导致电解液泄漏。应急修理时, 先用温热水把蓄电池壳的裂纹处清洗干净, 擦干, 然后用小刀将裂纹割成V形槽, 并将“好搭档AB胶”调匀后涂在V形槽内, 再用研磨成粉末状的废旧蓄电池壳的粉末撒满V形槽, 将胶水涂在粉末上, 待胶水渗透完后, 将其压实并在其表面贴一层布, 最后在布上涂一层AB胶, 2 min左右即可使用, 完好如新。“好搭档AB胶”具有粘接度高、粘接时间短、使用方便的特点, 非常适宜于维修时快速粘接塑料件。
预防蓄电池爆炸的措施主要有:保持蓄电池盖上的通气孔经常畅通;充电机与蓄电池连接时, 要注意极性正确, 极桩接线要牢固。同时, 蓄电池内部短路或者硫化应及时排除;用高率放电计检测蓄电池时, 应先将蓄电池加液孔盖打开。发电机调节器的电压调整值应调整适当, 12V汽车调整范围是13.8~14.5V。严禁在蓄电池周围产生电火花、明火和吸烟, 充电时要有人值班, 并注意充电室通风换气。
8. 其它故障
蓄电池封口胶开裂。当封口胶开裂时, 电解液将从裂缝中渗出, 与表面灰尘等脏物混合, 造成蓄电池外表面短路, 引起自行放电, 使蓄电池的容量降低。其应急修理的方法是:用适量的沥青加热并待其熔化后, 加入粘度较大的齿轮油进行拌匀, 然后将其填补在封口胶裂口处, 冷却后即可使用;用烧热的电烙铁或小铲子封补裂口。
极桩或连接板断裂。若汽车在行驶途中发生蓄电池连接板或极桩断裂, 可用一根粗铜线作导线:一端接在干电池的炭精棒上 (驾驶员用手电筒的电池) ;另一端接在没有损坏的极柱上, 根据极柱的尺寸, 剪一块白铁板将损坏的极柱根部围好扎紧, 然后用手钳夹持炭精棒, 直接利用蓄电池本身正、负极短路的方法, 用干电池炭精棒直接熔化铜块来焊接好损坏的极柱。在焊接前, 注意关闭车上所有的电器的开关, 将蓄电池盖全部拧松或拆下, 以防氢气聚集过多, 在焊接时引起蓄电池爆炸。
桩头接触不良或连接松动。当蓄电池桩头接触不良时, 可能导致全车无电;或喇叭、灯光正常, 而起动机不工作;或打开起动开关, 当起动机运转时, 仪表灯全无指示。由于蓄电池使用时间过久, 从蓄电池加液盖通气孔中释放出来的硫酸蒸气, 对蓄电池极桩接线夹头具有强烈的腐蚀作用, 使蓄电池的极桩与夹头之间锈死不易拆卸, 并在蓄电池极桩与夹头之间产生较大的接触电阻, 致使蓄电池不能大电流放电, 造成发动机起动困难。特别是对那些铁制、铜制夹头, 由于抗腐蚀性能差, 上述弊端更加明显。维修时, 千万不可野蛮拆卸, 更不能采取锯断极桩的方法拆卸。可用开水冲洗极桩夹, 将脏物和杂质冲洗干净, 然后再用钳子夹住夹头左右轻轻活动, 夹头便会自然脱落。冲洗干净后, 若卡头腐蚀严重, 应更换新卡头。若腐蚀不十分严重, 冲洗干净后仍可继续使用。重新装配时, 应在卡头和极柱表面均匀地涂上一层凡士林或润滑油, 防止再度氧化。对于桩头连接处松动的故障, 需要重新紧固牢靠。如果螺栓拧紧后桩头仍然松动, 可用铜皮或铁皮将极桩包围, 并涂以润滑油后, 拧紧螺栓即可。
桩头断裂。桩头断裂时, 会出现全车无电。若桩头断裂一半, 可用铜皮或铁板等材料自制夹头, 或用电容器的夹箍代用, 并将自制的夹头与未断裂的半环桩头用螺栓紧固在一起, 即可使用。若桩头完全断裂, 则可用铜线与自制夹头直接捆扎定位使用。若桩头齐根折断, 则可用报废气缸垫床的铜皮自制一个夹头套在软铜线上, 并在接头上钻一孔, 然后将它与原桩头固定在一起。值得说明的是:采用以上方法急救时, 最好是使用摇手柄起动发动机, 不要使用起动机起动。
电解液液面降低过快。发现蓄电池电解液消耗过快时, 应检查其外壳有无裂纹, 加液口盖是否旋紧, 封口胶有无裂纹, 然后检查调节器, 如果限额电压过高, 会导致充电电流过大, 并伴有烧坏灯泡等现象。若是蓄电池外壳破裂或封口胶开裂, 则应按前述的方法进行应急修理。若是调节器限额电压过高, 需重新进行调整, 并在调整合适后向蓄电池内添加蒸馏水, 因电解液蒸发损失的是水分, 而不是硫酸。
容量降低。铅蓄电池放电时达不到额定容量或在充放电过程中容量降低一般有以下几种原因:
极群局部短路;电池串联焊接部位有虚假焊存在。故初期容量尚可, 随着充放电过程, 假焊部位产生氧化膜虽可导电, 但效果不佳;板栅腐蚀极板断裂, 活性物质脱落;极板硫酸化;容量放电时电流偏大, 电解液密度偏低或电解液液面高度不够;充放电设备、测量仪表超差或出现故障;放电时, 电解液温度过低。
电压异常。铅蓄电池在充放电过程中电压异常特征有以下几个方面:开路电压低或充放电时电压均低;放电时电压迅速下降到终止电压停止放电后很快恢复较高的电压;充电时电压上升很快很高, 停止充电时, 电压下降的过低过快;放电时电压出现负值;充电时电压上升且电压偏低。
造成电压异常现象一般有以下几方面原因:内部短路、反极;极板硫酸化;极板腐蚀断裂, 活性物质脱落;电解液密度低或高;测量仪器仪表超差或故障;连接处接触不良;极板收缩纯化;过量放电;充电不足;自放电大;充电不足;自放电大。
铅酸蓄电池浮充电的运行要求 第7篇
1 蓄电池正常浮充电
(1) 每块电池的电压应保持在2.15～2.20 V。
(2) 电解液的密度应保持在1.20～1.21 (25℃时) ;若不是25℃可进行换算。换算公式为
S25=ST+0.0007 (T-25)
式中S电解液的密度;
T实测温度, ℃。
(3) 浮充电流的大小应以保证第 (1) 条电压值要求为准。若监视整组电压值, 应以 (2.15电池块数) ～ (2.20电池块数) 为准。
(4) 浮充电运行时, 每周测量1次代表电池的电压、电解液密度 (代表电池应为整组电池总数的1/10及个别电压低、电解液密度小的电池) 。每月对整组电池普测1次电压、电解液密度。
2 每季应对整组电池进行1次均衡充电
(1) 均衡充电应以10 h放电率电流的50%进行。连续充至每块电池电压为2.55 V, 电解液密度稳定于1.20～1.21, 电池已普遍冒泡即认为充电完成, 转为正常浮充电运行。
(2) 密封式蓄电池在充电过程中应将加水盖打开。
(3) 每月普测电池, 若发现有总数1/10的电池欠充电时, 应立即进行均衡充电。
(4) 均衡充电前及末期应对电池普测电压、电解液密度。
3 蓄电池的定期充、放电
(1) 蓄电池的定期充、放电, 应每年进行1次。放电应以10 h放电率的电流进行, 严禁用小电流放电。放出电池容量的60%即停止放电。放电中每个电池电压不得低于1.8 V, 即使只有一个电池降至1.8 V也应立即停止放电。若此时放出容量很少时, 应恢复正常浮充电, 并通知专业人员, 待处理好电压低的电池再进行定期充、放电。
(2) 放电停止后应立即进行充电, 开始应以10 h放电率的电流进行充电, 充到电池普遍明显冒泡、电压达到2.45 V, 1 h后将电流降至70%继续充电, 一直到充电完成。
密封式蓄电池充电过程中应将加水盖打开。
(3) 充电过程中电解液温度不得超过40℃, 否则应减小充电电流, 延长充电时间。
(4) 充电达到下列条件时, 可认为充电完成。
1) 普测每块电池电压达到2.6 V以上。
2) 电解液达到1.20～1.21 (25℃) , 且稳定1 h不变 (密度的标准可参照初充电记录) 。
3) 电解液产生强烈气泡。
4) 充入的容量应大于放出容量的120%。
5) 定期充、放电测量电池的规定: (1) 放电前 (停止浮充电后) 普测1次电压、电解液密度, 放电过程中每小时普测1次电压, 放电末期普测1次电压、电解液密度; (2) 充电后第4小时, 以后每隔2 h测量1次代表电池的电压、电解液密度, 充电末期普测1次电压。
4 蓄电池的加水和清扫
(1) 电池容器上都应标有液面的最高、最低监视线。液面降至最低监视线时应添加蒸馏水, 加水不允许超过最高监视线。
(2) 严禁在放电过程中加水, 加水应在充电中进行, 以便电解液和水混合均匀。在充电终了加水时应延长1～2 h充电时间, 个别电池少量加水可在浮充电中进行。
(3) 每季应对电池容器、缸盖、支架等全面清擦1次, 缸盖清洗后一定要擦拭干净方可覆盖。对个别生盐极板、连接线进行处理, 接头涂凡士林。
5 蓄电池发生过充电和欠充电的现象及处理
5.1 过充电现象
(1) 阳极板作用物质脱落, 容器底部有褐色沉淀物。
(2) 阴极板产生瘤状鼓泡。
(3) 电压经常高于正常值。
(4) 气泡强烈、频繁缺水。
确定是蓄电池过充电时, 应将浮充电流降低。
5.2 欠充电现象
(1) 电压经常低于正常值。
(2) 电解液密度低于正常值。
(3) 极板生盐。
铅酸蓄电池硫化修复系统的设计 第8篇
1铅酸蓄电池的工作原理及硫酸盐化
1. 1铅酸蓄电池的工作原理
蓄电池放电过程: 铅酸蓄电池在接通外电路后,正负极板之间的电势差会在电池内形成电场, 负极板上的电子会在电场的作用下从负极板经由外部电路流向正极板,这样负极板源源不断地为负载提供电子,同时电池内部发生一系列的化学反应,以提供持续的电能。其相应的化学反应式为［2］:
蓄电池充电过程: 蓄电池充电过程就是在两极板之间接通直流电源,使放电过程中产生的硫酸铅转化成活性物质铅和二氧化铅,这样就可以通过化学能的形式把电能存储起来。铅酸蓄电池充电过程化学反应方程式如下［2］:
1. 2铅酸蓄电池的硫酸盐化
蓄电池极板硫酸盐化是指电池因过量放电或者在长时间充电不饱和的情况下,使得蓄电池极板上活性物质渐渐地转化成粗大、坚硬的硫酸铅晶体,并附着在极板的表面,阻止了硫酸溶液渗入和电流传输,蓄电池的内阻变大［3］。这样就造成蓄电池充放电性能严重恶化,且应用常规的充电方式不能将硫酸铅晶体转化为二氧化铅和铅,使得电池放电量比正常值小很多,电池的寿命大打折扣。
复合脉冲谐振修复法的原理是运用频率不同的脉冲来对硫酸盐化的硫酸铅晶体进行冲击振荡,抑制硫酸铅晶体继续生长并消除硫化现象,从而使铅酸蓄电池内部硫化的硫酸铅在充放电过程中参加电化学反应,由原来不可逆的硫酸铅转换成可逆的硫酸铅,同时脉冲修复不会给蓄电池两极板带来伤害［4］。如果在铅酸蓄电池充放电过程中脉冲前沿比较陡峭,通过傅立叶级数对脉冲频谱展开分析,其带有丰富的谐波分量,其中低频谐波成分振幅大,可以为大硫酸铅晶粒提供谐振能量,而高频谐波成分振幅小,可以为小硫酸铅晶粒提供谐振能量。
2脉冲修复系统硬件电路设计
该系统应具有对电池工况参数的采集、修复及控制功能等。系统主要由微控制器单元、数据采集单元、上位机监控系统和脉冲修复单元4部分组成,图1所示为系统的总体架构。
2. 1电池工况参数采集电路设计
2.1.1单体电池电压巡检模块
单体电池电压的采样巡检过程如图2所示。 微控制器通过光电耦合器来控制采样电路中多路模拟开关的输入通道地址,在同一时刻获取其中一路单体电池电压,然后经过运算放大器进行放大,最后再将采样信号进行隔离输出,经过隔离后的模拟电压信号送给微控制器进行A/D转换。
电压巡检单元包括两个多路模拟开关AD7506,一个运放放大器AD620,一个光电耦合器TLP521-4和一个隔离放大器ISO122。该电路设计中只需7路差动输入的电压采样通道,其中两个AD7506的S1通道分别对基准电源取样,其他S2 ~ S7通道用来采集6节单体电池电压。
2. 1. 2电流测量模块
采用HEC100-C8型号的霍尔电流传感器进行电流采集,此器件电流测量范围 ± 100A,通过管脚3输出0 ~ 5V电压,并通过RC滤波网后送给微控制器进行A/D转换,电流测量电路如图3所示。
2. 1. 3温度测量模块
该电路使用数字温度传感器DS18B20作为温度测量芯片。采用单总线上挂接6个DS18B20的方式来测量电池温度,同时采用外部电源供电, 使用这种方式需要一个4. 7kΩ 的上拉电阻来保证供电电流,图4所示为电池温度测量电路。
2. 2复合脉冲产生电路设计
2.2.1充放电修复工作过程
硫化的铅酸蓄电池脉冲谐振修复工作过程如图5所示。系统首先对硫化铅酸蓄电池进行充电修复,等待充电修复完成后,为了提高铅酸蓄电池的修复率,蓄电池静止一段时间就应该对其进行放电修复。一个修复周期结束后,根据修复进度来调节控制脉冲频率和幅值,再进行下一个周期的脉冲谐振修复过程。
2. 2. 2 PWM脉冲输出模块电路设计
PWM脉冲输出模块的电路设计如图6所示, 微控制器产生两路PWM信号,经过光电耦合器进行电压隔离,来提高系统的可靠性和稳定性,再经过三极管放大电路将PWM信号进行放大,通过驱动电路来驱动场效应管。其中,微控制器引脚PD5为充电修复电路的脉冲输出端,引脚PD7为放电修复电路的脉冲输出端。
图 6 PWM 脉冲输出模块的电路
2. 2. 3驱动电路设计
微控制器输出的PWM经过三极管放大后送给驱动芯片,采用美国国际整流公司研制的IR2110驱动芯片,图7为驱动电路图。引脚HIN和LIN为逻辑输入电压端,引脚HO和LO为电压输出端,这两路输出的脉冲通过电阻与开关管的栅极连接,从而实现由PWM脉冲控制开关管的导通与关断的作用。
3脉冲修复系统软件程序设计
当启动监控系统界面上的修复按钮后,系统进行蓄电池修复功能,首先采集电池的电压、电流和温度,微控制器对其进行数据分析与处理,根据电池的修复情况调控脉冲的频率和幅值。修复系统软件设计流程如图8所示。
4铅酸蓄电池硫化修复实验
为了完成实验,需要12V供电源、硫化的铅酸蓄电池、脉冲电源、放电负载、电池修复控制电路、上位机及线束等。修复充电脉冲电源是本实验室团队自主开发的大功率脉冲电源,专门用于蓄电池充电之用。
4. 1电池充放电修复
首先启动上位机监控系统控制面板上充电修复按钮,对PWM脉冲频率进行标定,并对充电器的充电电流大小进行调节,根据修复过程中的电压、电流、温度和剩余电量( soc) 的变化来进一步调控脉冲频率和充电电流,启动文件存储模块将电池工况参数进行保存。当充电修复完成后,还要进行放电修复,并观察电池参数的变化,经过几个周期的充、放电修复,硫化问题得到解决。图9为电池修复完成后满充电情况下采集到的电池工况参数。
图9电池修复完成后的工况参数
4. 2实验分析
铅酸蓄电池硫酸盐化修复实验过程中采集的数据见表1。修复前满充电时,其工况参数为: 各单体电池电压均在1. 80V附近,总电压为11. 11V,soc为57. 8% ,单体电池温度在30 ~ 45℃ 之间变化。修复后满充电时,其工况参数为: 各单体电池电压均在2. 00V附近,总电压为12. 02V, soc约为86. 8% ,单体电池温度维持在35℃ 左右。
通过对铅酸蓄电池修复前后实验数据和参数波形进行分析可知,铅酸蓄电池的性能有了明显提高,蓄电池的使用寿命得到了延长。
5结束语
中国铅酸蓄电池行业现状与展望 第9篇
关键词：铅酸蓄电池,回收,展望
1 概述
铅酸蓄电池是一种世界上广泛使用的化学电源,虽然其比能量较低,且生产过程中涉及有毒性的铅,但是经过100多年的发展与完善,已经成为一类安全性高,制造成本低,电压特性平稳、使用寿命长、应用领域广泛,原材料丰富及造价低廉,可低成本再生利用的“资源循环型”产品。
近年来,随着世界能源经济的发展,铅酸蓄电池的应用领域不断扩大,市场需求量也大幅度提高,在二次电源中,铅酸蓄电池已占有80%以上的市场份额[1],主要应用在交通运输、通讯、电力、铁路、矿山、港口、国防、计算机、科研等国民经济各个领域。随着人类对太阳能、风能、地热能、潮汐能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展,铅酸蓄电池作为不消耗地球资源的“绿色”产业,将面临更广阔的发展空间,成为社会生产经营活动和人类中不可缺少的能源产品。
2 现状
2.1 行业规模
铅酸蓄电池产业应用范围不断扩展,在交通运输、电信电力、车站码头、矿山井下、航天航海、自然能系统、银行学校、商场医院、计算机系统、旅游娱乐、国防军工方面都有涉足,形成巨大的产业链,包括铅锌矿采集、冶炼、硫酸、外壳、隔板和设备、贸易、科研及其他零部件等。直接从事铅酸蓄电池产业制造的有近25万劳动大军,本行业产业链从业人员近200万[1,3]。如今的铅酸蓄电池行业生产经营保持稳定、快速发展,经济效益明显提高。截至2010年1月,我国铅酸蓄电池生产企业达1500家(获得生产许可证企业1300家),其中年产值超10亿元以上的大型企业30家,年产值超亿元的中型企业180家,上市公司10家。目前国内市场主要有起动型、工业用、电动车用为代表的三大领域,集中在东部沿海地带,包括浙江、江苏、广东、上海、河北、湖北、黑龙江等省市。
2.2 经济指标
2008年,我国铅酸蓄电池产量达9 077×104k V·A·h,销售额达到1 134多亿元,约占全国电池工业总产值36%,占国民生产总值的0.38%(2008年国内生产总值是300 670亿元),2008年中国铅酸蓄电池直接出口额180亿元,成为世界上最大的铅酸蓄电池出口国[1]。
2009年,我国铅酸蓄电池产量达11 400×104k V·A·h,工业总产值达到1 200多亿元,中国铅酸蓄电池直接出口额160亿元,占全世界铅酸蓄电池总产值约1/3[3]。
2010年,我国电池销售收入超过2 630亿元,铅酸蓄电池产量为14 416.68×104k V·A·h,约占全国电池工业总产值40%,同比增加17.3%。
2005年~2010年我国铅酸蓄电池产量和出口额年均保持在19.9%和22.8%的速度,出口增长率在化学电池中位居第一,生产了全世界四分之一以上的铅酸蓄电池。
综上所述,我国的铅酸蓄电池行业提供了几百万人的就业岗位,拥有庞大的上下游产业链,每年创造的财富在国内国民经济总产值中占有重大的地位与作用。
2.3 废铅酸蓄电池回收利用
原生铅矿从开采提炼到金属,含铅量很低,矿里铅的比例仅30%左右,剩余的70%都是废弃物,而铅酸蓄电池的含铅量高达62%,绝大部分是可用的金属,环保的风险比原生的小多了,与此同时,相比原生铅,再生铅的能耗仅为其25.1%~31.4%,且生产成本低38%,生产过程中的污染也更容易控制,因此,废铅酸蓄电池充分回收利用,已然成为循环经济的价值热点。然而,如果废旧铅酸蓄电池处理、处置不当,很容易造成严重的环境污染,并威胁到人类健康。因此,废旧铅酸蓄电池又被国际公认为危险废弃物。对废铅酸蓄电池的回收利用,既是一个资源再生的能源节约问题,更是一个遏制废铅、废酸液污染环境的大事。
2.4 法制法规建设
在中国铅酸蓄电池的生产及废旧铅酸蓄电池的再生过程中,环保问题是一个无法回避的重要问题,常见的污染源有铅尘、铅烟、酸性含铅废水、酸雾、废铅渣等。国家也非常重视,相继颁布了《水污染防治法》、《大气污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》和《环境空气质量标准》、《大气污染物综合排放标准》、《铅蓄电池厂卫生防护距离标准》、《铅作业安全卫生规程》、《工业企业设计卫生标准》、《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》、《环境影响评价法》、《清洁生产促进法》、《清洁生产标准铅蓄电池工业》(HJ 447—2008)和《清洁生产标准废铅酸蓄电池铅回收业》(HJ 510—2009)等一系列的法律和法规,对各铅酸蓄电池企业环境保护提出了严格的约束要求。
由于铅酸蓄电池生产过程中极易产生污染,对环保设备要求极高,环保设备投入就占到工厂建设总投资额的20%~30%,建成之后还有不断的后续环保投入。因为目前铅酸蓄电池生产企业盈利很低,只有一些大型的企业靠规模优势才能生存。这造成了一小部分中小企业铤而走险,无视环保规定,仅从经济角度出发,忽视了职业安全卫生问题,没有很好地贯彻、落实和实施国家相关的法律和法规,一些中小企业宁可缴纳排污费,以牺牲环境为代价,也不愿投资环保,更有甚者,虽然经过技改达到了排污标准,但为了降低运行成本,环保设施时开时停,对环保部门敷衍了事,对社会和民众缺乏责任心。2011年1月发生的安徽高河血铅事件,以及2010年相继发生的江苏大丰、四川隆昌、湖南嘉禾、甘肃瓜州、湖北崇阳、安徽怀宁等九起血铅事件,既存在没有按要求做到清洁生产的原因,也暴露出存在严重的次生污染因素。
3 行业存在的主要问题
3.1 产业布局不合理
2008年全国铅酸蓄电池产量为9 077×104k V·A·h,前10强企业的产量2 500×104k V·A·h,按1 500家企业计算,除去前10强,剩余6 577×104k V·A·h由1 490家企业来完成,由此可以看出,其他一些企业平均年产量只有4.4×104k V·A·h,企业规模小,设备落后。中国前10名蓄电池公司合计总产值与美国JCI相当。
2009年,全国铅酸蓄电池总产量为1 1400×104k V·A·h,前l0强企业的总产量为3 200×104k V·A·h,按1 500家企业计算,除去前l0强,其余1 490家企业的平均年产量只有5.5×104k V·A·h。众多小型企业由于产能低,市场抗风险能力差,生产长期处于无规则的运行状态,使产业原材料市场和产品终端市场高度弹性化,阻碍了产业的持续稳定发展。特别是低水平重复建设和恶意竞争使得产业的产大价小。中国蓄电池的总产量占到了全球总产量的50%,而产值只占到30%左右。
造成这种“产值一产量”不相称状况的直接原因,主要是因为企业规模小、不能形成有效的产业规模,行业抗市场风险的能力不够。如此企业可通过兼并重组的方式扩大企业生产规模,使整个行业向集约化、规模化及专业化方向发展,提升产业的集聚效应。例如近几年来,欧洲铅酸电池兼并整合的状况异常迅猛,欧美铅酸电池行业实行强强联合与强势兼并;日本GS与Yuasa联合之后,迅速成为全球密封摩托车用铅酸电池的龙头,在抵制欧美电池方面也具有极大的竞争力。
对于单个企业而言,可通过如下方法来确立企业的竞争优势:(1)创建销售渠道优势:实行分销渠道的建设和强化,以最优化渠道战略和最优服务相结合,为市场顾客提供最好服务的企业才是真正的市场领先者。(2)创立品牌优势:可通过发展规模经济,增强实力、形象宣传,提高信誉、恰当的定价来创立企业的知名名牌。(3)强化技术创新优势。(4)开发人才优势:企业需从对人才的使用、企业对人才的选择和培养、人才结构的合理配置以及营造人才生长的环境方面重点入手。
3.2 铅酸蓄电池企业成本逐年上升
铅酸蓄电池企业成本上升主要是由环保要求提高而增加的环保设备方面的长期投入、原材料价格秩序混乱,居高不下、人力成本逐年上升、出口退税政策调整、人民币升值以及非法生产商的恶性竞争等方面引起的。
首先,我国是世界最大的铅酸蓄电池生产、消耗和出口国,铅酸电池行业严重依赖于铅。2008年,我国铅酸电池生产用铅192×104t,约占我国铅总产量的67%,而国内未建立完善的废铅电池回收体系。铅材料市场的无序动荡,国内的铅价完全控制在铅贸易商和一些金属网站手上,铅酸蓄电池行业在国内铅材料价格上始终没有话语权和参与定价的资格,铅酸蓄电池行业长期受到来自铅价不规则高幅振荡的压力,资金不能有效地使用,生产经营不能正常运行。与此同时发达国家纷纷在我国建厂,以转嫁对本国环境的污染,此举也加速了国内电解铅价格的居高不下。
铅酸电池是一个劳动密集型产业,铅酸电池生产过程对环境、员工身体健康的影响,已经受到极大的关注,随着《劳动合同法》的实施,目前该行业的用工成本不断上升,也对行业发展带来了一定的压力。
中国是世界最大的蓄电池出口国,随着欧盟对中国出口蓄电池实施的绿色壁垒及印度、美国的反倾销与技术壁垒,特别是中国2006年取消了铅酸蓄电池13%的出口退税和2007年6月1日起对铅锭加征10%的出口关税以及禁止来料加工贸易,加之近几年人民币的持续升值(2005年l∶8.3,调整为目前的l∶6.6),中国出口的铅酸蓄电池价格成本增长了30%左右[3],在国际市场上逐渐失去了政策优势和价格优势,使得中国蓄电池的出口量锐减。大量的出口蓄电池转向内销,加剧了国内市场的供需矛盾。
3.3 铅酸蓄电池再生铅回收方面
3.3.1 回收渠道无序
在废铅酸蓄电池收集方面,目前国内从事收集活动的有蓄电池生产厂商、供销系统物资回收公司、物资系统的物资再生利用公司、再生铅专业厂和个体专业户。其中个体户占主导,由于企业规模小,装备水平低,回收方法原始,导致我国再生铅的生产过程具有很大不确定性,难以适应国际市场铅价的变化,市场竞争力较差。
3.3.2 处理技术落后
发达国家主要采用机械破碎分选和对含硫铅膏进行脱硫等预处理技术,再分别采用火法、湿法、干湿联合法工艺回收铅及其他有价物质。铅的回收率也由85%提高到了95%,其最先进的全湿法工艺除了保证较高的铅回收率外,还实现了全过程清洁生产,消除了再生铅生产过程中的全部污染隐患。相比之下,我国现有各类大大小小的再生铅厂近三百家,生产规模从几百吨到十几万吨不等,但是由于大部分再生铅企业生产规模小、技术工艺及加工设备比较落后,致使铅的再生率比较低,二次污染比较严重等。
3.3.3 能耗水平高
国内小再生铅厂一般水平为500kg~600kg(标煤)/t(铅),国外的一般水平可达到150kg~200kg(标煤)/t(铅),少数的专业再生铅企业达到130kg~310kg(标煤)/t(铅)之间,接近国外水平。其次80%的小型再生铅企业环保设施水平低或者根本没有。
3.3.4 行业不够规范,产业引导政策不够
事实上,我国政府十分重视再生铅的生产,并将其所属的资源及固体废物综合利用工程列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品及技术项目,于1997年明令取缔属于“十五小”的小炼铅,以便其向集团化、规范化、清洁化方向发展。于2007年,国家发改委还发布了《铅锌行业准入条件》,以期进一步提高准入门槛,制止盲目投资和低水平重复建设。国家环保部又牵头编制了《废铅酸蓄电池收集和处理污染控制技术规范(征求意见稿)》及《废铅酸蓄电池铅回收业清洁生产标准(征求意见稿)》,对于废铅蓄电池收集者、运输者、再生产者、综合利用者等提出了明确和具体的要求。
政府环保执法力度不断加大,关停取缔一批非法企业,但很快又会死灰复燃,无法实现预期效果。同时随着退税政策的逐步减弱,对于正规企业而言是饱受经营压力和困难。
总体而言,我国再生铅回收行业处于高速发展阶段,但粗放无序生产的状况仍非常突出,企业普遍存在不重视环保现象,造成次生污染的发生
4 总结与展望
我国铅酸蓄电池行业的年产值和年销售额已保持在1 500亿元以上,并将得到进一步的发展,随着《中华人民共和国清洁生产促进法》的颁布,要求铅酸蓄电池企业建立清洁生产的模式框架,通过工艺改造、设备更新、废物回收利用和加强企业管理,使其转变为集成化、清洁化、环保节能型企业,不因环保问题而出局。作为政府需要强化产业政策导向,做好产业集群建设和资源整合,兼并重组,淘汰低端落后企业,制定相关优惠政策,扶持重点企业。
整顿和逐步建立完善废旧铅酸蓄电池的回收体系,针对铅价的上涨与市场的高幅振荡,我们需要构建铅价市场科学公正的平台,尽快推进铅期货进程。铅期货的上市对于中国铅酸蓄电池行业意义非常深远,铅期货的上市将结束中国铅价格单向操作的模式,从而形成一个公开、公平,能够真实反映供需关系,能够最大限度地反映铅产业链各方对铅价格预期的市场机制,促进蓄电池产业平稳快速发展。
我国电动自行车目前市场保有量约为1.1亿辆,并保持20%的年增率,而中国汽车市场保有量5 000万辆,并保持15.46%年增幅,仅电动车行业保守预期,至2015年将达到30亿的市场容量。而2020年,风能、太阳能将超过核能发电,成为中国第三大电力来源。根据国际权威机构预测,仅自能用蓄电池市场想象空间约1 000亿元以上,同时,随着电信领域3G、4G时代来临,以及铁路事业的快速增长,必将迎来铅酸蓄电池的倍增高峰。
铅酸蓄电池对比其他电池所具有的安全性高、再生率高、温带宽、稳定技术成熟等优点,在未来的二十年里,铅酸蓄电池还难以被取代,铅酸蓄电池还仍然在市场中占有主导地位。倘若未来几年,铅行业能够规范有序发展,并加强行业规范管理、产业政策引导和扶持、建立先进完备的废铅酸电池回收体系,达到再生铅产业及铅酸蓄电池产业上下游的协调联动,铅酸蓄电池行业必能保持20%~30%的高速增长率。
参考文献
[1]曾建军.中国铅酸蓄电池产业发展与未来[C].2010中国首届铅锌高峰会,2010.
[2]刘彦龙.电池产业发展分析[C].中国化学与物理电源行业协会理事会,2010.
