工廠電池回收范文
時(shí)間:2024-04-08 17:12:15
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篇1
【論文摘要】:廢電池不僅會(huì)嚴(yán)重危害環(huán)境和人類(lèi)健康,同時(shí)還含有重要資源--有色金屬,廢電池回收再利用,不僅可以減少對(duì)生存環(huán)境的破壞,也可以節(jié)約資源。我國(guó)廢電池回收利用才剛剛起步,任重道遠(yuǎn)。
人們?nèi)粘J褂玫碾姵厥强炕瘜W(xué)作用,通俗的講就是靠腐蝕作用而產(chǎn)生電能的。電池主要有一次性電池、二次電池和汽車(chē)電池。一次性電池包括紐扣電池、普通鋅錳電池和堿電池,一次性電池多含汞。二次電池主要指充電電池,其中含有重金屬鎘。汽車(chē)廢電池中含有酸和重金屬鉛。 廢電池看上去很不起眼,可是害處卻很大。
一、電池的危害及污染途徑
電池產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害主要是酸、堿等電解質(zhì)溶液和重金屬的污染。不同類(lèi)型的電池污染物也不同。
一般來(lái)說(shuō),電池中的有害物質(zhì)主要有Zn、Hg、Ni、Pb等重金屬,鉛蓄電池中的H2S04;各種堿性電池中的KOH和鋰電池中的IiPP6電解液等。Hg及其化合物,特別是有機(jī)汞化物,具有極強(qiáng)的生物毒性、較快的生物富集速率和較長(zhǎng)的腦器官生物半衰期。Cd易在動(dòng)植物體內(nèi)富集,影響動(dòng)植物的生長(zhǎng),具有很強(qiáng)的毒性。Pb對(duì)人的胸、腎臟、生殖、心血管等器官和系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響,表現(xiàn)為智力下降、腎損傷、不育及高血壓等。Zn,Ni的毒性相對(duì)較小,但超過(guò)一定濃度范圍時(shí),會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響和危害。廢舊電池中的酸、堿電解質(zhì)溶液會(huì)影響土壤水系的pH值,使土壤和水系酸性化或堿性化。電池的組成物質(zhì)在使用過(guò)程中,被封存在電池殼內(nèi)部,并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期機(jī)械磨損、腐蝕,使內(nèi)部重金屬、酸堿等泄漏出來(lái)進(jìn)入土壤或水源,就會(huì)通過(guò)各種途徑進(jìn)入人的食物鏈:
電池土壤微生物動(dòng)物循環(huán)
粉末農(nóng)作物食物人體神經(jīng)沉積發(fā)病
其他水源植物食品消化
生物從環(huán)境中攝取的重金屬可以經(jīng)過(guò)食物鏈的生物放大作用,逐漸在較高級(jí)的生物中成千上萬(wàn)地富積,然后經(jīng)過(guò)食物進(jìn)入人的身體,在某些器官中造成慢性中毒,日本曾出現(xiàn)過(guò)的水病就是汞中毒。
有關(guān)資料顯示: 一節(jié)電池產(chǎn)生的有害物質(zhì)能污染 60 萬(wàn)升 水, 等于一個(gè)人一生的飲水量:一節(jié)爛在地里的一號(hào)電池能吞噬一平方米土地,并可造成永久性公害。 據(jù)估計(jì),全球每年約有 320 億節(jié)廢舊電池被丟棄,而中國(guó)每年要消耗這樣的電池 70 億只……其危害之大不能不令人觸目驚心!廢電池的回收勢(shì)在必行。
二、廢電池的回收利用
廢電池并不是僅給人類(lèi)帶來(lái)危害,它里面還蘊(yùn)含著很多資源。例如紐扣電池含有鋰、錳、銀等稀有金屬;鉛蓄電池中含有鉛;手機(jī)電池中含有鎘,這些物質(zhì)回收價(jià)值很高。現(xiàn)已有工廠開(kāi)始進(jìn)行這方面的回收、提取工作。另外在普通干電池中還含有鋅、銅、錳粉等資源。有人算了一筆帳以全國(guó)每年生產(chǎn)100億只電池計(jì)算,全年消耗15.6萬(wàn)噸鋅,22.6萬(wàn)噸二氧化錳,2080噸銅,2.7萬(wàn)噸氯化鋅,7.9萬(wàn)噸氯化銨,4.3萬(wàn)噸碳棒。廢電池中的有色金屬是寶貴的自然資源,如果能將廢電池回收再利用,不僅可以減少我們對(duì)生存環(huán)境的破壞,也可以節(jié)約資源。
國(guó)際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種:固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。
1.固化深埋、存放于廢礦井
如法國(guó)一家工廠就從廢電池中提取鎳和鎘,再將鎳用于煉鋼,鎘則重新用于生產(chǎn)電池。 其余的各類(lèi)廢電池
一般都運(yùn)往專(zhuān)門(mén)的有毒、有害垃圾填埋場(chǎng),但這種做法不僅花費(fèi)太大而且還造成浪費(fèi), 因?yàn)槠渲猩杏胁簧倏勺髟系挠杏梦镔|(zhì)。
2.回收利用
(1)熱處理
瑞士有兩家專(zhuān)門(mén)加工利用舊電池的工廠,巴特列克公司采取的方法是將舊電池磨碎后送往爐內(nèi)加熱,這時(shí)可提取揮發(fā)出的汞,溫度更高時(shí)鋅也蒸發(fā),它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。該工廠一年可加工2000噸廢電池,可獲得780噸錳鐵合金,400噸鋅合金及3噸汞。另一家工廠則是直接從電池中提取鐵元素,并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金屬?gòu)U料直接出售。不過(guò),熱處理的方法花費(fèi)較高,瑞士還規(guī)定向每位電池購(gòu)買(mǎi)者收取少量廢電池加工專(zhuān)用費(fèi)。
(2)"濕處理"
馬格德堡近郊區(qū)正在興建一個(gè)"濕處理"裝置,在這里除鉛蓄電池外,各類(lèi)電池均溶解于硫酸,然后借助離子樹(shù)脂從溶液中提取各種金屬,用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈,因此在市場(chǎng)上售價(jià)更高,而且電池中包含的各種物質(zhì)有95%都能提取出來(lái)。濕處理可省去分揀環(huán)節(jié)(因?yàn)榉謷鞘止げ僮?,?huì)增加成本)。馬格德堡這套裝置年加工能力可達(dá)7500噸,其成本雖然比填埋方法略高,但貴重原料不致丟棄,也不會(huì)污染環(huán)境。
(3)真空熱處理法
德國(guó)阿爾特公司研制的真空熱處理法還要便宜,不過(guò)這首先需要在廢電池中分揀出鎳鎘電池,廢電池在真空中加熱,其中汞迅速蒸發(fā),即可將其回收,然后將剩余原料磨碎,用磁體提取金屬鐵,再?gòu)挠嘞路勰┲刑崛℃嚭湾i。這種加工一噸廢電池的成本不到1500馬克。
以上提到的多是國(guó)外處理廢舊電池的方法,由于廢電池造成的環(huán)境問(wèn)題在我國(guó)一直沒(méi)有引起高度重視,因此,廢電池的再生利用、處理處置技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)幾乎等于零,只有少數(shù)幾個(gè)單位在這方面剛剛起步,國(guó)內(nèi)目前非常缺乏先進(jìn)成熟的廢電池處理技術(shù)。除了汽車(chē)用的鉛酸蓄電池被回收利用了之外,其它種類(lèi)的廢電池幾乎都是"一扔了之"。 轉(zhuǎn)貼于
三、我國(guó)廢電池回收利用現(xiàn)狀
㈠ 廢電池回收處理存在的問(wèn)題
1. 回收難。目前大多數(shù)國(guó)人還不具備自覺(jué)回收廢舊電池的環(huán)保素質(zhì)。
2. 處理難。僅回收,沒(méi)有處理和再利用的措施。廢棄電池處理技術(shù)還沒(méi)有根本解決,這也是一個(gè)世界難題,特別是一次電池,原材料品種太多,增加了處理難度。
3. 經(jīng)濟(jì)效益差。廢棄電池回收處理作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,除了在技術(shù)上和管理上可行外,還必須在經(jīng)濟(jì)上可取。
㈡ 廢電池回收處理情況
目前國(guó)內(nèi)使用最多的工業(yè)電池鉛蓄電池,其污染物主要為鉛和硫酸,這類(lèi)電池由于原材料單一,且多為大型電池,處理較方便,占電池總成本50%以上的鉛 (鉛化合物)可以重新回爐提煉,外殼多為塑料,也可再生,均具有較高的利用價(jià)值,該系列電池的回收已成為商(廠)家的自覺(jué)行動(dòng),廢電池的再生基本不存在技術(shù)問(wèn)題。我國(guó)已有一百多家企業(yè),雖然從事再利用的廠家較多,但專(zhuān)業(yè)工廠較少,大多是小型和土法冶煉廠和電池生產(chǎn)廠。這些廠一般只再生價(jià)值高的鉛,對(duì)廢酸(含鉛的鹽)、鉛泥等利用價(jià)值不高的則棄入環(huán)境(一些專(zhuān)業(yè)從事廢品回收的商業(yè)部門(mén)也只回收鉛和塑料)。在再生鉛過(guò)程中,由于技術(shù)落后,還會(huì)產(chǎn)生二次污染,如大量SO2和鉛蒸汽排入大氣中污染空氣,處理后的灰渣富集大量重金屬,作垃圾處理,污染土壤。
小型二次電池目前使用較多的有鎘鎳、氫鎳和鋰離子電池。使用總量只有幾億只,且大多數(shù)體積較小,廢棄電池再利用價(jià)值較低,一般作為生活垃圾處理。
民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)年消費(fèi)量近80億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列,還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。由于使用分散,回收難以管理,廢棄電池再生成本較大。加上目前還缺少科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的處理方法,廢棄電池一般也作為生活垃圾處理。
國(guó)外對(duì)廢舊充電電池普遍采取回收再利用的方式處理,而對(duì)于廢舊干電池,主要還是集中填埋。一些國(guó)家有干電池的處理工廠,但因處理成本過(guò)高,效益均不好,要靠政府補(bǔ)貼。我國(guó)的情況,目前填埋仍是最好的方式?;厥占夹g(shù)應(yīng)朝著降低成本、盡量避免二次污染的方向發(fā)展。同時(shí)走發(fā)展新型綠色環(huán)保電池之路:發(fā)展高能量、無(wú)污染的綠色電池,在制造之初就將環(huán)境污染和資源消耗控制在最小。從而使生產(chǎn)和再生利用形成一個(gè)良性循環(huán),才能真正做到利于民又無(wú)害于民、無(wú)害于自然。
四、廢舊電池回收過(guò)程中存在的問(wèn)題及建議
① 電池回收后無(wú)法處置,一般都采用堆放。堆放過(guò)程中電池有可能泄漏或有毒物質(zhì)擴(kuò)散。
② 由于電池的種類(lèi)繁多,假冒產(chǎn)品多,也給電池回收帶來(lái)了困難,有的電池是含汞電池,有的是含鎘電池,有的以氯化銨為電解液,而有的則以氯化鋅為電解液,因此建議生產(chǎn)廠家用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)電池的種類(lèi)及內(nèi)含的主要成份,以便回收利用。
③ 加強(qiáng)宣傳力度,增強(qiáng)中國(guó)公民的環(huán)保意識(shí)。
篇2
個(gè)體經(jīng)營(yíng)戶(hù)田建國(guó)的命運(yùn),因電池而改變。他因非法經(jīng)營(yíng)廢舊鉛酸電池,觸犯污染環(huán)境罪,涉案金額過(guò)億元,被判有期徒刑四年六個(gè)月,并處罰金10萬(wàn)元。
判決書(shū)顯示,田建國(guó)在沒(méi)有取得合法證照的情況下,于2012年8月和2013年4月,分別在位于徐州市銅山區(qū)利國(guó)鎮(zhèn)岳莊村附近山下,租賃了兩個(gè)煉鉛廠,未采取任何污染防治措施,在非密閉負(fù)壓條件下,將可二次充電的廢舊蓄電池――鉛酸電池還原鉛生產(chǎn),并將產(chǎn)生的酸液廢水直排入溝內(nèi)。
這種原始的拆解方式,會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大污染,對(duì)人體也有很大傷害。未經(jīng)處理的酸液直接排放,會(huì)造成水、土壤污染。長(zhǎng)期暴露在鉛含量較高的環(huán)境中,會(huì)使人體血液內(nèi)鉛含量超標(biāo),甚至鉛中毒,進(jìn)而損害大腦神經(jīng)系統(tǒng),同時(shí)對(duì)造血功能、腎臟、骨骼等有極大的不良影響。
鉛酸電池屬于危險(xiǎn)廢物,需取得《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證》后,方可開(kāi)展相關(guān)的回收再利用。
然而中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院調(diào)研發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的鉛原料中,有85%用于制作生產(chǎn)鉛酸電池。而其中,官方許可的正規(guī)渠道回收率連5%都達(dá)不到。也就是說(shuō),每年有超過(guò)80%的鉛,不受政府監(jiān)管,流入地下產(chǎn)業(yè)鏈,從生產(chǎn)、加工、回收到冶煉。
《財(cái)經(jīng)》記者查詢(xún)發(fā)現(xiàn),自2014年以來(lái),有17起判決書(shū)因被告人從事非法拆解鉛酸電池活動(dòng)而被判決犯污染環(huán)境罪。此前,鮮有此類(lèi)判例。
一方面是地下產(chǎn)業(yè)鏈野蠻生長(zhǎng),一方面是鉛酸電池的正規(guī)回收渠道囿于成本,難抗來(lái)自地下的沖擊,積重難返之下,扭轉(zhuǎn)鉛酸電池被動(dòng)局面還需更多的政策推動(dòng)。 “正規(guī)軍”不敵“游擊隊(duì)”
田建國(guó)并非初犯。在2012年2月,他就因“無(wú)照從事廢舊電瓶拆解事宜”,被山東省臨沂市工商局河?xùn)|分局詢(xún)問(wèn),根據(jù)該局出具的說(shuō)明,鑒于他及時(shí)停止違法經(jīng)營(yíng),并且違法情節(jié)較輕,其未被處罰。
隨后轉(zhuǎn)戰(zhàn)到徐州,田建國(guó)的“事業(yè)”升級(jí)了。自2012年8月至2013年10月,他從張某等人處先后購(gòu)買(mǎi)13500余噸廢舊鉛酸電池,價(jià)值1.08億元,然后違法進(jìn)行還原鉛生產(chǎn),再將生產(chǎn)的鉛錠銷(xiāo)售給龔某等人。
非法排放、傾倒、處置危險(xiǎn)廢物3噸以上,即應(yīng)認(rèn)定為“嚴(yán)重污染環(huán)境”而構(gòu)成污染環(huán)境罪。田建國(guó)涉案的廢舊鉛酸電池已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這一認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。
一般來(lái)說(shuō),鉛酸電池含有74%的鉛極板、20%的硫酸和6%的塑料。高比例的含鉛量提高了回收價(jià)值。
據(jù)《中國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道,目前國(guó)內(nèi)廢鉛酸蓄電池回收有三大主體:社會(huì)群體回收量占總量的85%以上,再生鉛生產(chǎn)企業(yè)的回收量約占8%,蓄電池分銷(xiāo)商的回收量約為7%。
鉛酸電池的回收技術(shù)門(mén)檻不高,在最簡(jiǎn)陋的條件下,個(gè)體商販可以拆解出鉛板,酸液直接倒掉;然后支起一口大鍋加熱,把鉛板放到鍋里融化,同時(shí)加上少許鐵粉,由于鉛很重,會(huì)沉到鍋的最下面,得到再生鉛。
在《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》中,鉛被列入重點(diǎn)防控的重金屬污染物的首位。“十二五”期間,全國(guó)進(jìn)行工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,再生資源回收利用企業(yè)經(jīng)歷了一波洗禮,嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。然而,零散、分布在民間的鉛酸電池個(gè)體戶(hù)量大面廣,監(jiān)管之手難以觸及。
鉛在做成產(chǎn)品后,正規(guī)渠道的回收率如此之低,“鉛的污染防治在‘十二五’規(guī)劃中是失敗的”。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境安全研究中心研究員王紅梅告訴《財(cái)經(jīng)》記者。
矛盾之處在于,既然廢舊鉛酸電池屬于危險(xiǎn)廢物,本應(yīng)從前端就納入到危險(xiǎn)品管理中,并且在流通的各環(huán)節(jié)中是可追溯的?,F(xiàn)實(shí)卻是,鉛酸電池在前端環(huán)節(jié)是按照普通商品進(jìn)行銷(xiāo)售和流通,這意味著誰(shuí)都能買(mǎi),且無(wú)法溯源。
對(duì)于處于末端的鉛酸電池回收企業(yè),需有危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)資質(zhì)。全國(guó)獲得廢鉛酸蓄電池綜合經(jīng)營(yíng)許可證的企業(yè)有34家。
王紅梅稱(chēng),每個(gè)省只有一個(gè)到兩個(gè)有資質(zhì)的企業(yè)單位,有的省份地區(qū)甚至還沒(méi)有,數(shù)量非常有限。
新疆就沒(méi)有一家獲得資質(zhì)的鉛酸電池再生處理企業(yè),如果要正規(guī)處理廢舊鉛酸電池,必須要辦理跨省危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移的手續(xù),而且還要辦理轉(zhuǎn)出省和承接省兩者之間的轉(zhuǎn)移聯(lián)單,非常麻煩,這個(gè)成本和難度都非常大。
于是,大量不具有危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證的個(gè)體戶(hù)和外來(lái)收購(gòu)者控制了鉛酸電池的回收渠道,“游擊隊(duì)”搶了“正規(guī)軍”的生意。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)再生金屬分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)張希忠曾表示,非法再生鉛生產(chǎn)點(diǎn)估計(jì)有數(shù)百家,主要分布在河南、江西、河北、山東等地。
田建國(guó)的兩個(gè)煉鉛廠就曾是這龐大地下產(chǎn)業(yè)鏈中的一部分。 不經(jīng)濟(jì),難持續(xù)
每年有超過(guò)八成的鉛回收游離于政府監(jiān)管視線之外,原因何在?關(guān)鍵是成本。
中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)王敬忠告訴《財(cái)經(jīng)》記者,正規(guī)公司的回收處理成本比較高,個(gè)體企業(yè)的回收成本很低,這個(gè)問(wèn)題到現(xiàn)在也沒(méi)有解決。
由于非法回收往往工藝簡(jiǎn)單,基本沒(méi)有環(huán)保投入;而正規(guī)企業(yè)則要在環(huán)保、設(shè)備、技術(shù)等方面投入,成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非法企業(yè)。
以鉛酸電池里的酸液為例,正規(guī)處理這些酸液的成本是,處理一立方米酸液要花費(fèi)幾十元,而對(duì)非法企業(yè)來(lái)說(shuō),往往是直接排到滲坑或溝里,只要沒(méi)被抓住,成本為零。
一位接近鉛酸電池回收行業(yè)的人士介紹,很多冶煉企業(yè)都愿意私下回收個(gè)體商販去除完酸液的電池,這樣可以省去酸液處理費(fèi)用。
此外,正規(guī)企業(yè)要照章納稅并交納員工社保等費(fèi)用,這會(huì)增加企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。成本差距,讓“游擊隊(duì)”們有底氣給出比“正規(guī)軍”高的回收價(jià),回收商或者消費(fèi)者也更樂(lè)意把廢鉛酸電池賣(mài)給價(jià)高者。
經(jīng)濟(jì)效益也是衡量電池回收是否值得做的標(biāo)尺。比如,用量巨大的一次電池,即家用的干電池,由于其再生利用價(jià)值不大,被“游擊隊(duì)”“正規(guī)軍”都嫌棄,因而一直沒(méi)有建立起有效的回收和處理體系。
“現(xiàn)在(一次電池)循環(huán)技術(shù)是沒(méi)有問(wèn)題的,但不經(jīng)濟(jì)。不經(jīng)濟(jì),就沒(méi)有企業(yè)愿意去做。”中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)研究員曲睿晶告訴《財(cái)經(jīng)》記者。
早在2000年前后,包括北京在內(nèi)的全國(guó)八個(gè)城市,被確定為垃圾分類(lèi)收集試點(diǎn)城市,廢棄的一次電池的回收逐漸被重視起來(lái)。一顆電池能污染多少土地、多少水?通俗易懂的科普形式激發(fā)了人們的環(huán)保熱情,愿意將電池集中到指定的回收點(diǎn)。
在從事廢電池回收的北京人王自新眼里,那是這個(gè)行業(yè)“最好的時(shí)光”。 2002年,北京市二清環(huán)衛(wèi)集團(tuán)公司接受政府委托,回收廢舊電池。好景不長(zhǎng),第二年,原國(guó)家環(huán)保總局等五部門(mén)就聯(lián)合出臺(tái)《廢電池污染防治技術(shù)政策》,將廢電池集中回收重點(diǎn)確定為鋰離子等可充電電池和紐扣電池,不鼓勵(lì)集中收集已達(dá)到國(guó)家低汞或無(wú)汞要求的一次電池。
當(dāng)時(shí),市場(chǎng)上銷(xiāo)售的一次電池均已達(dá)到國(guó)家低汞或無(wú)汞要求,可以廢棄后隨生活垃圾處理。因?yàn)?,一次電池在外殼保護(hù)和大量垃圾的稀釋下,隨生活垃圾填埋不會(huì)造成污染。反倒是集中回收后,處理不善容易造成局部地區(qū)的汞污染。
然而,北京市民對(duì)一次電池的環(huán)保熱情依舊,至2011年底,二清環(huán)衛(wèi)集團(tuán)公司一共收集了1298.99噸一次電池。其間,曾有228噸廢電池被送往天津,得到過(guò)一次無(wú)害化集中處理,處理綜合成本約每噸1800元。2014年,剩余的1300噸廢電池,也送往天津進(jìn)行無(wú)害化填埋。
2015年8月,環(huán)保部官網(wǎng)發(fā)文稱(chēng),近幾年,我部通過(guò)環(huán)保公益項(xiàng)目對(duì)廢舊電池的污染特性進(jìn)行研究,研究結(jié)果表明:廢一次電池隨生活垃圾處理,有可能造成處理難度的增加或額外的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),如焚燒導(dǎo)致鋅在飛灰中的富集,增加了飛灰處置難度。
據(jù)此,環(huán)保部認(rèn)為廢一次電池的收集和回收利用對(duì)保護(hù)環(huán)境具有一定積極意義,并透露,配合發(fā)改委、商務(wù)部、工信部等部門(mén)研究制定廢一次電池的回收利用政策,適時(shí)推進(jìn)廢一次電池的回收利用試點(diǎn)。
今年2月16日,環(huán)保部《廢電池污染防治技術(shù)政策(征求意見(jiàn)稿)》(下稱(chēng)《意見(jiàn)稿》)。核心是:加大鉛的回收力度。
這是該政策13年后的第一次修改?!兑庖?jiàn)稿》稱(chēng),鼓勵(lì)廢電池的分類(lèi)存放,避免和生活垃圾混合。
這些變化,都讓王自新期待著2016年成為他的電池回收事業(yè)的“破冰”之年。
王自新創(chuàng)辦的北京東華鑫馨廢舊電池回收有限公司,僅去年一年,就在全北京回收廢電池50多噸。據(jù)他估計(jì),這約占北京市去年廢電池總量的1%。在位于大興的一個(gè)倉(cāng)庫(kù)里,存放的廢電池已有300多噸,絕大多數(shù)為一次電池。由于回收利用的價(jià)值不高,這些電池基本是有進(jìn)無(wú)出。
王自新稱(chēng),多年來(lái)回收這些電池的做法,主要屬于公益性質(zhì)。
不過(guò),一位知情人士透露,《意見(jiàn)稿》出來(lái)后,對(duì)于一次電池是否應(yīng)該回收的兩派意見(jiàn)還是比較激烈,一方是審慎開(kāi)展,一方堅(jiān)持要把它寫(xiě)入垃圾分類(lèi),必須回收。 誰(shuí)買(mǎi)單
與一次電池相比,可充電的二次電池含有一些比較貴重的金屬如鎳、鋰、鉛、鎘等,在國(guó)內(nèi),鉛酸蓄電池廣泛用于汽車(chē)的啟動(dòng)電源和為電動(dòng)自行車(chē)提供動(dòng)力。回收價(jià)值較高,這也是驅(qū)動(dòng)田建國(guó)們鋌而走險(xiǎn),違法收購(gòu)、冶煉的動(dòng)力所在。
對(duì)此,《意見(jiàn)稿》給出了一條解決路徑,即鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極履行生產(chǎn)者責(zé)任延伸制,利用銷(xiāo)售渠道建立廢舊鉛酸電池回收系統(tǒng),或委托持有資質(zhì)的再生鉛企業(yè)等相關(guān)單位,對(duì)廢舊鉛酸電池進(jìn)行有效回收利用。鼓勵(lì)鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)利用銷(xiāo)售渠道建立廢舊鉛蓄電池回收機(jī)制,并與符合有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求的再生鉛企業(yè)共同建立廢舊電池回收處理系統(tǒng)。
王紅梅說(shuō):“對(duì)于鉛酸電池,應(yīng)倡導(dǎo)國(guó)家主導(dǎo)的回收體系,而不能隨便由民間自行回收?!?/p>
按環(huán)保部門(mén)的通例,是技術(shù)政策先行,然后會(huì)有一系列的標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則和規(guī)范出臺(tái)。執(zhí)行效果如何,有待觀察。
一次電池回收無(wú)利可圖,可以避免“地下軍”的違法回收。
實(shí)際上,不建一次電池回收體系的狀態(tài)在國(guó)內(nèi)一些地方也難以為繼。比如北京,對(duì)垃圾有明確規(guī)定,要進(jìn)行分類(lèi),而電池中畢竟有重金屬,一次電池即使沒(méi)有鉛、鎘,也有錳、鐵、鋅,這些重金屬如果混到生活垃圾中,再加上分類(lèi)不徹底,用于焚燒的話,焚燒就會(huì)把電池中的重金屬形成重金屬粉末,只不過(guò)是氧化把三價(jià)還原成二價(jià),最后還是會(huì)有暴露風(fēng)險(xiǎn)。
但重建一次電池的回收體系也需要時(shí)間,因?yàn)椤艾F(xiàn)在社區(qū)生活回收體系已經(jīng)接近崩潰?!鼻>Х治龇Q(chēng)。
實(shí)際上,發(fā)達(dá)國(guó)家單獨(dú)開(kāi)展回收普通一次電池的活動(dòng)很少,通常是在進(jìn)行生活垃圾分類(lèi)收集處理時(shí),就把廢電池單獨(dú)收集起來(lái)處理。
王自新認(rèn)為,國(guó)家環(huán)保部的初衷還是想回收,但沒(méi)有處理廠不敢收。從1996年開(kāi)始中國(guó)大規(guī)模開(kāi)展廢電池回收,最后造成了很大壓力,環(huán)保部的領(lǐng)導(dǎo)就對(duì)他表示,“你只要(處理的)工廠建成了,我們?nèi)湍闶?。?/p>
王自新今年準(zhǔn)備在北京市設(shè)1000個(gè)電池回收箱,開(kāi)發(fā)一種新的智能的廢電池回收機(jī)。
回收機(jī)主要能收到的就是生活類(lèi)的一次電池、紐扣電池,也可能有拆下來(lái)的手機(jī)電池。而且,目前國(guó)內(nèi)的廢舊電池回收體系基本上到回收箱就截止了,這使得儲(chǔ)存在各地的廢舊電池越來(lái)越多,量越來(lái)越大。
處理電池的成本非常高,沒(méi)有幾個(gè)廠能進(jìn)行一次電池的后續(xù)處理。北京盈創(chuàng)再生資源回收有限公司總經(jīng)理常濤做過(guò)調(diào)研,如果廢舊電池被送到廠門(mén)口還能做,要是自己回收,根本不足以覆蓋物流成本,只能靠政府補(bǔ)貼,“我們肯定不能做賠本的買(mǎi)賣(mài),有利潤(rùn)才會(huì)做,這不是公益”。
王自新也不敢做更大規(guī)?;厥?,因?yàn)榛厥盏慕?jīng)濟(jì)壓力比較大,物流成本約2000多元一噸。他做的是公益性回收,收得越多賠得越多。
可是,對(duì)財(cái)政補(bǔ)貼業(yè)內(nèi)人士也持保留態(tài)度。即便常濤也認(rèn)為,沒(méi)有有效的計(jì)量手段,讓財(cái)政持續(xù)補(bǔ)貼也不合理。
“消費(fèi)者花一兩元買(mǎi)的電池沒(méi)有為危險(xiǎn)廢棄物處置付出成本,這邏輯不對(duì)。在澳洲,買(mǎi)電池要2.5澳元。政策應(yīng)該朝這個(gè)方向走,畢竟市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),不讓大家有錢(qián)賺的話,只靠補(bǔ)貼是沒(méi)有出路的。”常濤說(shuō)。
為加強(qiáng)對(duì)廢電池的回收管理,德國(guó)的廢電池回收管理規(guī)定要求,消費(fèi)者將使用完的一次電池、紐扣電池等各類(lèi)電池送交商店或廢品回收站回收,商店和廢品回收站必須無(wú)條件接收廢電池,并轉(zhuǎn)送處理廠家進(jìn)行回收處理。
同時(shí),德國(guó)的電池回收體系還對(duì)有毒性的鎳鎘電池和含汞電池,實(shí)行押金制度,就是消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的每節(jié)電池中含有一定的押金,當(dāng)消費(fèi)者拿著廢舊電池來(lái)?yè)Q時(shí),價(jià)格中可以自動(dòng)扣除押金。德國(guó)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法,讓消費(fèi)者、生產(chǎn)者和流通領(lǐng)域這三方對(duì)環(huán)保都負(fù)有責(zé)任。
“在臺(tái)灣、日本、德國(guó)的回收再利用體系里,誰(shuí)消費(fèi)誰(shuí)負(fù)擔(dān),只不過(guò)資金由基金組織來(lái)管理,由監(jiān)理公司去分配,明確回收公司收多少就付錢(qián),收后送到哪里,工廠接多少貨,雙方互相監(jiān)督?!背榻B。
2015年1月,國(guó)家稅務(wù)總局和財(cái)政部下發(fā)通知,聯(lián)合征收電池消費(fèi)稅。王紅梅認(rèn)為,廢舊電池再回收,必須依靠合理的經(jīng)濟(jì)政策來(lái)解決,但經(jīng)濟(jì)政策不應(yīng)該一刀切。
電池消費(fèi)稅的問(wèn)題是,不管電池的類(lèi)型,只根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的銷(xiāo)量,按照4%的比例繳稅。如銷(xiāo)售100元電池,4元要用于繳稅。另外,雖然打著環(huán)保旗號(hào),但所收稅費(fèi)是否用于支持與補(bǔ)貼再生企業(yè)也未可知。
中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)提倡以舊換新,通過(guò)銷(xiāo)售渠道來(lái)建立回收體系,但一直沒(méi)能落實(shí)。
篇3
*國(guó)產(chǎn)干電池的含鉛量一般高于25%,尚達(dá)不到綠色環(huán)保電池的要求。
*通過(guò)垃圾分離回收的干電池比例很低,以上海為例,回收的廢電池僅為生產(chǎn)量的10%左右。
*廢干電池及鉛酸蓄電池中含有汞、鉛、鎘等重金屬,隨城市生活垃圾被簡(jiǎn)單地埋入地下后,鉛、鎘等重金屬可以直接污染土壤,間接污染水源和植物,成為破壞環(huán)境的慢性“火藥桶”。
對(duì)有關(guān)電池生產(chǎn)、消費(fèi)現(xiàn)狀等簡(jiǎn)單回顧之后,我們可以毫不夸張地說(shuō):廢電池是個(gè)“環(huán)境殺手”。其實(shí),它不但污染環(huán)境,而且還會(huì)進(jìn)一步影響人體健康。
健康大敵
廢電池中所含鉛等重金屬對(duì)土壤、水源的污染,只是一種短期內(nèi)的危害,對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在危害則是長(zhǎng)期的。土壤具有一定的孔隙,對(duì)有機(jī)物或含碳、氧、磷、硫等化合物進(jìn)行降解后,可生成無(wú)毒或低毒物質(zhì),表現(xiàn)出一定的自?xún)裟芰?。但是,汞、鉛、鎘等重金屬進(jìn)入環(huán)境后,卻不易被降解,長(zhǎng)期蓄積在土壤中,破壞土壤的自?xún)裟芰?,使土壤成為污染物的“?chǔ)存庫(kù)”,最終降低土壤的肥效。在這樣的土地上種植農(nóng)作物,重金屬被植物根系吸入植物體內(nèi),引起農(nóng)作物減產(chǎn),或長(zhǎng)出的糧食、蔬菜等含有毒有害重金屬。在土壤中的重金屬,還能不斷地遷移到相鄰的環(huán)境介質(zhì)中,如被雨水沖刷后滲透到深層土壤中;隨地下水進(jìn)入江河水源;腐爛后被風(fēng)揚(yáng)散到大氣中。當(dāng)人體攝入含重金屬的農(nóng)作物及家禽,或者飲用被污染的水、吸入被污染的大氣時(shí),就會(huì)出現(xiàn)多系統(tǒng)、多器官的慢性損害。
重金屬對(duì)人體的危害,主要侵犯神經(jīng)系統(tǒng)。曾暴發(fā)在日本水俁灣的“水俁病”,正是由于人們吃了被汞污染水域的魚(yú)類(lèi)而出現(xiàn)的慢性汞中毒,主要癥狀為感覺(jué)和語(yǔ)言障礙、智力減退及全身震顫無(wú)力。鉛對(duì)人體健康的危害很大,尤其是兒童,可導(dǎo)致兒童智力低下和多動(dòng)癥。鉛中毒還能損傷造血系統(tǒng),導(dǎo)致貧血;損傷神經(jīng)系統(tǒng),導(dǎo)致手腕無(wú)力下垂,以及引發(fā)腦病;損傷腎臟,導(dǎo)致腎功能障礙。人長(zhǎng)期接觸重金屬鎘后,也能導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和骨軟化,如鎘中毒者的一個(gè)典型表現(xiàn)就是全身骨骼酸痛。
解決辦法
為了避免上述危害,生產(chǎn)綠色環(huán)保電池和對(duì)廢電池進(jìn)行回收,就成為世界各國(guó)普遍采取的兩種方法。我國(guó)已明確規(guī)定,2006年起禁止生產(chǎn)和銷(xiāo)售非“綠色環(huán)保電池”。在過(guò)渡時(shí)期,政府和一些民間機(jī)構(gòu)在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展廢舊干電池回收行動(dòng)。
市售的干電池有含汞及無(wú)汞兩種,含汞廢電池再利用的代價(jià)很大,發(fā)達(dá)國(guó)家都以安全填埋方式處理為主,即以無(wú)砂混凝土、防滲層、保護(hù)層等組成填埋場(chǎng),以確保電池中的重金屬無(wú)滲透、蔓延的可能。無(wú)汞廢電池回收后可被利用,如碳棒和金屬殼可成為再生資源。但是,要將小小電池從大量的生活垃圾中分離出來(lái)極為困難,因此,在日常生活中應(yīng)養(yǎng)成垃圾分揀的習(xí)慣,并將揀出的廢電池交到指定地點(diǎn),由有關(guān)部門(mén)統(tǒng)一處理。可以說(shuō),建造美好生活環(huán)境,需要我們每一個(gè)人的配合,就讓我們從廢電池的分揀做起。
上海:在一些大商場(chǎng)或大學(xué)校園中,設(shè)有廢電池回收箱。另外,可以把廢電池交到所在地的居委會(huì)。
天津:南開(kāi)大學(xué)、天津大學(xué)的學(xué)生曾組織過(guò)廢電池回收活動(dòng),目前尚未全面統(tǒng)一回收。
北京:在新街口商場(chǎng)、長(zhǎng)安商場(chǎng)等200多家商場(chǎng)設(shè)有廢電池回收點(diǎn)。單位或個(gè)人廢電池回收量達(dá)到30千克,需回收廢電池者可與北京有用垃圾回收中心聯(lián)系,他們免費(fèi)上門(mén)回收(電話為010-63560015)。
南京:目前尚未開(kāi)展全面分類(lèi)收集,但某些學(xué)校、居委會(huì)中可收集廢電池,然后交到市環(huán)境保護(hù)局儲(chǔ)存場(chǎng)統(tǒng)一儲(chǔ)存。具體工作可與市容委員會(huì)聯(lián)系。
武漢:在1726個(gè)居委會(huì)設(shè)立廢電池回收站,以方便居民回收廢電池。
沈陽(yáng):共有100多只電池形狀的回收箱,分別布置在商業(yè)區(qū)、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、省市機(jī)關(guān)辦公樓、部分工廠、院校等,居民可就近投放。回收箱上標(biāo)有聯(lián)系電話,這些回收的電池將由工業(yè)廢物交換中心專(zhuān)車(chē)定期回收。在沈陽(yáng)市,已建立危險(xiǎn)廢物填埋廠,用于處理各種危險(xiǎn)廢物。
篇4
就體積和重量而言,廢電池在生活垃圾中是微不足道的,但它的害處卻非常大,電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬物質(zhì)。汞具有強(qiáng)烈的毒性,鉛能造成神經(jīng)紊亂、腎炎等;鎘主要造成腎損傷以及骨質(zhì)疏松、軟骨癥及骨折。若把廢電池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,滲出的重金屬可能污染地下水和土壤。一粒鈕扣電池能污染60萬(wàn)升水(這是一個(gè)人一生的用水量),而一節(jié)一號(hào)電池的溶出物就足以使1平方米的土壤喪失農(nóng)用價(jià)值。
而電池在我們生活中的使用量正在迅速增加,BP機(jī)、移動(dòng)電話、照相機(jī)、計(jì)算器、鐘表、玩具等都要用到它。目前,全國(guó)的電池消費(fèi)量在90億只左右。這些電池若未得到妥善處理,將直接或間接地危害人們的身體健康。實(shí)施并倡導(dǎo)廢舊電池分類(lèi)收集活動(dòng)為越來(lái)越多的人們所認(rèn)識(shí)和重視。
許多城市在大街上、生活小區(qū)都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的廢電池回收箱,將收集起來(lái)的廢電池運(yùn)到專(zhuān)門(mén)加工利用舊電池的工廠。先用專(zhuān)門(mén)篩子篩選出那些用于鐘表、計(jì)算器及其他小型電子儀器的紐扣電池,它們當(dāng)中一般都含有汞,可將汞提取出來(lái)加以利用,然后分揀出鎳鎘電池,從中提取鎳和鎘,再將鎳用于煉鋼,鎘則重新用于生產(chǎn)電池。然后將剩余原料磨碎,用磁體提取金屬鐵,再?gòu)挠嘞路勰┲刑崛⊙趸i、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金屬?gòu)U料直接出售。
從我做起,從身邊每一件小事做起,是我們的座右銘。關(guān)愛(ài)身邊環(huán)境、參與廢舊電池的分類(lèi)回收利用是我們每一個(gè)人的責(zé)任和義務(wù)。個(gè)人的行為也許微不足道,但把我們每個(gè)人的力量聯(lián)合起來(lái),便足以托起一種文明,一種與自然共生的文明,一種可持續(xù)發(fā)展的文明。
只要每一個(gè)人從生活的一點(diǎn)一滴做起,我們的家園會(huì)變的更加美麗!
篇5
初夏的正午,十一歲的兒子放學(xué)回到家,小臉蛋兒被太陽(yáng)曬得紅撲撲的,汗水順著臉頰流下來(lái),可是小家伙卻滿臉的興奮和驕傲,一個(gè)勁兒地嚷著:“媽媽?zhuān)瑡寢專(zhuān)炜?,這是我的戰(zhàn)利品!”我早就注意到,在他的小手中正緊緊地抓著兩只廢電池和一只還插著吸管的空易拉罐。不要問(wèn),他又去撿垃圾了?!拔业暮霉怨?,撿到垃圾怎么不扔到垃圾箱里呢?”我耐心地問(wèn)他,“媽媽?zhuān)@些垃圾不能隨便亂扔的,你不知道,這些垃圾可是寶貝呢!它們都是可以回收的,如果亂扔了,就會(huì)造成很大的污染了?!眱鹤右荒樥J(rèn)真地告訴我,這小子一定又有什么長(zhǎng)篇大論了。
“媽媽?zhuān)憧催@廢電池,別看它這么不起眼, 但它含有汞、鎘、鉛等重金屬物質(zhì)。汞具有強(qiáng)烈的毒性,鉛能造成神經(jīng)紊亂、腎炎等;鎘主要造成腎損傷以及骨疾-骨質(zhì)疏松、軟骨癥及骨折。若把廢電池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,滲出的重金屬可能污染地下水和土壤。將直接或間接地危害人們的身體健康。
西歐許多國(guó)家不僅在商店,而且直接在大街上都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的廢電池回收箱,將收集起來(lái)的費(fèi)電池先用專(zhuān)門(mén)篩子篩選出那些用語(yǔ)鐘表、計(jì)算器及其他小型電子儀器的紐扣電池,它們當(dāng)中一般都含有汞,可將汞提取出來(lái)加以利用,然后用人工分揀出鎳鎘電池電池,法國(guó)一家工廠就從中提取鎳和鎘,再將鎳用于煉鋼,鎘則重新用于生產(chǎn)電池。也可以將舊電池磨碎,然后送往爐內(nèi)加熱,這時(shí)可提取揮發(fā)出的汞,溫度更高時(shí)鋅也蒸發(fā),它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。
我國(guó)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題十分嚴(yán)峻,光依靠政府的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,需要廣大公眾,包括企業(yè)的積極參與。老師教育我們,從我做起,從身邊每一件小事做起,關(guān)愛(ài)身邊環(huán)境、參與廢舊電池的分類(lèi)、回收、利用是我們每一個(gè)人的責(zé)任和義務(wù)。個(gè)人的行為也許微不足道,但把我們每個(gè)人的力量聯(lián)合起來(lái),便足以托起一種文明,一種與自然共生的文明,一種可持續(xù)發(fā)展的文明。許多媒體都在密切關(guān)注,日益增長(zhǎng)的垃圾產(chǎn)量正在使我們居住的星球超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),層出不窮的公害事件、“垃圾圍城”早已為我們敲響了警鐘。如何實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、減量化、資源化已是當(dāng)務(wù)之急。“放錯(cuò)了地方的資源”是近年來(lái)人們對(duì)垃圾的重新認(rèn)識(shí)。實(shí)行垃圾分類(lèi)將使能夠回收的垃圾廢物實(shí)現(xiàn)物盡其用,變廢為寶呢!”
兒子的話使我感到十分震驚和敬佩,驚訝于小小的他能有如此豐富的環(huán)保知識(shí),更佩服他從小就有這樣強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)!我一把摟住他,在他通紅的小臉上狠狠地親了一口,激動(dòng)地說(shuō):“兒子,你是最棒的環(huán)保小衛(wèi)士!”
篇6
近日,日本福井大學(xué)和一化工企業(yè)聯(lián)合宣布,已經(jīng)共同研發(fā)成功一種可從液體中高效率回收稀有金屬的纖維制品,液體的來(lái)源可以是工廠排出的廢水或者海水。而且,該纖維制品的最大優(yōu)勢(shì)是可以有選擇地吸收所需收集的金屬,回收量是傳統(tǒng)工藝的10倍以上!
據(jù)悉,該技術(shù)使用的是一種叫做“乙烯醇共聚物(EVAL)”纖維制造的無(wú)紡布,厚度僅僅數(shù)毫米,采用特殊工藝讓這種布接受電子射線照射后,就變得極易吸收水中的金屬離子,再經(jīng)過(guò)特殊的配比,就能達(dá)到選擇性吸收和高效率吸收的目的。
上文所說(shuō)的稀有金屬,其實(shí)就是稀土。稀土一詞是歷史遺留名稱(chēng),18世紀(jì)末被發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)習(xí)慣把不溶于水的固體氧化物統(tǒng)稱(chēng)為土。
前景
稀土在高科技制造中必不可少,但產(chǎn)量極為稀少,提取工藝復(fù)雜,因而價(jià)格昂貴。日本和美國(guó)是稀土的主要使用國(guó),而中國(guó)是稀土出口的第一大國(guó),儲(chǔ)量豐富,堪稱(chēng)最重要的戰(zhàn)略資源。因此,日本掌握了稀土的循環(huán)再利用技術(shù),對(duì)世界稀土能源格局的影響極大。
0.3毫米厚度電池
技術(shù)
人們總是希望手機(jī)越來(lái)越薄,待機(jī)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng),而現(xiàn)有的鋰電池顯然難以勝任,好在還有有機(jī)游離基電池。
有機(jī)游離基電池比鋰電池更輕、更薄、更柔軟,而且輸出功率高,能夠快速充電。NEC展示的成品,厚度僅0.3毫米,可以用手彎曲,真是輕薄如紙。
現(xiàn)在一般的IC卡厚度為0.76毫米,此前研制的世界最薄電池厚度也達(dá)0.7毫米,要大規(guī)模商用在IC卡上幾無(wú)可能。
這次,NEC創(chuàng)造性地印刷出0.05毫米的聚合物負(fù)極電路薄膜,然后直接在薄膜上敷設(shè)絕緣層和游離基聚合物正極層等,才一舉突破0.3毫米電池大關(guān)。
在測(cè)試中,游離基電池的實(shí)用性能出色,充放電500次以后,還能保持75%的電量。一片邊長(zhǎng)3厘米的正方形薄片,可儲(chǔ)電3mAh,輸出功率5kW/L,單次充電可刷新2000次LCD畫(huà)面、閃光燈發(fā)光360次或發(fā)送定位信息35次。
篇7
今年6月19日,甘肅省金塔縣22歲的電焊工肖金鵬死于手機(jī)電池爆炸,讓人倒吸一口冷氣。雖然電池爆炸究竟出于何因,誰(shuí)該為此事故負(fù)責(zé),至今尚無(wú)結(jié)果,但手機(jī)電池的安全問(wèn)題開(kāi)始引起人們的重視。 記者深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),這既是一個(gè)創(chuàng)造財(cái)富的產(chǎn)業(yè),也是―個(gè)混亂與高危如影隨形的產(chǎn)業(yè)。
498元,100元,55元,25元,5元!
這是一塊“諾基亞3250電池”在中國(guó)最大的手機(jī)及配件集散地――_深圳華強(qiáng)北遠(yuǎn)望數(shù)碼城和明通數(shù)碼――5種差距懸殊的價(jià)格。
根據(jù)不同的價(jià)格、廠家出處,這些外觀相似的電池又分別有5種不同的“學(xué)名”:原裝行貨、仿冒原裝、高仿品(即高端仿制品)、兼容品牌電池、出廠品(即批發(fā)貨品)。
在這些熙熙攘攘,擁擠著各路批發(fā)商、內(nèi)地進(jìn)貨商和普通消費(fèi)者的大賣(mài)場(chǎng)中,手機(jī)電池,也在數(shù)以千計(jì)的大小柜臺(tái)上。買(mǎi)主們隨時(shí)討價(jià)還價(jià),現(xiàn)錢(qián)提貨,而且不必開(kāi)具發(fā)票。
原裝不到1%
“一般人很少舍得從專(zhuān)賣(mài)店買(mǎi)真正的原裝品,我們這里有原裝的,只要100塊。”明通數(shù)碼城一間經(jīng)營(yíng)“國(guó)產(chǎn)手機(jī)電池批發(fā)、零售、回收”的檔口老板熱情地向記者推銷(xiāo)。
他說(shuō),這些電池上貼著原裝的序列號(hào),并聲明“經(jīng)過(guò)手機(jī)廠商的授權(quán),完全可以經(jīng)得起測(cè)試”,如果顧客嫌貴,他立即建議選擇購(gòu)買(mǎi)高仿品――種行內(nèi)人士認(rèn)為相對(duì)高端、安全的仿制品。根據(jù)顧客的需求,高仿品還細(xì)分為兩個(gè)檔次――超強(qiáng)容量的55元,一般的25元。
據(jù)記者了解,該檔口老板所說(shuō)的專(zhuān)賣(mài)店原裝品,指原廠正裝電池,俗稱(chēng)原裝行貨電池,即由諾基亞、摩托羅拉等知名手機(jī)廠指定廠家生產(chǎn)配套的電池。原裝電池一般被業(yè)內(nèi)評(píng)價(jià)為“制作工藝嚴(yán)格,質(zhì)量精良”,而對(duì)消費(fèi)者言,其好處是可享受廠家提供的保修服務(wù)。但據(jù)檔口老板的統(tǒng)計(jì),愿意購(gòu)買(mǎi)昂貴原裝貨的顧客“不到1%”――價(jià)格是根本的原因。這給檔口老板們帶來(lái)了生意:一方面可以經(jīng)營(yíng)所謂的“原裝品”,以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專(zhuān)賣(mài)店的價(jià)格出售;另外,就是銷(xiāo)路更廣的各色高仿品、出廠品等,既做零售,也做批發(fā)。批發(fā)主要針對(duì)內(nèi)地城市到深圳“淘貨”的電子批發(fā)商和手機(jī)牌廠商。 不過(guò),所謂原裝說(shuō)法遭到了另外商家的批駁。一位在遠(yuǎn)望數(shù)碼城經(jīng)營(yíng)某品牌兼容電池的檔口老板告訴記者,所謂“原裝”事實(shí)上與高仿電池差異不大,“它們只不過(guò)是貼上了標(biāo)識(shí)而已,而獲得這些標(biāo)識(shí)很容易”。在調(diào)查中,大多數(shù)商家表示,銷(xiāo)路較廣的一般是“性?xún)r(jià)比”適中、同時(shí)有廠商標(biāo)識(shí)的“兼容電池”,“高仿電池”的好壞難以識(shí)別,買(mǎi)一塊“有品牌的”兼容電池既能放心使用,幾十元的價(jià)格又能接受。
一位負(fù)責(zé)看檔口的銷(xiāo)售員小李私下告訴記者,兼容電池里也有貓膩,一般做得較好的兼容電池廠商品牌有“飛毛腿”等,但也有不少消費(fèi)者難以識(shí)別的品牌。而看中了消費(fèi)者“認(rèn)品牌”的心理,也有不少批發(fā)、零售環(huán)節(jié)的經(jīng)銷(xiāo)商加入了貼牌電池的行列。
產(chǎn)業(yè)鏈的“高危”環(huán)節(jié) 有多少人參與一塊小小電池的制造和銷(xiāo)售?滋生危險(xiǎn)的漏洞在哪兒? 金立手機(jī)生產(chǎn)采購(gòu)負(fù)責(zé)人陳贊華告訴記者,電池的核心部件有兩塊一電芯和“保護(hù)IC",這兩大核心部件決定了一塊電池的性能好壞和安全系數(shù)。電池是一個(gè)最不容忽視、也最能體現(xiàn)廠商品質(zhì)好壞的環(huán)節(jié)。 他向記者描述了品牌手機(jī)廠商配套手機(jī)電池的出廠過(guò)程:品牌廠商大都采用指定電芯廠商、“保護(hù)IC”廠商的供貨,然后交由指定的電池封裝廠進(jìn)行生產(chǎn)組裝。因此,電芯廠、保護(hù)IC廠、封裝廠,成為決定電池品質(zhì)的三大核心環(huán)節(jié)。 他說(shuō),這三個(gè)環(huán)節(jié)中可以列出的知名廠商其實(shí)不難統(tǒng)計(jì),電芯――日本廠商三洋、索尼和中國(guó)的比亞迪、天津力神、肇慶風(fēng)華、深圳比特等;而“保護(hù)IC”目前仍然是日本精工一家獨(dú)大,“最近臺(tái)灣企業(yè)開(kāi)始加入,但是出于安全考慮,我們還在觀望。”
電池封裝廠目前在中國(guó),尤其是珠三角已經(jīng)形成了一個(gè)較龐大的產(chǎn)業(yè)集群區(qū),但上規(guī)模的并不多,主要廠商有比亞迪、比特、德賽、飛毛腿、邦凱等,而日本的三洋、索尼也因成本居高而退出中國(guó)市場(chǎng)。
陳贊華表示,三大環(huán)節(jié)中都保持嚴(yán)格的安全和品質(zhì)意識(shí),才能保持電池穩(wěn)定的性能。如此下來(lái),一塊普通原裝電池在手機(jī)廠商手中的成本至少為15元,而一塊高容量的電池將達(dá)到20―40元。而一塊普通或高能原裝電池經(jīng)過(guò)多層銷(xiāo)售渠道后,到市面上的價(jià)格也應(yīng)該在30~60元之間,甚至更高。另一位國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商亦表示,這應(yīng)該是一塊有品質(zhì)保障的國(guó)產(chǎn)手機(jī)電池合理的價(jià)格。而為什么諾基亞一塊原裝電池可以賣(mài)到498元?該人士解釋?zhuān)鲇趯?duì)品牌的保護(hù),諾基亞堪稱(chēng)全球?qū)﹄姵毓?yīng)商最為嚴(yán)格和苛刻的廠商,相當(dāng)數(shù)量的原裝電池大都仍采用三洋、索尼的供貨,而日本廠商“全機(jī)械化流程”的生產(chǎn)模式,使其生產(chǎn)成本比中國(guó)本土要高出10倍。
“這是這個(gè)行業(yè)比較奇特的現(xiàn)象?!彼f(shuō),因?yàn)椤癷E品”價(jià)格高居不下,才給經(jīng)營(yíng)冒牌正品的檔鋪老板以謀利之機(jī)。出于成本的考慮,近年諾基亞亦開(kāi)始采用比亞迪的供貨,但相當(dāng)比例依舊采用日本供應(yīng)商的產(chǎn)品。
10億只電池的安全隱患
中國(guó)每年的手機(jī)需求量為8000萬(wàn)部,再加上零售市場(chǎng)的需求,電池的需求量至少是1.5億只。而令人憂慮的是,中國(guó)不僅是最大的手機(jī)電池消費(fèi)國(guó),同時(shí)也是最大的生產(chǎn)國(guó)。
環(huán)球資源提供的報(bào)告顯示,2005年,中國(guó)鋰電池(即手機(jī)二次充電電池)產(chǎn)量是9.4億只,此后每年增長(zhǎng)達(dá)6%1)2上,目前產(chǎn)量每年超過(guò)10億只。環(huán)球資源統(tǒng)計(jì)的中國(guó)正規(guī)電池(包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池)廠商有151家。
“深圳周邊大大小小的電池封裝廠就不止150家?!睓n口老板告訴記者。
記者了解到,5塊錢(qián)左右的出廠品一般產(chǎn)自深圳關(guān)外及東莞的小工廠。一些檔主表示,自己家的工廠就可以生產(chǎn)制造。這些產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,出于成本的考慮,往往缺少過(guò)流保護(hù)器、過(guò)充保護(hù)線路和溫度傳感器,給電池埋下了不小的隱患。
篇8
人口的老齡化、城市化、能源的挑戰(zhàn)以及互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的出現(xiàn),確實(shí)給我們整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。從博世的角度來(lái)說(shuō),其實(shí)這也不僅僅是博世,從整個(gè)業(yè)界角度來(lái)說(shuō),電氣化、自動(dòng)化和互聯(lián)化是我們現(xiàn)在花費(fèi)很多精力在做的事情。
現(xiàn)在簡(jiǎn)單預(yù)測(cè),2020年全球相當(dāng)于有電氣化的車(chē)是1200萬(wàn)輛,全球的汽車(chē)產(chǎn)量應(yīng)該是一億輛左右,所以這個(gè)百分比已經(jīng)相當(dāng)大。2025年全球范圍會(huì)有超過(guò)15%的新車(chē)電氣化。在中國(guó)政府的大力支持下,這個(gè)比例很可能還會(huì)更高。
電氣化取代的是傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī),電機(jī)、電控和電池這“三電”中間最關(guān)鍵的是電池。電機(jī)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)將近一兩百年的歷史,很多公司都可以做,它的復(fù)雜程度比發(fā)動(dòng)機(jī)要簡(jiǎn)單得多。電控也一樣,電動(dòng)車(chē)的電控比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電控簡(jiǎn)單很多,所以也可以很多人來(lái)做。
唯一的就是電池,電池兩個(gè)環(huán)節(jié),一個(gè)是電芯,一個(gè)是電池管理系統(tǒng)。博世、大陸、電裝在電氣化方面通過(guò)幾十年的積累有一些領(lǐng)先的地位,但是現(xiàn)在新的技術(shù)出現(xiàn)以后,我們很可能失去在電機(jī)甚至電控方面的優(yōu)勢(shì)。電池管理系統(tǒng)我們能不能花點(diǎn)時(shí)間研究一下,把它做得更好。
還有就是電芯。在未來(lái)的十年當(dāng)中,整個(gè)“三電”成本很可能還要再降低50%,這個(gè)趨勢(shì)也是在實(shí)實(shí)在在的發(fā)展當(dāng)中。電池還有其他的問(wèn)題,充電時(shí)間問(wèn)題,耐久性問(wèn)題,包括未來(lái)的電池怎么回收、怎么處理的問(wèn)題,這方面說(shuō)到的是挑戰(zhàn),同時(shí)也是很多的機(jī)遇。
從博世的角度來(lái)說(shuō),我們電控、電機(jī)是做的,電池方面我們現(xiàn)在也在做,一方面在做三元鋰電池的研發(fā),甚至我們也在研發(fā)自己的電池,完成了對(duì)美國(guó)電池公司Seeo的收購(gòu)。中國(guó)現(xiàn)狀是電池公司大概有50多家得到政府的補(bǔ)貼,實(shí)際上從產(chǎn)能角度來(lái)說(shuō)它還是不夠的,因?yàn)?016年實(shí)際上電池供應(yīng)也是非常緊張。
簡(jiǎn)單算一下,5萬(wàn)輛車(chē),如果小車(chē)每輛車(chē)22度電,5萬(wàn)輛車(chē)需要1G瓦時(shí)這么大的工廠,未來(lái)2025年生產(chǎn)500萬(wàn)輛車(chē)的話就需要100個(gè)1G瓦時(shí)的工廠。因此,未來(lái)電池發(fā)展前景還是很廣闊的,是一個(gè)非常大的市場(chǎng),博世很可能在一兩年后也加入這個(gè)行業(yè)來(lái)生產(chǎn)電池電芯。
從自動(dòng)化角度來(lái)說(shuō),我簡(jiǎn)單列一下從博世角度來(lái)看它未來(lái)的發(fā)展。比如2017年、2018年之前,我們更多的是做駕駛員輔助系統(tǒng),2018年我們推出自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng),在可控的大型停車(chē)場(chǎng)里面實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)泊車(chē),按一下手機(jī)上的停車(chē)鍵,車(chē)自己就可以走向停車(chē)位并且告訴你停好了,當(dāng)你回到停車(chē)場(chǎng)的時(shí)候車(chē)自動(dòng)回到你面前,這樣的情況到2018年會(huì)實(shí)現(xiàn)。
2020年,在一定的法規(guī)支持下,在高速路上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、自動(dòng)超車(chē)、自動(dòng)變道也沒(méi)有問(wèn)題,我們已經(jīng)做了很多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一點(diǎn)。
真正在平時(shí)的馬路上,在非常嘈雜的環(huán)境里,尤其中國(guó)擁堵的情況下,真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛時(shí)間要更長(zhǎng),我們并不是很樂(lè)觀,我并不認(rèn)為2025年以前會(huì)實(shí)現(xiàn)??陀^地說(shuō),我們?cè)诩味▍^(qū)或是某一個(gè)區(qū)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛,路程還是相當(dāng)遙遠(yuǎn)。
自動(dòng)駕駛在技術(shù)上還有很多的挑戰(zhàn)。博世實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛還有幾個(gè)大的方向:一是傳感器,它包括獨(dú)立攝像頭、雷達(dá),包括毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá),通過(guò)雷達(dá)作為車(chē)的眼睛來(lái)探測(cè)周?chē)沫h(huán)境。
二是智能駕駛控制,包括車(chē)在復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行自學(xué)習(xí),產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)為以后的車(chē)來(lái)運(yùn)用,所以這個(gè)智控部分是大問(wèn)題。
另外一點(diǎn)就是需要網(wǎng)絡(luò),需要云,需要通訊,讓車(chē)跟外界時(shí)刻連接在一起。這些都基于很多未來(lái)的技術(shù)挑戰(zhàn),方方面面都有很多機(jī)會(huì)。
互化,本身就是說(shuō)我們把車(chē)跟外界聯(lián)在一起,這也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛一個(gè)必要條件,現(xiàn)在常規(guī)的手法是用手機(jī)跟車(chē)連,通過(guò)手機(jī)跟外界連起來(lái),這是比較初步的。下一步車(chē)載CPU、T-BOX直接跟外界連接,帶來(lái)很多新的商業(yè)模式和服務(wù)模式,這方面又有很多的機(jī)遇。
把車(chē)跟外面連起來(lái)以后,你可以診斷車(chē)的故障、管理車(chē)隊(duì),產(chǎn)生了很多新的模式。對(duì)像博世這樣的傳統(tǒng)公司,還有傳統(tǒng)主機(jī)廠來(lái)說(shuō),存在很大的挑戰(zhàn),因?yàn)闋可娴絀T,很多IT行業(yè)的朋友也進(jìn)入到這個(gè)行業(yè)。傳統(tǒng)公司和新型IT公司怎么結(jié)合在一起,怎么在這方面開(kāi)拓新的產(chǎn)品、新的服務(wù),是我們面臨很大的挑戰(zhàn)。
下一個(gè)機(jī)遇實(shí)際上是說(shuō),隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,我們生活模式在發(fā)生變化,從過(guò)去的公交車(chē)、私人車(chē)和出租車(chē),現(xiàn)在已經(jīng)到了車(chē)共享。到未來(lái)下一步,這種模式會(huì)繼續(xù)變成通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一體化的出行。
談到智電汽車(chē),它包括工業(yè)4.0、中國(guó)制造2025。工業(yè)4.0,大家會(huì)說(shuō)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,但是博世認(rèn)為工業(yè)4.0仍然以人為基礎(chǔ),只是通過(guò)IOT (Internet of Things,物聯(lián)網(wǎng))作為一個(gè)手段實(shí)現(xiàn)更多的事情。從公司的角度來(lái)看,我們認(rèn)為這一部分的拓展空間非常大。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生,需要更多個(gè)性化的產(chǎn)品,產(chǎn)品生產(chǎn)周期需要縮短,希望實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),可以隨時(shí)更改我們的設(shè)計(jì),這些都是推動(dòng)工業(yè)4.0技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的局面。
一方面我們給自己250多個(gè)全球工廠爭(zhēng)取一步步實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0。同時(shí)對(duì)我們的主機(jī)廠,對(duì)我們產(chǎn)業(yè)界的其他行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)制造,打造4.0模式。這方面博世也投入很多,希望跟中國(guó)企業(yè)一起在工業(yè)4.0方面探討更好的解決方案。
最后總結(jié)一下,“電氣化,自動(dòng)化,互聯(lián)化”代表了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),這三大領(lǐng)域的技術(shù)革新將為汽車(chē)供應(yīng)商帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
電氣化對(duì)中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響,但在未來(lái)20年內(nèi),傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)依舊將占據(jù)主流地位, 內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的優(yōu)化和升級(jí)也將持續(xù)推動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)商的發(fā)展。
汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展對(duì)汽車(chē)制造提出了更高的要求,工業(yè)4.0解決方案能夠有效提高生產(chǎn)效率,降低制造成本,提供定制化服務(wù),是值得供應(yīng)商關(guān)注的戰(zhàn)略升級(jí)解決方案。
篇9
新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池性能會(huì)隨著使用次數(shù)的增加而衰減。隨著中國(guó)新能源汽車(chē)數(shù)量的增加,達(dá)到使用壽命的動(dòng)力電池組將會(huì)大量淘汰,動(dòng)力電池能否有效回收利用將直接影響新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池回收利用工作的技術(shù)指導(dǎo)和規(guī)范,通過(guò)建立上下游企業(yè)聯(lián)動(dòng)的動(dòng)力電池回收利用體系,防止走其他廢棄物治理走過(guò)的“先亂后治”的老路。不過(guò)雖然政策的大方向已明,但動(dòng)力電池回收利用的市場(chǎng)則比較遲緩。其中在回收技術(shù)水平和回收體系建設(shè)上,我國(guó)應(yīng)加快速度向國(guó)外企業(yè)學(xué)習(xí)。
動(dòng)力電池回收將成為重要問(wèn)題
發(fā)展新能源汽車(chē)是大勢(shì)所趨,中國(guó)各家汽車(chē)企業(yè)也紛紛進(jìn)軍新能源汽車(chē)領(lǐng)域。去年,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量已躍居全球第一,全年汽車(chē)生產(chǎn)340471輛,銷(xiāo)售331092輛,同比分別增長(zhǎng)3.3倍和3.4倍,可以說(shuō)我國(guó)新能源電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)已迎來(lái)生產(chǎn)的高峰期。進(jìn)入2016年,行業(yè)相關(guān)人士也估計(jì)預(yù)計(jì)新能源汽車(chē)將會(huì)翻倍增長(zhǎng),新能源汽車(chē)產(chǎn)量也會(huì)持續(xù)擴(kuò)大。
毫無(wú)疑問(wèn),發(fā)展新能源汽車(chē)有很多優(yōu)點(diǎn),大多數(shù)人一提到新能源汽車(chē),總能說(shuō)出諸如節(jié)能、環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn),但是發(fā)展新能源汽車(chē)可能帶來(lái)的弊端,知道的卻寥寥無(wú)幾。從汽車(chē)的使用壽命來(lái)看,一個(gè)嚴(yán)肅的問(wèn)題已經(jīng)擺在了現(xiàn)實(shí)面前,那就是再過(guò)幾年,第一批在中國(guó)面世的新能源汽車(chē)電池即將面臨著更新?lián)Q代,那么淘汰下的廢舊電池如何安全處理將成為重要的問(wèn)題。
據(jù)悉,從新能源汽車(chē)的成本構(gòu)成來(lái)說(shuō),價(jià)格為30萬(wàn)的新能源汽車(chē)的電池成本在10萬(wàn)元左右。雖然動(dòng)力鋰電池的使用壽命大概是20年,但是用于汽車(chē),其壽命一般只有5-8年,因?yàn)樗娜萘克p到初始容量80%以下時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程就會(huì)明顯減少。其中磷酸鐵鋰材料電池性能剩余70%時(shí),就需要退役,如果性能剩余50%則直接進(jìn)行拆解;三元鋰電池性能在70%時(shí)同樣需要退役。所以汽車(chē)動(dòng)力電池在5年左右就需要更換。
行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)則更給出這個(gè)不容忽視的現(xiàn)實(shí)。
據(jù)行業(yè)內(nèi)估計(jì),2015年我國(guó)新能源汽車(chē)電池累計(jì)報(bào)廢量約為2―4萬(wàn)噸,該數(shù)字將以每年2萬(wàn)噸左右的數(shù)量遞增,到2020年,僅鋰電池年報(bào)廢量就將達(dá)到12―17萬(wàn)噸。這些電池如果不及時(shí)地進(jìn)行回收和處理,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。數(shù)據(jù)顯示,20克的手機(jī)電池可使1平方公里土地污染50年左右,那么幾噸重的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池廢棄在自然環(huán)境中,勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成更大的污染。
與此同時(shí),我國(guó)新能源汽車(chē)電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能也在快速增加。其中2015年電池產(chǎn)業(yè)投資大概是1千億元,在建、核建的產(chǎn)能1800億瓦時(shí)。這么大的電池產(chǎn)能,五六年之后就進(jìn)入大規(guī)模淘汰期,誰(shuí)來(lái)回收?回收產(chǎn)業(yè)在哪里?都成為目前亟需解決的問(wèn)題。
而且作為“靜脈產(chǎn)業(yè)”的一種,我國(guó)對(duì)動(dòng)力電池的回收利用尚沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)國(guó)外的資料,電池回收的技術(shù)路線相當(dāng)復(fù)雜,比如在對(duì)廢鋰電池的處理上,首先要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解之后的塑料以及鐵外殼可以回收;然后再對(duì)電極材料進(jìn)行堿浸出、酸浸出,多種程序之后然后再進(jìn)行萃取。這套程序工藝復(fù)雜,且成本較高,如何讓企業(yè)能夠進(jìn)入該行業(yè)并取得一定的利益也都成為潛在的問(wèn)題。
國(guó)家明確:不走“先亂后治”的老路
過(guò)去三十年來(lái),中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際走的還是“先污染后治理”的老路。中國(guó)以出口為導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì),除去鋼鐵、煤炭,水泥、造紙、化工、紡織、印刷、材料等等行業(yè),基本全是污染大戶(hù),這種遍地開(kāi)花式的污染態(tài)勢(shì),已經(jīng)讓中國(guó)的土地在極短的時(shí)間內(nèi)承受了大量污染之殤。
新一屆的政府已經(jīng)明確,未來(lái)中國(guó)不走“先亂后治”的老路,因?yàn)閲?yán)重的空氣污染、水體和土壤污染已經(jīng)導(dǎo)致國(guó)家巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以我們看到最近兩年來(lái),反腐敗之外,反污染成為考察官員的又一個(gè)重要抓手。
今年1月4日,被稱(chēng)為“環(huán)保欽差”的中央環(huán)保督察組正式亮相,首站選擇河北進(jìn)行督察。今年5月3日,中央環(huán)保督察組向河北省反饋了此前進(jìn)駐督察情況。其中“河北省對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視程度和工作力度,與中央要求和群眾期待仍有較大差距”、“原省委領(lǐng)導(dǎo)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作不是真重視,沒(méi)有真抓”……這些毫不留情的批評(píng)直指問(wèn)題要害。這是中央環(huán)保督察組的首次亮劍。通過(guò)嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境保護(hù)主體責(zé)任,強(qiáng)化“黨政同責(zé)”和“一崗雙責(zé)”,破除環(huán)境治理積年頑疾,環(huán)保督察被寄予厚望。
對(duì)于新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池的回收利用,國(guó)家也沒(méi)有懈怠。
2016年1月,工信部、發(fā)改委、環(huán)保部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局五部委聯(lián)合下發(fā)《電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015年版)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《技術(shù)政策》),這是在2015年9月出臺(tái)的征求意見(jiàn)稿基礎(chǔ)上,正式下發(fā)的關(guān)于新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用的指導(dǎo)性政策。盡管這一政策并非強(qiáng)制性政策,但五部委聯(lián)合下發(fā)還是足以說(shuō)明政府對(duì)于這一問(wèn)題的重視程度。科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼也在1月23日舉辦的“中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)2016”上明確表示:“我們要高度關(guān)注一件事,要加快研究動(dòng)力電池的回收和再利用?!?/p>
發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,《技術(shù)政策》出臺(tái)的主要目的,就是加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池回收利用工作的技術(shù)指導(dǎo)和規(guī)范,明確動(dòng)力電池回收利用的責(zé)任主體,指導(dǎo)相關(guān)企業(yè)建立上下游企業(yè)聯(lián)動(dòng)的動(dòng)力電池回收利用體系,此舉有助于培育良好的再利用體系,防止走其他廢棄物治理走過(guò)的“先亂后治”的老路。
值得注意的是,為了構(gòu)建起電池回收再利用的可追溯體系新版,《技術(shù)政策》明確提出將建立動(dòng)力電池編碼制度。據(jù)悉,具體編碼工作由生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé),國(guó)家汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化主管部門(mén)將盡快制定動(dòng)力電池產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn);動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)(含進(jìn)口商)要對(duì)所生產(chǎn)(或進(jìn)口)的所有動(dòng)力電池產(chǎn)品進(jìn)行編碼,并建立可追溯系統(tǒng)。
此外,為了提高新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用水平,工業(yè)和信息化部還制定了《新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》和《新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》,自2016年3月1日起施行。
企業(yè)布局剛剛開(kāi)始
雖然政策的大方向已明,但動(dòng)力電池回收利用的市場(chǎng)的啟動(dòng)則相對(duì)緩慢。由于我國(guó)在電池再利用技術(shù)上還有一些障礙,特別是由于動(dòng)力電池重量體積大、材料種類(lèi)繁多、電池單體一致性差以及壽命預(yù)測(cè)評(píng)估復(fù)雜等特點(diǎn),車(chē)用動(dòng)力電池不僅回收利用技術(shù)難度大,而且尚無(wú)創(chuàng)造回收利潤(rùn)的能力。所以整個(gè)回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在還處于散、小、亂、差的程度。
總體而言,動(dòng)力電池回收在中國(guó)還是一塊“難啃的骨頭”,油水很少。如果沒(méi)有國(guó)家政策的牽頭、沒(méi)有補(bǔ)貼,那么一定難以形成氣候。很多人士估計(jì),不排除在未來(lái),國(guó)家會(huì)制定對(duì)這一特殊領(lǐng)域的補(bǔ)貼政策和支持性政策,另外國(guó)家也對(duì)回收技術(shù)研發(fā)準(zhǔn)備了大量的專(zhuān)項(xiàng)資金以吸引企業(yè)投資,所以一些公司開(kāi)始布局動(dòng)力電池回收利用的市場(chǎng)。
比如新三板公司鼎端裝備就在今年4月公告,稱(chēng)與清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院簽署“新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池回收設(shè)備研制”合作與開(kāi)發(fā)協(xié)議。據(jù)悉,二者具體合作內(nèi)容為:新能源汽車(chē)動(dòng)力用鋰離子電池的回收設(shè)備的研制;新能源汽車(chē)動(dòng)力用金屬氫化物鎳電池的回收設(shè)備的研制;新能源汽車(chē)動(dòng)力用超級(jí)電容器的回收設(shè)備的研制。而合作期間清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院不得與第三方進(jìn)行同樣內(nèi)容的合作。
據(jù)了解,清華大學(xué)核能與新技術(shù)研究院徐盛明教授團(tuán)隊(duì)于2002年開(kāi)始從事鋰離子電池回收項(xiàng)目研究,多次承擔(dān)和參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)多年的不斷鉆研,在鋰離子電池回收領(lǐng)域積累了豐富的技術(shù)儲(chǔ)備。
在美上市的豪鵬國(guó)際集團(tuán)旗下子公司贛州市豪鵬科技有限公司的“廢舊鎳氫、鋰電池回收利用項(xiàng)目”則在不久前獲得了國(guó)家發(fā)改委2015年中央預(yù)算內(nèi)投資計(jì)劃節(jié)能循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源節(jié)約重大項(xiàng)目資金。此次專(zhuān)項(xiàng)資金的下達(dá),是國(guó)家部委對(duì)贛州豪鵬在新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收及無(wú)害化處理領(lǐng)域的重大支持。
據(jù)悉,贛州豪鵬年處理10000噸各類(lèi)廢舊電池、電池極片等原料的廢舊電池回收利用項(xiàng)目已在江西省贛州市開(kāi)始實(shí)施,項(xiàng)目主要針對(duì)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池和各類(lèi)電子產(chǎn)品的報(bào)廢電池,利用先進(jìn)的環(huán)保工藝和設(shè)備進(jìn)行無(wú)害化處理,目前已和國(guó)內(nèi)多家新能源汽車(chē)工廠建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,同時(shí)與上百家政府、企業(yè)單位簽署廢舊電池及廢棄電子產(chǎn)品定點(diǎn)回收處置協(xié)議,共同推進(jìn)廢舊電池綠色回收體系的建設(shè)。2015年,公司與中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所簽署合作協(xié)議,開(kāi)始共同推進(jìn)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池梯次利用及回收處理。
南都電源則在其2015年年報(bào)中表示,公司未來(lái)將逐步開(kāi)展鋰電、電子類(lèi)產(chǎn)品領(lǐng)域的回收業(yè)務(wù),打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)平臺(tái),為公司向系統(tǒng)集成、運(yùn)營(yíng)服務(wù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型奠定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),進(jìn)一步提升產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)開(kāi)采“城市礦山”企業(yè)格林美也在年報(bào)別指出,公司將在原有優(yōu)勢(shì)的廢舊電池回收體系與報(bào)廢汽車(chē)回收處置體系基礎(chǔ)上,積極拓展動(dòng)力電池回收模式,開(kāi)展動(dòng)力電池梯級(jí)利用體系建設(shè),與比亞迪公司合資設(shè)立儲(chǔ)能電站(湖北)有限公司,推動(dòng)構(gòu)建“材料再造---電池再造---新能源汽車(chē)制造---動(dòng)力電池回收利用”的新能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈與循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
福建著名的新能源電池生產(chǎn)企業(yè)寧德時(shí)代具備動(dòng)力和儲(chǔ)能電池領(lǐng)域完整的研發(fā)、制造能力,目前也在研究三元電池的回收利用工作。
另外,為鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)回收動(dòng)力電池,不少地方政府已開(kāi)始積極探索。比如上海政策顯示,車(chē)企回收動(dòng)力電池政府將補(bǔ)助每套1000元;深圳則建立動(dòng)力電池利用和回收體系,每賣(mài)一輛車(chē)廠商拿出600元、政府拿出300元,用于回收動(dòng)力電池,初步建立電池回收的機(jī)制。
從各個(gè)企業(yè)的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看,中國(guó)處置廢舊動(dòng)力電池的關(guān)鍵還是突破技術(shù)瓶頸,找到一條既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的可行路徑。相關(guān)企業(yè)是否能夠成功,還在于能否通過(guò)開(kāi)發(fā)可行的商業(yè)模式,為今后大規(guī)模處置提供解決方案。
日本和德國(guó)的經(jīng)驗(yàn)可供參照
在廢舊動(dòng)力電池的回收上,日本和德國(guó)車(chē)企不僅成功實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池中的多次利用,還在全球建立了梯次回收產(chǎn)業(yè)鏈,值得國(guó)內(nèi)企業(yè)學(xué)習(xí)。
比如豐田(含雷克薩斯)自2000年起,到目前已經(jīng)在歐洲累計(jì)銷(xiāo)售了100多萬(wàn)輛混動(dòng)車(chē),比目前我國(guó)的新能源汽車(chē)保有量還要大。2011年,豐田在本土啟動(dòng)回收鎳氫電池的項(xiàng)目。
豐田與住友金屬合作,借助后者世界一流的高純度提取技術(shù),豐田實(shí)現(xiàn)了混合動(dòng)力車(chē)動(dòng)力電池中鎳的多次利用,該項(xiàng)業(yè)務(wù)可回收電池組中50%的鎳;同時(shí),豐田化學(xué)工程和住友金屬礦山配置了每年可回收相當(dāng)于1萬(wàn)輛混合動(dòng)力車(chē)電池用量的專(zhuān)用生產(chǎn)線;而2012年,本田則與日本重化學(xué)工業(yè)公司合作配置了類(lèi)似的生產(chǎn)線,這條生產(chǎn)線可以回收超過(guò)80%的稀土金屬,用于制造新鎳氫電池?;厥针姵仉m然是責(zé)任所在,但日企主要依靠回收金屬(包括對(duì)日本來(lái)說(shuō)極為寶貴的稀土元素),作為回收產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力。
同時(shí),為了延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命,避免處理高峰的產(chǎn)能限制。豐田還推進(jìn)動(dòng)力電池梯次利用項(xiàng)目。2015年,豐田將凱美瑞混合動(dòng)力車(chē)的廢舊電池用于黃石國(guó)家公園設(shè)施儲(chǔ)能供電。日產(chǎn)也與住友合作利用電動(dòng)車(chē)聆風(fēng)的廢舊鋰電池開(kāi)發(fā)蓄電池系統(tǒng),作為太陽(yáng)能發(fā)電的輔助儲(chǔ)能系統(tǒng),用于在夜晚和光照不足天氣下的獨(dú)立供電。住友商事與日產(chǎn)合資成立的4REnergy公司,以電動(dòng)車(chē)EV廢舊鋰電池的商業(yè)再利用為目標(biāo),其公司成立5年來(lái),已經(jīng)成為商業(yè)上最成功的鋰電池回收企業(yè)。
德國(guó)戴姆勒早在2007年其第一代電動(dòng)版smart就已問(wèn)世。到了2015年6月已經(jīng)推出了第三代smart fortwo electric drive電動(dòng)版。由于動(dòng)力電池的梯次利用一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能,另一方面梯次利用得到普及還會(huì)極大地降低新能源汽車(chē)的成本?;谶@一想法,德國(guó)戴姆勒就聯(lián)合多家相關(guān)背景的企業(yè)成立了合資公司,著手建立全世界最大的退役電池儲(chǔ)能電站,用于平衡整個(gè)德國(guó)的電網(wǎng)壓力。預(yù)期打造的儲(chǔ)能電站容量13兆瓦時(shí),儲(chǔ)能裝置全部來(lái)自退役的smart電動(dòng)版的動(dòng)力電池。
篇10
由于化石能源危機(jī)的影響和世界環(huán)境保護(hù)的需要,美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家加快了太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)利用,從而產(chǎn)生了對(duì)原材料多晶硅的巨大需求[1]。為了滿足太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅的巨大需求,世界老牌大公司和一些新加入的公司都開(kāi)展了轟轟烈烈的建設(shè)多晶硅生產(chǎn)的“運(yùn)動(dòng)”,特別是中國(guó),其發(fā)展更是突飛猛進(jìn),從2005年-2010年的五年時(shí)間,建設(shè)的多晶硅產(chǎn)能就將達(dá)到2005年時(shí)全世界產(chǎn)能的2倍,接近10萬(wàn)噸,這個(gè)規(guī)模和速度都是令世人驚奇的,這將使世界多晶硅的生產(chǎn)和市場(chǎng)格局發(fā)生重大改變,中國(guó)所占世界的份額由不到1%將發(fā)展到約占40%,這是一個(gè)巨大的飛躍。據(jù)有關(guān)資料顯示,2010年國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)能可達(dá)約92000噸左右,產(chǎn)量可達(dá)約33000噸左右,多晶硅需求也在大幅增加,需求達(dá)30000噸左右,可能處于供應(yīng)略有剩余和供需基本平衡狀態(tài)。
產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大,同時(shí)也對(duì)多晶硅的制備技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。目前國(guó)際多晶硅主要技術(shù)特征是:
(1)多種生產(chǎn)工藝路線并存,產(chǎn)業(yè)化技術(shù)封鎖、壟斷局面不會(huì)改變。由于各多晶硅生產(chǎn)工廠所用主輔原料不盡相同,因此生產(chǎn)工藝技術(shù)不同,進(jìn)而對(duì)應(yīng)的多晶硅產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、用途、產(chǎn)品檢測(cè)方法、過(guò)程安全等方面也存在差異,各有技術(shù)特點(diǎn),總的來(lái)說(shuō),目前國(guó)際上多晶硅生產(chǎn)主要的傳統(tǒng)工藝有:改良西門(mén)子法、硅烷法和流化床法,其中改良西門(mén)子工藝生產(chǎn)的多晶硅的產(chǎn)能約占世界總產(chǎn)能的80%,短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)壟斷封鎖的局面不會(huì)改變。
(2)新一代低成本多晶硅工藝技術(shù)研究空前活躍。除了傳統(tǒng)工藝(電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)兼容)及技術(shù)升級(jí)外,還涌現(xiàn)出了幾種專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的新工藝技術(shù),主要有:改良西門(mén)子法的低價(jià)格工藝;冶金法從金屬硅中提取高純度硅;高純度SiO2直接制??;熔融析出法(VLD:Vaper to liquid deposition);還原或熱分解工藝;無(wú)氯工藝技術(shù),Al-Si溶體低溫制備太陽(yáng)能級(jí)硅;熔鹽電解法等。
2 國(guó)內(nèi)外多晶硅生產(chǎn)技術(shù)情況
在國(guó)外,目前生產(chǎn)的多晶硅,在質(zhì)量上已經(jīng)能夠滿足大規(guī)模集成電路用直拉單晶硅和電力電子器件用的區(qū)熔單晶硅的要求,并不斷以新工藝技術(shù)向更大規(guī)?;透蜕a(chǎn)成本方向發(fā)展。幾大公司壟斷了多晶硅生產(chǎn)技術(shù),保持各自的份額,滿足了不斷發(fā)展的各種半導(dǎo)體硅芯片和太陽(yáng)能的需求,國(guó)外幾大多晶硅廠商競(jìng)相開(kāi)發(fā)直接由冶金級(jí)硅制造太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的新技術(shù),2007年后已有陸續(xù)投產(chǎn),成本約為目前多晶硅的一半。
西門(mén)子法已比較成熟和完善,已有大型加壓還原爐、尾氣的干法回收等成熟技術(shù),不足的是四氯化硅氫化技術(shù)還不夠成熟。能夠有所改進(jìn)的就是開(kāi)發(fā)新的更高效節(jié)能的大型還原爐、尾氣的綜合利用,這些方面還大有文章可做。
對(duì)于制造太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的新技術(shù),目前比較成熟和有前途的技術(shù)是流化床技術(shù)和氣液沉積法。其他技術(shù),如鋅還原、碳熱還原等技術(shù),目前仍處于研發(fā)階段,技術(shù)還不成熟。
在目前供不應(yīng)求的情況下,我國(guó)抓住了這次發(fā)展機(jī)遇,現(xiàn)在規(guī)模是上去了,但是還面臨技術(shù)消化和完善問(wèn)題。我們發(fā)展的時(shí)間短,技術(shù)完善的程度不高,因此我們的原材料消耗和成本比國(guó)外先進(jìn)的公司還有較大的差距,一旦市場(chǎng)出現(xiàn)供過(guò)于求,出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況時(shí),我國(guó)的多晶硅行業(yè)將面臨很大的壓力。
在國(guó)內(nèi),目前絕大部分多晶硅項(xiàng)目采用的是改良西門(mén)子法,技術(shù)是引進(jìn)與國(guó)內(nèi)自己發(fā)展的技術(shù)相結(jié)合,基本上已打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷。大型還原爐及電器技術(shù)、干法回收技術(shù)、熱氧化技術(shù)等都陸續(xù)引進(jìn),并把引進(jìn)的技術(shù)與國(guó)內(nèi)技術(shù)緊密結(jié)合,通過(guò)消化和吸收,中國(guó)已基本全面掌握了改良西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅技術(shù),并將逐步完善和提高該項(xiàng)技術(shù)?,F(xiàn)有的多晶硅廠,絕大部分采用改良西門(mén)子法,目標(biāo)應(yīng)兼顧電子級(jí)與太陽(yáng)能級(jí)產(chǎn)品的需要,同時(shí),應(yīng)有強(qiáng)大的技術(shù)保障和電力成本保證,能確保產(chǎn)品成本控制在300元/公斤以下,才能夠具有較大的競(jìng)爭(zhēng)能力和優(yōu)勢(shì)。
為了滿足國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池原料的需求,國(guó)內(nèi)也在陸續(xù)開(kāi)發(fā)直接由冶金級(jí)硅制造太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的新技術(shù)。我國(guó)應(yīng)該把冶金法、氣液沉積法和流化床法作為發(fā)展的方向。
3 冶金法太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的制取
3.1 冶金法和西門(mén)子法的現(xiàn)狀和比較
目前世界各國(guó)生產(chǎn)多晶硅普遍采用的是改良西門(mén)子法。這種方法生產(chǎn)的多晶硅占世界多晶硅總產(chǎn)量的70%-80%。所謂西門(mén)子法,就是用氫氣還原三氯氫硅生產(chǎn)多晶硅的方法,是上世紀(jì)50年明的,60年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年的應(yīng)用和發(fā)展,先后出現(xiàn)了第一代、第二代和第三代技術(shù)。第三代就是目前所說(shuō)的“改良西門(mén)子法”。它是在第二代技術(shù)將四氯化硅與工業(yè)硅反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了SiCl4的回收利用之后,又增加了還原尾氣干法回收系統(tǒng)和SiCl4氫化工藝,實(shí)現(xiàn)了全密閉生產(chǎn)。這是西門(mén)子法生產(chǎn)高純硅的最新技術(shù),使目前多晶硅生產(chǎn)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的主流工藝方法。國(guó)外用這種方法可以生產(chǎn)出純度為9N-11N的高純多晶硅。它的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝成熟、產(chǎn)品純度高、無(wú)爆炸危險(xiǎn)。存在的問(wèn)題是項(xiàng)目建設(shè)投資大 、周期較長(zhǎng)、生產(chǎn)過(guò)程電耗大、產(chǎn)品成本高、產(chǎn)出效率較低。
目前我國(guó)正在生產(chǎn)、建設(shè)或擬建的采用改良西門(mén)子法的多晶硅廠家有近20個(gè)。這些企業(yè)有的采用國(guó)產(chǎn)化技術(shù),也有的采用國(guó)外技術(shù),在采用的國(guó)外技術(shù)中有東歐技術(shù),西歐技術(shù),也有北美技術(shù)??傮w來(lái)看,這些企業(yè)的技術(shù)趨同,個(gè)體來(lái)看各工藝環(huán)節(jié),設(shè)備水平各有特色,產(chǎn)品質(zhì)量,原材料和能源消耗差別較大。這些廠家在人才,生產(chǎn)成本,產(chǎn)品質(zhì)量等方面都還面臨不同挑戰(zhàn)。
西門(mén)子法有很突出的優(yōu)點(diǎn),但也有令人難以接受的致命弱點(diǎn)。如果說(shuō)用這種方法生產(chǎn)電子級(jí)多晶硅,是人們不得不采用的,那么用這種方法生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅則是人們不能心甘情愿。因?yàn)樘?yáng)能極多晶硅通常說(shuō)其純度是4N-6N,實(shí)際上達(dá)到6N或6N以上就完全可以滿足要求。這比電子級(jí)多晶硅在純度方面的要求(6N-8N或9N-11N)要低得多。所以人們一直在尋求制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅西門(mén)子法之外的各種方法,冶金法就是人們期望中要尋求的方法之一。所謂冶金法是類(lèi)似于金屬冶煉提純的一套方法,這種方法從實(shí)質(zhì)說(shuō),是被提純的硅元素,在提純過(guò)程中不參與任何化學(xué)反應(yīng)。
寧夏發(fā)電集團(tuán)是冶金物理法的先驅(qū)者和踐行者,經(jīng)過(guò)科研組的大量研究和艱辛攻關(guān),應(yīng)該說(shuō)冶金法制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅已實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,現(xiàn)在正在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
3.2 冶金法制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的方法和相關(guān)成果
3.2.1 硅中雜質(zhì)的存在狀態(tài)和對(duì)太陽(yáng)能電池功能的影響,國(guó)外研究者對(duì)雜質(zhì)在硅中的存在狀態(tài)和對(duì)太陽(yáng)能電池功能的影響作了研究,指出雜質(zhì)元素可分為三大類(lèi):一類(lèi)是淺層電活性雜質(zhì)及氧和碳,此類(lèi)雜質(zhì)包括O、C、B、P、Al,其中B和P影響最大,必須降低到最低限度;二是過(guò)渡金屬元素,此類(lèi)雜質(zhì)包括Fe、Ni、Cu、Cr、Mo、V、Ti等,其中Ti的含量對(duì)太陽(yáng)能電池功能影響較大;三為堿金屬和堿土金屬,此類(lèi)雜質(zhì)以Mg、Ca為主。雜質(zhì)在硅中的存在狀態(tài)可分為三類(lèi):B、P、Al以取代硅原子和充填硅原子間隙為主,浸出處理時(shí)不易除去,F(xiàn)e、Mg、Ca、C等多沉淀于粒界上,主要以硅化物(FeSi、Fe-Al-Si、Fe-Al-Ca-Si等),碳化物(CaC2、SiC等),氧化物(MgO、CaO等)及硅酸鹽等化合物沉淀于晶粒界面處,此類(lèi)雜質(zhì)多溶于酸,易于用浸出法除掉。雜質(zhì)對(duì)太陽(yáng)能電池功能的影響,一是雜質(zhì)總含量,應(yīng)越少越好,一般不應(yīng)高于100ppm;二是從單一雜質(zhì)看,Ti、V、B、P等影響最大,含量都必須低于1ppm。
3.2.2 寧夏發(fā)電集團(tuán)采用冶金法制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的實(shí)踐寧夏發(fā)電集團(tuán)從2006年四季度開(kāi)始,決定進(jìn)入太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域,由于當(dāng)時(shí)制約光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素是多晶硅。因此,集團(tuán)公司于當(dāng)年12月組織了科研小組專(zhuān)門(mén)對(duì)冶金物理法制備多晶硅技術(shù)和工藝進(jìn)行了攻關(guān),2008年4月實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破,生產(chǎn)出了接近6N級(jí)水平的多晶硅,其電池轉(zhuǎn)換率達(dá)到15%左右,在此基礎(chǔ)上,一方面繼續(xù)組織技術(shù)攻關(guān),一方面進(jìn)行中試工廠的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的細(xì)化,同時(shí)進(jìn)行了330kWP試驗(yàn)電站的設(shè)計(jì)和立項(xiàng)工作。進(jìn)入2009年,完成了冶金物理法生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅中試工廠的建設(shè),并進(jìn)行了試生產(chǎn),2009年9月15日330kWP試驗(yàn)電站并網(wǎng)發(fā)電,年底全面建成投產(chǎn)。在此期間,科研小組連續(xù)攻關(guān),冶金物理法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅技術(shù)和工藝迅速成熟。一條從硅礦石開(kāi)始,采用礦熱爐生產(chǎn)特制工業(yè)硅,經(jīng)過(guò)特殊冶煉、濕法冶金、真空定向凝固、電子束爐除雜到多(單)晶拉制,穩(wěn)定地生產(chǎn)6-7N太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的成功技術(shù)工藝路線已經(jīng)形成。多(單)晶硅生產(chǎn)工藝流程如圖1:這套工藝具有流程短、投資省、能耗低、環(huán)境污染易治理的特點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)主要特點(diǎn)是解決了除B(硼)、除P(磷)、除C(碳)、除O(氧)等技術(shù)難題,使各項(xiàng)雜質(zhì)含量穩(wěn)定在較低的范圍之內(nèi)。寧夏發(fā)電集團(tuán)冶金物理法太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的產(chǎn)品品質(zhì)見(jiàn)表1 。目前,這項(xiàng)工藝路線和方法已經(jīng)成熟。為進(jìn)一步降低成本,我們還在進(jìn)一步改進(jìn)工藝和技術(shù),但我們的萬(wàn)噸高純硅工廠正在加快建設(shè),目前部分設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行。同時(shí)一個(gè)年產(chǎn)1000t多晶硅和100MW太陽(yáng)能電池切片的生產(chǎn)工廠即將建成投產(chǎn),用我們自己生產(chǎn)的多晶硅和單晶硅分別制作的太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換率平均達(dá)到15%以上和17%以上,衰減率分別小于1%和4.5%。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),采用冶金物理法技術(shù)和工藝建成一條年產(chǎn)1000t太陽(yáng)能級(jí)多晶硅生產(chǎn)線,總投資為3-3.5億元人民幣,生產(chǎn)多晶硅的綜合能耗為每公斤約60kW-70kW時(shí),隨著多晶硅制備技術(shù)和工藝的進(jìn)一步創(chuàng)新和改進(jìn),6N級(jí)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的生產(chǎn)成本必將低于國(guó)際同類(lèi)多晶硅的成本,與之相應(yīng)的光伏發(fā)電設(shè)備價(jià)格及光伏電站的建設(shè)成本必將還有較大的下降。
3.2.3 一種能更有效除磷、硼等雜質(zhì)的方法
寧夏寧電光伏材料公司采用電子束冶金技術(shù),并與定向凝固相結(jié)合制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的方法。即在真空下利用電子束把高純硅加熱熔融除磷,之后進(jìn)行定向凝固,產(chǎn)品中磷、硼雜質(zhì)含量都可達(dá)到0.5ppm、0.3ppm左右。
4 冶金法制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅與工業(yè)硅生產(chǎn)有效結(jié)合
建議在冶金法制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的研發(fā)中,把太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的制取和工業(yè)硅生產(chǎn)作為同一工藝流程來(lái)考慮。太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的研制人員,要了解或同時(shí)組織工業(yè)硅生產(chǎn),工業(yè)硅生產(chǎn)人員也要了解太陽(yáng)能級(jí)多晶硅,把制取多晶硅作為擴(kuò)大產(chǎn)品品種的一項(xiàng)新目標(biāo)。這樣做的好處是:(1)我國(guó)在50多年的工業(yè)硅生產(chǎn),產(chǎn)品精制方面積累的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),可供太陽(yáng)能級(jí)多晶硅研制借鑒。(2)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的研制,可在上下游產(chǎn)品的全流程上多點(diǎn)上做工作,也可在某一點(diǎn)上作重點(diǎn)突破。(3)可直接利用工業(yè)硅生產(chǎn)得出的熔體硅研究制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅,省去了固體硅的重熔過(guò)程和能耗。(4)工業(yè)硅應(yīng)用范圍十分廣泛,僅有機(jī)硅產(chǎn)品就有5000種以上。多晶硅研制中的某些微小進(jìn)步或突破,可能對(duì)多晶硅制取尚難奏效,但卻可能有利于擴(kuò)大工業(yè)硅的新品種產(chǎn)品,進(jìn)而取得效益,變本來(lái)的無(wú)效為有效。根據(jù)我們所了解的情況和結(jié)合大量的科技文獻(xiàn)資料提出幾項(xiàng)具體看法和建議。
4.1 把太陽(yáng)能級(jí)多晶硅和工業(yè)硅生產(chǎn),作為一個(gè)工藝流考慮后,就可以根據(jù)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的質(zhì)量要求,來(lái)選取工業(yè)硅生產(chǎn)中使用的礦物原料,還原劑和電極等。這樣就有可能把某些雜質(zhì)消除在進(jìn)入生產(chǎn)工藝流程之前,這比在雜質(zhì)進(jìn)入產(chǎn)品后再去除要容易得多。根據(jù)多晶硅的質(zhì)量要求來(lái)選取含SiO2的礦物,可在更大范圍內(nèi)選取質(zhì)量合于要求的礦物,也可以先進(jìn)行選礦,獲得精礦后,用于工業(yè)硅生產(chǎn)。
4.2 還可以根據(jù)制取太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的需要,對(duì)工業(yè)硅生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備做適當(dāng)?shù)母脑臁T谕ǔ5墓I(yè)硅生產(chǎn)中,都是用木炭、石油焦、煤等作還原劑,這些還原劑都含有不同數(shù)量的灰分,給生產(chǎn)過(guò)程帶入相當(dāng)數(shù)量的雜質(zhì)。因?yàn)樽罱K產(chǎn)物是多晶硅而不是工業(yè)硅,產(chǎn)品價(jià)值有很大提高,這就可能不用木炭、石油焦和煤等作還原劑,而改用碳化硅(SiC)作還原劑。碳化硅可用更純的含SiO2礦物和碳質(zhì)物先行制取,再用于工業(yè)硅生產(chǎn),這對(duì)提高工業(yè)硅和多晶硅的質(zhì)量都會(huì)很有好處。
4.3 為了制取質(zhì)量合格的多晶硅,還可以對(duì)工業(yè)硅生產(chǎn)裝置,還原劑木炭和電極做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。國(guó)外有的學(xué)者提出,為了減少木炭的雜質(zhì)含量,在不同溫度下對(duì)木炭進(jìn)行凈化處理。在2500℃下對(duì)木炭?jī)艋幚砗螅咎康呐鸷棵黠@減少,在其他溫度下處理后,木炭的Ca、Mg、Mn、P的含量都減少很多。是生產(chǎn)所用電爐的爐底、爐襯和溜槽都用高純石墨砌筑,產(chǎn)出的硅直接流入石英坩堝內(nèi)。用這種方法制得的工業(yè)硅,其Al、Ca、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、B、Ti、V等雜質(zhì)都比通常方法制和的工業(yè)硅有明顯降低。
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