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顶级专家湖州献计 把脉先进铅酸蓄电池发展方向 |
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11/14/2014 2:35:00 PM
中国工业报 记者 陈祎淼
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2014国际先进铅酸蓄电池联合会中国峰会特别报道
11月6日，由国际先进铅酸蓄电池联合会（ALABC）主办，超威集团独家承办的2014国际先进铅酸蓄电池联合会中国峰会在浙江湖州隆重举行。现代电化学理论奠基人、保加利亚科学院院长德切柯·巴普洛夫、国际先进铅酸蓄电池联合会主席戴维·威尔森、项目主管鲍里斯·莫拉霍夫、中国工程院原副院长干勇、中国工程院院士杨裕生、以及政府部门、行业协会领导、专家，联合会成员单位、蓄电池企业、全国铅生产商代表、超威集团技术人员共100余人参加了此次峰会。
本次峰会以“先进铅酸蓄电池未来的全球市场定位和发展方向”为主题，对新形势下铅酸电池最新的研究方向和铅炭电池在电动车应用中的最新成果进行独家解读和展示，共同探讨先进铅酸蓄电池的未来发展之路。峰会上，德切柯·巴普洛夫、戴维·威尔森、鲍里斯·莫拉霍夫及干勇、杨裕生等专家分别就先进铅酸蓄电池未来的全球市场定位和发展方向、铅的市场规模和发展趋势、联合会未来20年新的发展路线图以及中国铅酸蓄电池行业现状等内容进行了深入浅出的阐述，为铅酸蓄电池行业的发展指明了前进的方向。ALABC新成员超威集团董事长周明明致欢迎辞。
德切柯·巴普洛夫：铅酸蓄电池将继续主导市场
“铅酸蓄电池是一种活的有机物，每次当交通运输行业出现新的需求，对铅酸蓄电池行业的专家和科学家们来说，也就提出了新的挑战。正因为如此，铅酸蓄电池多年来在市场上一直占有65%的份额，并将继续主导未来的市场。”世界铅酸蓄电池研究领域著名科学家、现代电化学理论奠基人、保加利亚科学院院长德切柯·巴普洛夫在峰会上对铅酸蓄电池未来发展进行了预测。
在20世纪末，内燃机汽车数量逐渐增多，带来了二氧化碳的排放显著增加，对气候影响很大，大量法律及相关的规定标准相继出台，对碳排放设定了上限，因此，电动汽车开始成为市场的选择。然而，电化学的能源有限，不足以满足电动车能源需求，由此出现了混合电动汽车技术，这是两种能源的组合。另外，一些电池都有或多或少的缺点，如镍碱电池价格昂贵、锂离子电池生产中有很大风险，铅酸电池在不断改进技术后还将继续主导市场。
德切柯·巴普洛夫介绍了当前铅酸蓄电池的四大前沿研发方向，他认为，目前一是要用更轻的材料代替铅酸电池中某些非活性铅成分。如铜、铝、钛做板栅来代替铅板栅。由于硫酸有抵抗力，极板镀了铅层，镀铅的铜极板目前用于潜水艇的电池，价格比较昂贵，钛材料很轻，但是容易溶解。二是用炭泡沫取代负极和正极活性物质中的铅骨架，荧火虫能源有限公司已开发出炭泡沫微电池。三是用具有电容性的炭极板取代一半的负极，古河公司开发出超级电池。四是用具有电容性的炭极板取代整个负极，埃克森动力公司开发了铅炭电池技术。
戴维·威尔森：铅市场不会衰退
国际先进铅酸蓄电池联合会主席戴维·威尔森在峰会上充分肯定了中国先进铅酸蓄电池行业的发展。他表示，在提高电池使用寿命方面，中国研究者做出了重大贡献。
全球铅生产在过去100多年不断增长，过去20年增长尤为迅速。每年铅消费量达1200万吨，大部分用来生产铅酸蓄电池。此外，再生铅比原生铅增长还要快，越来越多铅被回收。90年代中期以来，回收铅逐步超越原生铅。戴维·威尔森预计这种趋势仍会延续。
从对铅行业未来的影响因素来看，中国原生铅仍高于再生铅，原因是中国经济的快速增长，这并不是中国缺少再生铅回收技术，超威就建设了先进的再生铅回收工厂。现在，铅的使用方式发生了变化，但铅和蓄电池行业仍面临着环保及工作人员工作环境等问题。
很多人认为，铅市场会衰退，戴维·威尔森不认同这一观点。在他看来，当前用铅方式正发生变化，1960年，电池用铅占全球铅消费的28%，到2013年，电池用铅已占铅消费量的85%。过去50年，电池市场对铅消费市场主导越来越强。为什么其他领域用量会减少？主要是环保问题和行业的技术进步，以电视为例，铅水晶玻璃已不再使用。
戴维·威尔森认为，未来锂电池可能会成为电动汽车的主导产品。起停电池在欧洲使用率很高，亚洲市场也正在快速应用。虽然车辆使用镍氢电池、锂电池，也仍然需要铅酸蓄电池。在巴黎汽车展上，起亚和现代的概念车上就使用了48V的铅炭电池，这对铅酸蓄电池行业是个利好消息。在工业电池领域，替代能源、可再生能源，如风电、太阳能都需要储能电池。铅酸电池比较容易生产，会成为很受欢迎的选择。
戴维·威尔森最后表示，未来铅酸蓄电池的市场增长潜力很好，无论是传统应用，还是新的应用与开发，铅市场未来仍将保持增长，铅酸蓄电池行业也会继续增长。
他表示，与镍氢电池和锂电池相比，只有铅酸电池能回收利用，超威公司也建设了先进的铅回收项目。当前，铅酸蓄电池行业要抓住机会展示低成本的48V先进铅炭电池的成效，使铅酸行业占领这个充满美好前景的市场。同时铅酸电池应用于混合电动车也将会为铅酸电池行业提供其他机遇，促使铅酸电池在可再生能源的能量存储和不间断供电应用的发展。
超威集团成为国际先进铅酸蓄电池联合会成员
11月6日，2014国际先进铅酸蓄电池联合会中国峰会上传来捷报，超威集团加入了国际先进铅酸蓄电池联合会，成为该联合会的中国会员单位。国际先进铅酸蓄电池联合会主席戴维·威尔森向超威集团董事长周明明颁发了会员单位证书。
作为目前二次电源占比最大的铅酸蓄电池，其所具有的高安全性、高资源循环性和低值廉价性越来越被各国政府重视。随着国内行业准入制度的实施，行业门槛提高，铅酸蓄电池行业的新格局正在形成。但行业中低价竞争、产能过剩、公众对生产企业环境质疑等问题仍然存在。如何通过创新驱动转型升级将成为超威集团未来发展的主要课题。而加入国际先进铅酸蓄电池联合会无疑为超威提供了一个契机。
国际先进铅酸蓄电池联合会（ALABC）是一个非赢利性组织，有着20多年的历史，现有78个会员，分别来自美国、英国、德国、加拿大、中国等国家的研发机构和公司。多年来，该组织一直开展前沿技术研究，为推进世界铅酸蓄电池产业发展做出了卓越的贡献，并且对推动铅炭超级电池在电动汽车中的应用起到了重要作用。该会的最初宗旨是促进铅的安全使用，近些年来除传统活动外，还致力于健康和环保事业的推进。
（王晋炎 丁青青 摄）
干 勇：惟有铅酸电池可再生循环利用
“铅酸蓄电池也是所有化学与物理电源中惟一能够实现再生循环利用的电池，尽管很多环保界人士对它抱有偏见，但是全国各地到处可见被丢弃的其他电池，还真找不到一只被丢弃的铅酸蓄电池。从被丢弃的其他电池对环境所造成的污染以及其他电池不能回收再生利用等方面考虑，铅酸蓄电池可以说在使用和管理上还是严格和先进的。”中国工程院原副院长干勇在峰会上为铅酸蓄电池行业说了句公道话。
铅酸蓄电池作为最古老的化学电源，经久不衰。有人形容铅酸蓄电池是一匹老马，但是这匹老马老骥伏枥，志在千里，愈来愈显得生机勃勃。但因为它是一匹老马，许多科学界的人士对它不屑一顾，总寄希望于其他化学电源或物理电源来取代它。但是，工业的飞速发展和市场的需求，一次又一次把它推向高潮，使铅酸蓄电池这匹老马无法休息。无论产值还是销售额，铅酸蓄电池占所有化学电源（包括铅酸蓄电池、锂离子电池、镉镍电池、锌锰电池、碱性电池等）的65%以上。铅酸蓄电池是所有化学与物理电源中惟一能够垄断一种有色金属资源的电池。据统计，目前全世界每年生产的铅有85%左右消耗于铅酸蓄电池产品上。
干勇指出，如今在世界的许多地方出现了限制二氧化碳自由排放的立法。最初，起停电池的普遍采用足以使制造商来满足燃油经济性的目标，但随着目标的逐渐提高，仅靠起停电池是不够的。燃油经济性需要达到一个更高的高度，开发微/中度混合电动车中提供了生产商以可接受的价格来实现更高节能目标的一个途径。铅酸电池能够被开发和设计以适宜的价格应用到这种汽车中。所以，先进的铅炭技术使铅酸行业占领这个充满美好前景的市场具有无限的潜力和未来。
杨裕生：老产品要注入新技术
“铅酸电池安全、廉价，经150多年不衰，对人类做了很大贡献。但是，铅酸电池在中国曾经一度受到误解。像其他国家一样，镍氢电池和锂离子电池的研究者们都以‘铅酸电池有污染’来抬高镍氢电池和锂离子电池的价值，以争取研究经费。”中国工程院院士杨裕生也是先进铅酸蓄电池行业坚定的支持者。
杨裕生认为，古老不等于落后：燃料电池比铅酸电池早20年诞生，人们不仅不说它古老，还被当作“新技术”大力研究!铅酸电池在使用中并不污染环境，需要解决的问题是铅酸电池生产链中的污染治理。锂离子电池的生产链中，如石墨的提炼、六氟磷酸锂的合成、电池制作中的有机溶剂挥发，也同样可能发生环境污染问题，和铅酸电池一样，控制好了，就没有问题。
最近三年，中国政府认真整顿铅酸电池行业，健全了法规，关闭了大批小企业，严格铅酸电池的准入条件；现有企业不断治理污染，做到文明生产，铅污染的情况在不断改善中。
经过两年多的努力，铅酸电池在“延寿、摘帽、加力”三方面都有很大的进展。现在，卷绕式、管式、长循环寿命阀控式等先进铅酸电池已在许多企业中实现产业化。已有多家公司与院校协作研制成功铅炭电池并批量生产，主要应用于储能系统等许多领域。
超威集团和北京化工大学合作，创建了全新的湿法处理技术，铅的回收率高达99%，而且能耗低，前景非常好。彻底摘除铅酸电池生产链的污染“帽子”，还有不少事情要做。铅污染的治理，是铅酸电池行业的生命线；技术不断创新进步，是铅酸电池行业发展的动力。今年国家有关部门大力支持动力型铅炭电池的生产，以推动起停式汽车的发展，表示铅酸电池的地位在中国有所上升。
杨裕生认为，铅酸电池要不断提高性能。首先，铅酸电池要提高比能量。铅酸电池活性物质的利用率远低于锂离子电池和镍氢电池，有提高的空间。板栅的轻量化也有潜力。第二，铅酸电池要提高循环寿命。循环寿命提高可以节省再制造的能源，减少废弃物排放。
中国出现了一种新体系的铅电池，杨裕生称之谓“半铅电池”，它的负极与铅酸电池相同，正极用的是锂离子电池的正极，特别是廉价的锰酸锂，电解液是中性的硫酸锂溶液。其比能量高于铅酸电池，循环寿命也较长，是一种有竞争力的电池，值得关注。
鲍里斯·莫拉霍夫：可回收的优势难以替代
“我们的目标是开发低成本、可回收利用的能量存储电池。”国际先进铅酸蓄电池联合会项目主管鲍里斯·莫拉霍夫在峰会上提出了未来先进铅酸蓄电池的发展目标。
他表示，在未来的技术展望方面，由于动态充电接受能力已成为混合动力电动汽车的一个重要因素，ALABC特别关注铅酸蓄电池在动态充电技术上的研发，但目前还没有成功，尽管测试不错，但生产出来后效果不太理想。当前要继续加强铅炭电池的基础研究，要降低成本、实现轻量化，要把所有在汽车电池取得的成功移植到能量存储电池的研发上来。但遗憾的是，当前镍氢电池、锂离子电池在能源存储方面比较活跃，铅酸电池要加快进行技术研发与试验。
在与镍氢电池、锂电池的竞争中，先进铅酸电池必须保持低成本的优势。未来，先进铅酸电池在性能上将比肩镍氢电池、锂电池，但价格要更便宜，为此，ALABC要在加强基础研究上，开发出更好的先进铅酸电池。ALABC的任务就是促进铅酸蓄电池技术革新以满足各种性能需求，进而确保铅酸电池以其低成本和可回收的优势继续占据着未来的大部分电能存储市场。
汽车起停技术正快速发展。欧洲现在50%的汽车已使用起停电池，预计到2016~2017年，超过90%的新车会使用起停电池。据勒克斯研究机构2012年1月的一份报告预测，起停技术动力车销售量到2017年将增加到3900万辆，而其中包括欧洲1260万辆，中国890万辆和美国的800万辆。
鲍里斯·莫拉霍夫预计，汽车用铅酸蓄电池的市场未来可能会被释放出来。
他表示，与镍氢电池和锂电池相比，只有铅酸蓄电池能回收利用，超威公司也建设了先进的铅回收项目。当前，铅酸蓄电池行业要抓住机会展示低成本的48V先进铅炭电池的成效，使铅酸行业占领这个充满美好前景的市场。
周明明：超威将继续创造先进、保持先进
“超威在动力电池上将必须继续创造先进、保持先进。”超威集团董事长周明明在峰会上表示，超威集团自1998年成立以来，秉承“资源共享、互惠互利、共同发展、长期共存”的“和合”文化精神，实现了“动力电池和储能电池全球第一大供应商”的企业愿景。动力铅酸电池是超威主要产品，目前在该领域的销售额全球领先。近年来，超威集团在技术创新上硕果累累，其节能环保的内化成相关技术优势明显，已成为动力电池行业规范；超威设计了先进的电池结构、发明了国际首创石墨烯板栅合金、研发了聚合物正极活性物质、开发了外壳塑料合金、发明了超级隔离板等等。
在汽车起停电池方面，超威也走在了前面。今年，超威与德国公司合作在河南建设年产900万千瓦时的起停电池生产线。同时，超威在动力锂离子电池、光伏储能技术、微网系统的科学配置等等，以及电动汽车行业都将有所建树。
在废旧铅酸蓄电池铅循环再生方面，超威开发的原子经济法铅循环利用技术，将铅膏用最短工序变成为铅粉，直接用于合膏生产。该技术已达世界领先水平，将引领铅循环行业发展，目前项目已在安徽建厂，将带来显著的社会和经济效益。
在综合先进技术方面，超威拥有对电池实现保护和在线修复的数码模块、单体均衡智能模块、远程数据传送云技术分析管理系统。这些技术植入到上述所有电池组当中，对电池组延年益寿，提升用户满意度，减少电池报废等方面都具有重大意义。
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