鉛酸電池，路在何方——記首屆全國鉛蓄電池新技術研討會

本刊劉春娜

秦淮河畔，千年古都。2010年4月25日，首屆全國鉛蓄電池新技術研討會在南京雙門樓賓館召開。此次會議由中國電池工業協會和中國工程院能源與礦業工程學部主辦，江蘇雙登集團具體承辦，并得到了防化研究院、江蘇省科技廳、江蘇省環保廳、泰州市人民政府、蘇州大學、南京工業大學的大力支持。

隨著電池技術的不斷進步，各種新興電池不斷涌現，關于電池發展方向的分歧已經出現，此次會議的召開對加深對鉛蓄電池新技術及其應用前景的了解和認識，加強國內鉛蓄電池產、學、研的結合，集聚各方面的創新要素，有效地推動鉛蓄電池新技術的應用與發展，促進我國鉛蓄電池水平的提高具有重要的意義。研討會邀請了國內鉛酸電池行業內知名專家及企業代表出席并做主題發言。研討會的主要參會代表為國內鉛酸電池生產企業、大專院校、科研院所的專家等共200多人。

鉛蓄電池是最古老的二次電池，自1859年發明至今已有150多年的歷史，但其占據了二次電池一半以上的份額。在內燃機起動、備用和儲能等領域，其它電池目前尚無法替代。據中投顧問發布的《2009—2012年中國蓄電池行業分析及前景預測報告》顯示，在我國近億輛電動自行車上，我國電動自行車的動力電池95%以上采用鉛酸蓄電池。電動自行車作為欠發達國家的代步工具，近年來發展迅速，特別是我國，年平均增長率達到了174%，預計到2015年鉛酸電池產值將達到700億元，其中配套電池240億元。全球鉛蓄電池市場仍處于穩定增長階段。鉛蓄電池產品如此長盛不衰，除技術成熟，性價比高、安全可靠、功率特性和原料再生性好等突出優點外，還與它在競爭中技術不斷提高密切相關。近年來，為適應儲能與動力的需要，國外鉛蓄電池新技術不斷問世，如嵌入電容電極的“超級電池”使電池的功率特性提高；泡沫碳板柵使電池的比能量增加；新組分鉛合金使電池的循環壽命可長達數千次；環保型生產工藝正在改變鉛蓄電池“污染環境”的形象。在美國奧巴馬政府的經濟刺激方案中，把新型鉛蓄電池定義為“下一代電池”，并撥巨款支持鉛蓄電池新技術的研究與產業化。雖然我國近幾年也引進了一些鉛蓄電池新裝備，但鉛蓄電池新技術的研發在國內受到冷落，與國外的差距拉大。

研討會舉行了簡短的開幕式，由中國電池工業協會張善梅理事長主持，防化研究院楊裕生院士、中國電池工業協會秘書長王敬忠、江蘇省雙登集團總裁楊善基等在主席臺就座。

此次報告會共有三個方面，一是鉛酸電池的基礎研究方面，近年來發展的許多鉛酸電池新技術——泡沫炭板柵、泡沫鉛板柵、新型負極添加劑、超級電池新技術、鉛碳電池新技術、雙極陶瓷隔膜電池等；二是鉛酸電池環境治理和職業衛生方面的信息，指出鉛酸電池生產中的污染是有治理技術的，也是能夠治理的；三是關于鉛酸電池的應用方面的信息，包括鉛酸電池廠家的產品開發以及電池用戶的殷切希望，指出鉛酸電池在能源的可持續發展中能夠發揮很大的作用，給鉛酸電池的發展帶來了新的要求和新的機遇。具體報告題目和報告內容有：超級電池新技術綜述（哈爾濱工業大學胡信國）、鉛蓄電池生產零污染工程的研究與實現（江蘇雙登集團錢善高）、泡沫炭板柵新技術（防化研究院曹高萍）、新結構的鉛蓄電池（華南師范大學陳紅雨）、鉛蓄電池減鉛添加劑的研究與應用（上海交通大學楊立）、新型鉛蓄電池用泡沫鉛板柵的研究與應用（哈爾濱工業大學戴長松）、鉛炭電池新技術綜述（南京航空航天大學張效剛）、全濕法回收廢鉛蓄電池的探討（浙江天能集團任安福）、卷繞式鉛蓄電池的研究（江蘇雙登集團楊寶鋒）、涉鉛職業衛生防護與鉛蓄電池產業發展的思考（蘇州大學化學電源研究所王金良）、耐腐蝕鉛合金新技術（山東理工大學王衛國）、可再生能源發電對鉛電池的要求及市場預測（電力科學研究院電工所來小康）、鉛蓄電池快速充電技術（中國電動車輛專委會技術服務中心郭自強）、電動車對鉛蓄電池的要求及市場預測（北京科凌電動車輛公司杜炬）、雙極陶瓷隔膜鉛蓄電池的開發（浙江天能集團方明學）等。

哈爾濱工業大學胡信國教授在報告中介紹了鉛酸電池近年的一些突破，其中提到了第二代超級電池：VRLA-C電池（Pb-C電池）。Pb-C電池的優點是可以利用鉛酸電池基礎進行生產；消除了鉛酸電池負極引起的問題；在HRPSoC運行下提高了循環壽命；價格低，是普通鉛酸電池的1.5倍；全部可以回收再生。他認為對鉛酸電池過于樂觀和悲觀的論調都是不對的，希望鉛酸電池企業能夠聯合攻關。

華南師范大學陳紅雨教授在會上介紹說，隨著技術工藝和設備的更新換代，鉛酸蓄電池逐步向清潔生產和節能減排方向發展；由于科技的進步和技術的革新，出現了新種類和新結構的鉛酸電池，這些都表明鉛酸電池正在蓬勃發展。

本刊記者李蔚還對胡教授和陳教授進行了專訪，詳細內容請見本刊相關報道。

防化院的曹高萍研究員對泡沫炭集流體新技術進行了介紹，并提到了美國Firefly能源股份有限公司的泡沫炭集流體鉛酸電池技術。Firefly公司鉛酸電池的性能特點與其他先進電池相比毫不遜色，而且環境更加友好。這也說明鉛酸電池是可以摘掉污染的帽子的。上海交通大學楊立教授的報告引起了廣大參會人員的格外關注，他描述的新時代的鉛酸電池研究目標使大家看到了鉛酸電池的希望，他與日本小澤昭彌博士共同研制的楊-小澤活性添加劑所具有的優良性能（如：可使汽車啟動電池的壽命達到8～10年，使劣化電池的性能得到恢復、壽命延長等）成了人們矚目的焦點，在他的報告剛一結束，就有會議代表與其進行熱切交流。

哈爾濱工業大學胡信國教授在報告中

江蘇雙登集團的楊寶鋒、錢善高在報告中認為，目前整個鉛蓄電池產業急需新技術、新工藝升級，如卷繞式電池、雙極性電池以及平板電池的改進等，并介紹了針對卷繞式鉛酸電池的研究。他們還提到了關于鉛酸電池“零污染”工程的48字方針，即“遵守環保法規，重視污染預防；實施清潔生產，開發綠色能源；推行節能降耗，保護自然資源；改進生態環境，實現持續發展”，使大家深受啟發。在2008年8月15日召開的國家環境保護部常務會議上，江蘇雙登集團榮膺業內首家“國家環境友好企業”稱號。這是國家在環境保護方面授予的最高榮譽，雙登也成為迄今我國電池行業唯一獲此殊榮的企業。“國家環境友好企業”是國家對企業環保工作的最大肯定。在人們的印象中，生產鉛蓄電池就會污染環境。雙登集團把環保理念貫穿于企業的規劃、設計和建設的全過程。集團從國外購進了世界上最先進的蓄電池制造和檢測設備，同時還也引進了全套鉛、酸廢水處理設備，還引進了熔鉛爐、巴頓鍋和鉛粉回收室等，使整個鉛粉制造過程在密封的環境下進行，控制了含鉛廢氣對環境的污染，實現了清潔生產。生產廢水全部收集至污水站處理，達標后循環使用，實現了廢水“零排放”。生產過程中產生的鉛煙、鍋爐煙氣、鉛塵等廢氣分別采用水幕除塵、布袋除塵等工藝進行處理。產生的危險固體廢物，像廢鉛渣、廢鉛泥、廢電池等，都送到有資質的單位進行綜合利用。集團還從源頭上把住環保關，對原輔材料實施綠色采購。在采購時，雙登堅持“可持續”和“綠色”導向，在采購合同評審時增加環保內容，明確對方的環保責任和義務。對鉛錠、隔板等主要原材料的采購，則要派人到現場調查供應商的生產現場和環境管理情況。雙登集團之所以能實現綠色環保的目標，一是多年來通過不斷加大投入，引進國外先進的生產和環保設備，實現了全密封自動化生產，減少了環境污染，并通過對電網治理，將生產過程中電池放電的電能返回到電網上，電網效率達到90%以上；二是針對鉛蓄電池行業主要污染含鉛、酸廢水及鉛塵，投資建設了鉛、酸廢水處理設備、廢水凈化池及鉛塵、鉛煙凈化系統、酸霧凈化裝置等，對污染進行全方位控制；三是近年來投巨資對周邊環境進行整治，清理河道兩條并進行護坡綠化，極大地改善了周邊環境；四是設有專門的技術研發機構，開發清潔的能源和原料，積極開發對環境友好的綠色產品，如高能環保膠體電池；五是通過公示欄、網站、信息交流會、社區環保信息公示等方式定期將公司的環境信息進行公開，接受周圍居民和員工的環境監督。雙登的經驗值得與會企業借鑒。

浙江天能集團的任安福、方明學則從廢鉛回收及雙極陶瓷隔膜鉛蓄電池研發方面給各參會企業提供了有益的參考。任安福先生在廢鉛酸蓄電池鉛回收技術方面和大家進行了探討，闡述了目前國內外火法和濕法回收工藝的優缺點，認為濕法工藝的優點日益適應全世界環保要求，將是鉛回收產業發展的主導方向，并提出預脫硫互補電解工藝；方明學先生則重點闡述了天能公司在雙極陶瓷隔膜鉛蓄電池方面的開發，描述了雙極蓄電池的特點與優點，對雙極電池發展前景進行了展望，認為隨著技術的不斷改進，其應用范圍可延伸到汽車起動、風光儲能、電信、EV、HEV等領域，其各項優勢顯著，發展前景非常廣闊。

江蘇雙登集團的錢善高在作報告

防化院的曹高萍研究員（左）華南師范大學陳紅雨教授（右）

中國電池工業協會王金良先生在報告中講到了涉鉛職業衛生防護，從政策方面給大家帶來了新的話題，并對鉛蓄電池產業政策提出了一些具體建議，他介紹了美國關于鉛污染防治的法規和美國電池制造商新污染源排放標準，提出了國內鉛蓄電池產業存在的主要問題，認為鉛蓄電池將迎來“高速發展期”和新結構、新材料和集成技術的新時代。他認為，儲能-鉛蓄電池短期內不可能被其他電池大規模替代，可再生能源的高速發展將給鉛蓄電池帶來新的發展機遇。

中國電力科學研究院的來小康先生和北京科凌電動車輛股份有限公司的杜炬董事長則從電池用戶的視角對鉛酸電池提出了他們的希望。來小康先生具體闡述了可再生能源發電對鉛酸電池的要求，首先介紹的是電網對儲能系統的需求變化，認為儲能在未來電網中將無處不在。他說，儲能電池研發的聚焦點是電池動態特性、SOC可監控性、PSOC壽命分析、充/放電特性間的差異、提高可靠性的措施、降低成本和提高性價比等。當前的現實需求是將儲能電池用于平抑可再生能源發電的功率波動，如風力發電需要應對頻繁的功率輸入輸出，電池大部分時間處于淺充淺放（低DOD）的工作狀態，對電池的PSOC循環壽命要求較高；光伏發電需要應對功率的陡升陡降，對電池的倍率性能要求較高。根據應用需求，平抑可再生能源發電對鉛酸電池的要求主要在于循環壽命、倍率性能、可靠性等方面。杜炬董事長針對電動車對鉛蓄電池的要求及市場預測進行了闡述，他詳細描述了科凌公司對電動汽車的研究及電動車對電池的要求，對鉛酸電池用于電動車的優劣勢進行了分析，同時也對電動車用鉛酸電池市場進行了預測，認為各種電池之間的關系是相互依存、相互補充、相互促進、相互競爭（但不為敵）的。他還認為在電動轎車和特殊用途的微、小型電動車以及玩具車市場，鉛酸電池不可代替。

最后，中國工程院楊裕生院士作為本次會議的倡導者、推動者、指導者對本次會議作了總結，他對會議的成功舉辦表示祝賀，對與會代表的支持表示感謝，希望能用新技術武裝鉛酸電池，為我國科學發展做出更大的貢獻。他說，本次新技術交流的目的就是讓我們自己全面了解鉛酸電池的現狀和自己的差距，看出努力的方向。楊院士提出了三個努力方向：一是要延長壽命。延長壽命是鉛酸電池節能減排的最有效途徑。未來人類依賴的是可再生能源，必須要通過規模儲能來調節可再生能源的連續性和穩定性，就迫切需要長壽命電池，這樣才能最有效地降低蓄電成本，推動可再生能源的發展。二是要摘掉污染的帽子。要嚴格控制生產許可證的發放，以高度的社會責任心，舍得必要的投入來治理污染，那些只搬遷工廠而不治理污染的做法很不好。鉛酸電池的污染還發生在落后的冶煉和廢舊電池的再生中，一些有效的新的回收技術應當加以很好的工程化和產業化。三是要提高比功率、比能量和其他性能。在過去電動自行車的大發展當中，鉛酸電池大顯神威，鉛酸電池要全面提高性能，才能在前景廣闊的電動汽車中大顯身手，產生巨大的經濟效益和社會效益。我們要抓住這歷史性的機遇，就必須在技術上有突破。總之，要使鉛酸電池在各類電池的競爭中站住腳跟，要在中國消除對鉛酸電池的偏見，關鍵就在鉛酸電池技術的不斷進步。我們在這次研討會上看到了國內鉛酸電池技術與國外的差距，因此，此次會上有很強烈的呼聲，一是請求各級政府部門重視鉛酸電池的發展，支持鉛酸電池的技術進步，加大對鉛酸電池技術研究的投入；二是加強鉛酸電池產學研結合，充分發揮各自的優勢，切實強化企業本身的研發力量，使企業真正成為技術創新的主力軍。

會場上大家積極提問，會場下學者們也熱烈討論交流。與會代表達成了共識，那就是鉛酸電池雖然不是朝陽產業，但也是有旺盛生命力的，鉛酸電池是老樹發新芽，沒有過時，也不會過時，鉛酸電池的明天會更加美好。本次會議在與會代表的掌聲中圓滿結束。