工厂电池回收范文
时间:2024-04-08 17:12:15
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篇1
【论文摘要】:废电池不仅会严重危害环境和人类健康,同时还含有重要资源--有色金属,废电池回收再利用,不仅可以减少对生存环境的破坏,也可以节约资源。我国废电池回收利用才刚刚起步,任重道远。
人们日常使用的电池是靠化学作用,通俗的讲就是靠腐蚀作用而产生电能的。电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰电池和碱电池,一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池,其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅。 废电池看上去很不起眼,可是害处却很大。
一、电池的危害及污染途径
电池产品对环境的危害主要是酸、碱等电解质溶液和重金属的污染。不同类型的电池污染物也不同。
一般来说,电池中的有害物质主要有Zn、Hg、Ni、Pb等重金属,铅蓄电池中的H2S04;各种碱性电池中的KOH和锂电池中的IiPP6电解液等。Hg及其化合物,特别是有机汞化物,具有极强的生物毒性、较快的生物富集速率和较长的脑器官生物半衰期。Cd易在动植物体内富集,影响动植物的生长,具有很强的毒性。Pb对人的胸、肾脏、生殖、心血管等器官和系统产生不良影响,表现为智力下降、肾损伤、不育及高血压等。Zn,Ni的毒性相对较小,但超过一定浓度范围时,会对人体产生不良影响和危害。废旧电池中的酸、碱电解质溶液会影响土壤水系的pH值,使土壤和水系酸性化或碱性化。电池的组成物质在使用过程中,被封存在电池壳内部,并不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损、腐蚀,使内部重金属、酸碱等泄漏出来进入土壤或水源,就会通过各种途径进入人的食物链:
电池土壤微生物动物循环
粉末农作物食物人体神经沉积发病
其他水源植物食品消化
生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用,逐渐在较高级的生物中成千上万地富积,然后经过食物进入人的身体,在某些器官中造成慢性中毒,日本曾出现过的水病就是汞中毒。
有关资料显示: 一节电池产生的有害物质能污染 60 万升 水, 等于一个人一生的饮水量:一节烂在地里的一号电池能吞噬一平方米土地,并可造成永久性公害。 据估计,全球每年约有 320 亿节废旧电池被丢弃,而中国每年要消耗这样的电池 70 亿只……其危害之大不能不令人触目惊心!废电池的回收势在必行。
二、废电池的回收利用
废电池并不是仅给人类带来危害,它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属;铅蓄电池中含有铅;手机电池中含有镉,这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算,全年消耗15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,2.7万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.3万吨碳棒。废电池中的有色金属是宝贵的自然资源,如果能将废电池回收再利用,不仅可以减少我们对生存环境的破坏,也可以节约资源。
国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。
1.固化深埋、存放于废矿井
如法国一家工厂就从废电池中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。 其余的各类废电池
一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费, 因为其中尚有不少可作原料的有用物质。
2.回收利用
(1)热处理
瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。
(2)"湿处理"
马格德堡近郊区正在兴建一个"湿处理"装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。
(3)真空热处理法
德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。
以上提到的多是国外处理废旧电池的方法,由于废电池造成的环境问题在我国一直没有引起高度重视,因此,废电池的再生利用、处理处置技术的研究开发几乎等于零,只有少数几个单位在这方面刚刚起步,国内目前非常缺乏先进成熟的废电池处理技术。除了汽车用的铅酸蓄电池被回收利用了之外,其它种类的废电池几乎都是"一扔了之"。 转贴于
三、我国废电池回收利用现状
㈠ 废电池回收处理存在的问题
1. 回收难。目前大多数国人还不具备自觉回收废旧电池的环保素质。
2. 处理难。仅回收,没有处理和再利用的措施。废弃电池处理技术还没有根本解决,这也是一个世界难题,特别是一次电池,原材料品种太多,增加了处理难度。
3. 经济效益差。废弃电池回收处理作为一个产业发展是一项复杂的工程,除了在技术上和管理上可行外,还必须在经济上可取。
㈡ 废电池回收处理情况
目前国内使用最多的工业电池铅蓄电池,其污染物主要为铅和硫酸,这类电池由于原材料单一,且多为大型电池,处理较方便,占电池总成本50%以上的铅 (铅化合物)可以重新回炉提炼,外壳多为塑料,也可再生,均具有较高的利用价值,该系列电池的回收已成为商(厂)家的自觉行动,废电池的再生基本不存在技术问题。我国已有一百多家企业,虽然从事再利用的厂家较多,但专业工厂较少,大多是小型和土法冶炼厂和电池生产厂。这些厂一般只再生价值高的铅,对废酸(含铅的盐)、铅泥等利用价值不高的则弃入环境(一些专业从事废品回收的商业部门也只回收铅和塑料)。在再生铅过程中,由于技术落后,还会产生二次污染,如大量SO2和铅蒸汽排入大气中污染空气,处理后的灰渣富集大量重金属,作垃圾处理,污染土壤。
小型二次电池目前使用较多的有镉镍、氢镍和锂离子电池。使用总量只有几亿只,且大多数体积较小,废弃电池再利用价值较低,一般作为生活垃圾处理。
民用干电池是目前使用量最大、也是最分散的电池产品,国内年消费量近80亿只。主要有锌锰和碱性锌锰两大系列,还有少量的锌银、锂电池等品种。由于使用分散,回收难以管理,废弃电池再生成本较大。加上目前还缺少科学、经济的处理方法,废弃电池一般也作为生活垃圾处理。
国外对废旧充电电池普遍采取回收再利用的方式处理,而对于废旧干电池,主要还是集中填埋。一些国家有干电池的处理工厂,但因处理成本过高,效益均不好,要靠政府补贴。我国的情况,目前填埋仍是最好的方式。回收技术应朝着降低成本、尽量避免二次污染的方向发展。同时走发展新型绿色环保电池之路:发展高能量、无污染的绿色电池,在制造之初就将环境污染和资源消耗控制在最小。从而使生产和再生利用形成一个良性循环,才能真正做到利于民又无害于民、无害于自然。
四、废旧电池回收过程中存在的问题及建议
① 电池回收后无法处置,一般都采用堆放。堆放过程中电池有可能泄漏或有毒物质扩散。
② 由于电池的种类繁多,假冒产品多,也给电池回收带来了困难,有的电池是含汞电池,有的是含镉电池,有的以氯化铵为电解液,而有的则以氯化锌为电解液,因此建议生产厂家用统一的标准标识电池的种类及内含的主要成份,以便回收利用。
③ 加强宣传力度,增强中国公民的环保意识。
篇2
个体经营户田建国的命运,因电池而改变。他因非法经营废旧铅酸电池,触犯污染环境罪,涉案金额过亿元,被判有期徒刑四年六个月,并处罚金10万元。
判决书显示,田建国在没有取得合法证照的情况下,于2012年8月和2013年4月,分别在位于徐州市铜山区利国镇岳庄村附近山下,租赁了两个炼铅厂,未采取任何污染防治措施,在非密闭负压条件下,将可二次充电的废旧蓄电池――铅酸电池还原铅生产,并将产生的酸液废水直排入沟内。
这种原始的拆解方式,会对环境造成极大污染,对人体也有很大伤害。未经处理的酸液直接排放,会造成水、土壤污染。长期暴露在铅含量较高的环境中,会使人体血液内铅含量超标,甚至铅中毒,进而损害大脑神经系统,同时对造血功能、肾脏、骨骼等有极大的不良影响。
铅酸电池属于危险废物,需取得《危险废物经营许可证》后,方可开展相关的回收再利用。
然而中国环境科学研究院调研发现,国内每年生产的铅原料中,有85%用于制作生产铅酸电池。而其中,官方许可的正规渠道回收率连5%都达不到。也就是说,每年有超过80%的铅,不受政府监管,流入地下产业链,从生产、加工、回收到冶炼。
《财经》记者查询发现,自2014年以来,有17起判决书因被告人从事非法拆解铅酸电池活动而被判决犯污染环境罪。此前,鲜有此类判例。
一方面是地下产业链野蛮生长,一方面是铅酸电池的正规回收渠道囿于成本,难抗来自地下的冲击,积重难返之下,扭转铅酸电池被动局面还需更多的政策推动。 “正规军”不敌“游击队”
田建国并非初犯。在2012年2月,他就因“无照从事废旧电瓶拆解事宜”,被山东省临沂市工商局河东分局询问,根据该局出具的说明,鉴于他及时停止违法经营,并且违法情节较轻,其未被处罚。
随后转战到徐州,田建国的“事业”升级了。自2012年8月至2013年10月,他从张某等人处先后购买13500余吨废旧铅酸电池,价值1.08亿元,然后违法进行还原铅生产,再将生产的铅锭销售给龚某等人。
非法排放、倾倒、处置危险废物3吨以上,即应认定为“严重污染环境”而构成污染环境罪。田建国涉案的废旧铅酸电池已远远超过这一认定标准。
一般来说,铅酸电池含有74%的铅极板、20%的硫酸和6%的塑料。高比例的含铅量提高了回收价值。
据《中国环境报》报道,目前国内废铅酸蓄电池回收有三大主体:社会群体回收量占总量的85%以上,再生铅生产企业的回收量约占8%,蓄电池分销商的回收量约为7%。
铅酸电池的回收技术门槛不高,在最简陋的条件下,个体商贩可以拆解出铅板,酸液直接倒掉;然后支起一口大锅加热,把铅板放到锅里融化,同时加上少许铁粉,由于铅很重,会沉到锅的最下面,得到再生铅。
在《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,铅被列入重点防控的重金属污染物的首位。“十二五”期间,全国进行工业企业产业结构调整,再生资源回收利用企业经历了一波洗礼,严格执行环保标准。然而,零散、分布在民间的铅酸电池个体户量大面广,监管之手难以触及。
铅在做成产品后,正规渠道的回收率如此之低,“铅的污染防治在‘十二五’规划中是失败的”。中国环境科学研究院环境安全研究中心研究员王红梅告诉《财经》记者。
矛盾之处在于,既然废旧铅酸电池属于危险废物,本应从前端就纳入到危险品管理中,并且在流通的各环节中是可追溯的。现实却是,铅酸电池在前端环节是按照普通商品进行销售和流通,这意味着谁都能买,且无法溯源。
对于处于末端的铅酸电池回收企业,需有危险废物经营资质。全国获得废铅酸蓄电池综合经营许可证的企业有34家。
王红梅称,每个省只有一个到两个有资质的企业单位,有的省份地区甚至还没有,数量非常有限。
新疆就没有一家获得资质的铅酸电池再生处理企业,如果要正规处理废旧铅酸电池,必须要办理跨省危险废物转移的手续,而且还要办理转出省和承接省两者之间的转移联单,非常麻烦,这个成本和难度都非常大。
于是,大量不具有危险废物经营许可证的个体户和外来收购者控制了铅酸电池的回收渠道,“游击队”抢了“正规军”的生意。中国有色金属工业协会再生金属分会副会长张希忠曾表示,非法再生铅生产点估计有数百家,主要分布在河南、江西、河北、山东等地。
田建国的两个炼铅厂就曾是这庞大地下产业链中的一部分。 不经济,难持续
每年有超过八成的铅回收游离于政府监管视线之外,原因何在?关键是成本。
中国电池工业协会常务副理事长王敬忠告诉《财经》记者,正规公司的回收处理成本比较高,个体企业的回收成本很低,这个问题到现在也没有解决。
由于非法回收往往工艺简单,基本没有环保投入;而正规企业则要在环保、设备、技术等方面投入,成本要远远高于非法企业。
以铅酸电池里的酸液为例,正规处理这些酸液的成本是,处理一立方米酸液要花费几十元,而对非法企业来说,往往是直接排到渗坑或沟里,只要没被抓住,成本为零。
一位接近铅酸电池回收行业的人士介绍,很多冶炼企业都愿意私下回收个体商贩去除完酸液的电池,这样可以省去酸液处理费用。
此外,正规企业要照章纳税并交纳员工社保等费用,这会增加企业的运营成本。成本差距,让“游击队”们有底气给出比“正规军”高的回收价,回收商或者消费者也更乐意把废铅酸电池卖给价高者。
经济效益也是衡量电池回收是否值得做的标尺。比如,用量巨大的一次电池,即家用的干电池,由于其再生利用价值不大,被“游击队”“正规军”都嫌弃,因而一直没有建立起有效的回收和处理体系。
“现在(一次电池)循环技术是没有问题的,但不经济。不经济,就没有企业愿意去做。”中国循环经济协会研究员曲睿晶告诉《财经》记者。
早在2000年前后,包括北京在内的全国八个城市,被确定为垃圾分类收集试点城市,废弃的一次电池的回收逐渐被重视起来。一颗电池能污染多少土地、多少水?通俗易懂的科普形式激发了人们的环保热情,愿意将电池集中到指定的回收点。
在从事废电池回收的北京人王自新眼里,那是这个行业“最好的时光”。 2002年,北京市二清环卫集团公司接受政府委托,回收废旧电池。好景不长,第二年,原国家环保总局等五部门就联合出台《废电池污染防治技术政策》,将废电池集中回收重点确定为锂离子等可充电电池和纽扣电池,不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的一次电池。
当时,市场上销售的一次电池均已达到国家低汞或无汞要求,可以废弃后随生活垃圾处理。因为,一次电池在外壳保护和大量垃圾的稀释下,随生活垃圾填埋不会造成污染。反倒是集中回收后,处理不善容易造成局部地区的汞污染。
然而,北京市民对一次电池的环保热情依旧,至2011年底,二清环卫集团公司一共收集了1298.99吨一次电池。其间,曾有228吨废电池被送往天津,得到过一次无害化集中处理,处理综合成本约每吨1800元。2014年,剩余的1300吨废电池,也送往天津进行无害化填埋。
2015年8月,环保部官网发文称,近几年,我部通过环保公益项目对废旧电池的污染特性进行研究,研究结果表明:废一次电池随生活垃圾处理,有可能造成处理难度的增加或额外的环境风险,如焚烧导致锌在飞灰中的富集,增加了飞灰处置难度。
据此,环保部认为废一次电池的收集和回收利用对保护环境具有一定积极意义,并透露,配合发改委、商务部、工信部等部门研究制定废一次电池的回收利用政策,适时推进废一次电池的回收利用试点。
今年2月16日,环保部《废电池污染防治技术政策(征求意见稿)》(下称《意见稿》)。核心是:加大铅的回收力度。
这是该政策13年后的第一次修改。《意见稿》称,鼓励废电池的分类存放,避免和生活垃圾混合。
这些变化,都让王自新期待着2016年成为他的电池回收事业的“破冰”之年。
王自新创办的北京东华鑫馨废旧电池回收有限公司,仅去年一年,就在全北京回收废电池50多吨。据他估计,这约占北京市去年废电池总量的1%。在位于大兴的一个仓库里,存放的废电池已有300多吨,绝大多数为一次电池。由于回收利用的价值不高,这些电池基本是有进无出。
王自新称,多年来回收这些电池的做法,主要属于公益性质。
不过,一位知情人士透露,《意见稿》出来后,对于一次电池是否应该回收的两派意见还是比较激烈,一方是审慎开展,一方坚持要把它写入垃圾分类,必须回收。 谁买单
与一次电池相比,可充电的二次电池含有一些比较贵重的金属如镍、锂、铅、镉等,在国内,铅酸蓄电池广泛用于汽车的启动电源和为电动自行车提供动力。回收价值较高,这也是驱动田建国们铤而走险,违法收购、冶炼的动力所在。
对此,《意见稿》给出了一条解决路径,即铅酸电池生产企业应积极履行生产者责任延伸制,利用销售渠道建立废旧铅酸电池回收系统,或委托持有资质的再生铅企业等相关单位,对废旧铅酸电池进行有效回收利用。鼓励铅酸电池生产企业利用销售渠道建立废旧铅蓄电池回收机制,并与符合有关产业政策要求的再生铅企业共同建立废旧电池回收处理系统。
王红梅说:“对于铅酸电池,应倡导国家主导的回收体系,而不能随便由民间自行回收。”
按环保部门的通例,是技术政策先行,然后会有一系列的标准、导则和规范出台。执行效果如何,有待观察。
一次电池回收无利可图,可以避免“地下军”的违法回收。
实际上,不建一次电池回收体系的状态在国内一些地方也难以为继。比如北京,对垃圾有明确规定,要进行分类,而电池中毕竟有重金属,一次电池即使没有铅、镉,也有锰、铁、锌,这些重金属如果混到生活垃圾中,再加上分类不彻底,用于焚烧的话,焚烧就会把电池中的重金属形成重金属粉末,只不过是氧化把三价还原成二价,最后还是会有暴露风险。
但重建一次电池的回收体系也需要时间,因为“现在社区生活回收体系已经接近崩溃。”曲睿晶分析称。
实际上,发达国家单独开展回收普通一次电池的活动很少,通常是在进行生活垃圾分类收集处理时,就把废电池单独收集起来处理。
王自新认为,国家环保部的初衷还是想回收,但没有处理厂不敢收。从1996年开始中国大规模开展废电池回收,最后造成了很大压力,环保部的领导就对他表示,“你只要(处理的)工厂建成了,我们全力帮你收。”
王自新今年准备在北京市设1000个电池回收箱,开发一种新的智能的废电池回收机。
回收机主要能收到的就是生活类的一次电池、纽扣电池,也可能有拆下来的手机电池。而且,目前国内的废旧电池回收体系基本上到回收箱就截止了,这使得储存在各地的废旧电池越来越多,量越来越大。
处理电池的成本非常高,没有几个厂能进行一次电池的后续处理。北京盈创再生资源回收有限公司总经理常涛做过调研,如果废旧电池被送到厂门口还能做,要是自己回收,根本不足以覆盖物流成本,只能靠政府补贴,“我们肯定不能做赔本的买卖,有利润才会做,这不是公益”。
王自新也不敢做更大规模回收,因为回收的经济压力比较大,物流成本约2000多元一吨。他做的是公益性回收,收得越多赔得越多。
可是,对财政补贴业内人士也持保留态度。即便常涛也认为,没有有效的计量手段,让财政持续补贴也不合理。
“消费者花一两元买的电池没有为危险废弃物处置付出成本,这逻辑不对。在澳洲,买电池要2.5澳元。政策应该朝这个方向走,毕竟市场经济,不让大家有钱赚的话,只靠补贴是没有出路的。”常涛说。
为加强对废电池的回收管理,德国的废电池回收管理规定要求,消费者将使用完的一次电池、纽扣电池等各类电池送交商店或废品回收站回收,商店和废品回收站必须无条件接收废电池,并转送处理厂家进行回收处理。
同时,德国的电池回收体系还对有毒性的镍镉电池和含汞电池,实行押金制度,就是消费者购买的每节电池中含有一定的押金,当消费者拿着废旧电池来换时,价格中可以自动扣除押金。德国的循环经济促进法,让消费者、生产者和流通领域这三方对环保都负有责任。
“在台湾、日本、德国的回收再利用体系里,谁消费谁负担,只不过资金由基金组织来管理,由监理公司去分配,明确回收公司收多少就付钱,收后送到哪里,工厂接多少货,双方互相监督。”常涛介绍。
2015年1月,国家税务总局和财政部下发通知,联合征收电池消费税。王红梅认为,废旧电池再回收,必须依靠合理的经济政策来解决,但经济政策不应该一刀切。
电池消费税的问题是,不管电池的类型,只根据生产企业的销量,按照4%的比例缴税。如销售100元电池,4元要用于缴税。另外,虽然打着环保旗号,但所收税费是否用于支持与补贴再生企业也未可知。
中国电池工业协会提倡以旧换新,通过销售渠道来建立回收体系,但一直没能落实。
篇3
*国产干电池的含铅量一般高于25%,尚达不到绿色环保电池的要求。
*通过垃圾分离回收的干电池比例很低,以上海为例,回收的废电池仅为生产量的10%左右。
*废干电池及铅酸蓄电池中含有汞、铅、镉等重金属,随城市生活垃圾被简单地埋入地下后,铅、镉等重金属可以直接污染土壤,间接污染水源和植物,成为破坏环境的慢性“火药桶”。
对有关电池生产、消费现状等简单回顾之后,我们可以毫不夸张地说:废电池是个“环境杀手”。其实,它不但污染环境,而且还会进一步影响人体健康。
健康大敌
废电池中所含铅等重金属对土壤、水源的污染,只是一种短期内的危害,对生态环境的潜在危害则是长期的。土壤具有一定的孔隙,对有机物或含碳、氧、磷、硫等化合物进行降解后,可生成无毒或低毒物质,表现出一定的自净能力。但是,汞、铅、镉等重金属进入环境后,却不易被降解,长期蓄积在土壤中,破坏土壤的自净能力,使土壤成为污染物的“储存库”,最终降低土壤的肥效。在这样的土地上种植农作物,重金属被植物根系吸入植物体内,引起农作物减产,或长出的粮食、蔬菜等含有毒有害重金属。在土壤中的重金属,还能不断地迁移到相邻的环境介质中,如被雨水冲刷后渗透到深层土壤中;随地下水进入江河水源;腐烂后被风扬散到大气中。当人体摄入含重金属的农作物及家禽,或者饮用被污染的水、吸入被污染的大气时,就会出现多系统、多器官的慢性损害。
重金属对人体的危害,主要侵犯神经系统。曾暴发在日本水俣湾的“水俣病”,正是由于人们吃了被汞污染水域的鱼类而出现的慢性汞中毒,主要症状为感觉和语言障碍、智力减退及全身震颤无力。铅对人体健康的危害很大,尤其是儿童,可导致儿童智力低下和多动症。铅中毒还能损伤造血系统,导致贫血;损伤神经系统,导致手腕无力下垂,以及引发脑病;损伤肾脏,导致肾功能障碍。人长期接触重金属镉后,也能导致骨质疏松和骨软化,如镉中毒者的一个典型表现就是全身骨骼酸痛。
解决办法
为了避免上述危害,生产绿色环保电池和对废电池进行回收,就成为世界各国普遍采取的两种方法。我国已明确规定,2006年起禁止生产和销售非“绿色环保电池”。在过渡时期,政府和一些民间机构在全国范围内开展废旧干电池回收行动。
市售的干电池有含汞及无汞两种,含汞废电池再利用的代价很大,发达国家都以安全填埋方式处理为主,即以无砂混凝土、防渗层、保护层等组成填埋场,以确保电池中的重金属无渗透、蔓延的可能。无汞废电池回收后可被利用,如碳棒和金属壳可成为再生资源。但是,要将小小电池从大量的生活垃圾中分离出来极为困难,因此,在日常生活中应养成垃圾分拣的习惯,并将拣出的废电池交到指定地点,由有关部门统一处理。可以说,建造美好生活环境,需要我们每一个人的配合,就让我们从废电池的分拣做起。
上海:在一些大商场或大学校园中,设有废电池回收箱。另外,可以把废电池交到所在地的居委会。
天津:南开大学、天津大学的学生曾组织过废电池回收活动,目前尚未全面统一回收。
北京:在新街口商场、长安商场等200多家商场设有废电池回收点。单位或个人废电池回收量达到30千克,需回收废电池者可与北京有用垃圾回收中心联系,他们免费上门回收(电话为010-63560015)。
南京:目前尚未开展全面分类收集,但某些学校、居委会中可收集废电池,然后交到市环境保护局储存场统一储存。具体工作可与市容委员会联系。
武汉:在1726个居委会设立废电池回收站,以方便居民回收废电池。
沈阳:共有100多只电池形状的回收箱,分别布置在商业区、机场、车站、省市机关办公楼、部分工厂、院校等,居民可就近投放。回收箱上标有联系电话,这些回收的电池将由工业废物交换中心专车定期回收。在沈阳市,已建立危险废物填埋厂,用于处理各种危险废物。
篇4
就体积和重量而言,废电池在生活垃圾中是微不足道的,但它的害处却非常大,电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性,铅能造成神经紊乱、肾炎等;镉主要造成肾损伤以及骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,渗出的重金属可能污染地下水和土壤。一粒钮扣电池能污染60万升水(这是一个人一生的用水量),而一节一号电池的溶出物就足以使1平方米的土壤丧失农用价值。
而电池在我们生活中的使用量正在迅速增加,BP机、移动电话、照相机、计算器、钟表、玩具等都要用到它。目前,全国的电池消费量在90亿只左右。这些电池若未得到妥善处理,将直接或间接地危害人们的身体健康。实施并倡导废旧电池分类收集活动为越来越多的人们所认识和重视。
许多城市在大街上、生活小区都设有专门的废电池回收箱,将收集起来的废电池运到专门加工利用旧电池的工厂。先用专门筛子筛选出那些用于钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池,它们当中一般都含有汞,可将汞提取出来加以利用,然后分拣出镍镉电池,从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。
从我做起,从身边每一件小事做起,是我们的座右铭。关爱身边环境、参与废旧电池的分类回收利用是我们每一个人的责任和义务。个人的行为也许微不足道,但把我们每个人的力量联合起来,便足以托起一种文明,一种与自然共生的文明,一种可持续发展的文明。
只要每一个人从生活的一点一滴做起,我们的家园会变的更加美丽!
篇5
初夏的正午,十一岁的儿子放学回到家,小脸蛋儿被太阳晒得红扑扑的,汗水顺着脸颊流下来,可是小家伙却满脸的兴奋和骄傲,一个劲儿地嚷着:“妈妈,妈妈,快看,这是我的战利品!”我早就注意到,在他的小手中正紧紧地抓着两只废电池和一只还插着吸管的空易拉罐。不要问,他又去捡垃圾了。“我的好乖乖,捡到垃圾怎么不扔到垃圾箱里呢?”我耐心地问他,“妈妈,这些垃圾不能随便乱扔的,你不知道,这些垃圾可是宝贝呢!它们都是可以回收的,如果乱扔了,就会造成很大的污染了。”儿子一脸认真地告诉我,这小子一定又有什么长篇大论了。
“妈妈,你看这废电池,别看它这么不起眼, 但它含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性,铅能造成神经紊乱、肾炎等;镉主要造成肾损伤以及骨疾-骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,渗出的重金属可能污染地下水和土壤。将直接或间接地危害人们的身体健康。
西欧许多国家不仅在商店,而且直接在大街上都设有专门的废电池回收箱,将收集起来的费电池先用专门筛子筛选出那些用语钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池,它们当中一般都含有汞,可将汞提取出来加以利用,然后用人工分拣出镍镉电池电池,法国一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。也可以将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。
我国的生态环境问题十分严峻,光依靠政府的力量是远远不够的,需要广大公众,包括企业的积极参与。老师教育我们,从我做起,从身边每一件小事做起,关爱身边环境、参与废旧电池的分类、回收、利用是我们每一个人的责任和义务。个人的行为也许微不足道,但把我们每个人的力量联合起来,便足以托起一种文明,一种与自然共生的文明,一种可持续发展的文明。许多媒体都在密切关注,日益增长的垃圾产量正在使我们居住的星球超负荷运转,层出不穷的公害事件、“垃圾围城”早已为我们敲响了警钟。如何实现无害化、减量化、资源化已是当务之急。“放错了地方的资源”是近年来人们对垃圾的重新认识。实行垃圾分类将使能够回收的垃圾废物实现物尽其用,变废为宝呢!”
儿子的话使我感到十分震惊和敬佩,惊讶于小小的他能有如此丰富的环保知识,更佩服他从小就有这样强烈的环保意识!我一把搂住他,在他通红的小脸上狠狠地亲了一口,激动地说:“儿子,你是最棒的环保小卫士!”
篇6
近日,日本福井大学和一化工企业联合宣布,已经共同研发成功一种可从液体中高效率回收稀有金属的纤维制品,液体的来源可以是工厂排出的废水或者海水。而且,该纤维制品的最大优势是可以有选择地吸收所需收集的金属,回收量是传统工艺的10倍以上!
据悉,该技术使用的是一种叫做“乙烯醇共聚物(EVAL)”纤维制造的无纺布,厚度仅仅数毫米,采用特殊工艺让这种布接受电子射线照射后,就变得极易吸收水中的金属离子,再经过特殊的配比,就能达到选择性吸收和高效率吸收的目的。
上文所说的稀有金属,其实就是稀土。稀土一词是历史遗留名称,18世纪末被发现,当时习惯把不溶于水的固体氧化物统称为土。
前景
稀土在高科技制造中必不可少,但产量极为稀少,提取工艺复杂,因而价格昂贵。日本和美国是稀土的主要使用国,而中国是稀土出口的第一大国,储量丰富,堪称最重要的战略资源。因此,日本掌握了稀土的循环再利用技术,对世界稀土能源格局的影响极大。
0.3毫米厚度电池
技术
人们总是希望手机越来越薄,待机时间越来越长,而现有的锂电池显然难以胜任,好在还有有机游离基电池。
有机游离基电池比锂电池更轻、更薄、更柔软,而且输出功率高,能够快速充电。NEC展示的成品,厚度仅0.3毫米,可以用手弯曲,真是轻薄如纸。
现在一般的IC卡厚度为0.76毫米,此前研制的世界最薄电池厚度也达0.7毫米,要大规模商用在IC卡上几无可能。
这次,NEC创造性地印刷出0.05毫米的聚合物负极电路薄膜,然后直接在薄膜上敷设绝缘层和游离基聚合物正极层等,才一举突破0.3毫米电池大关。
在测试中,游离基电池的实用性能出色,充放电500次以后,还能保持75%的电量。一片边长3厘米的正方形薄片,可储电3mAh,输出功率5kW/L,单次充电可刷新2000次LCD画面、闪光灯发光360次或发送定位信息35次。
篇7
今年6月19日,甘肃省金塔县22岁的电焊工肖金鹏死于手机电池爆炸,让人倒吸一口冷气。虽然电池爆炸究竟出于何因,谁该为此事故负责,至今尚无结果,但手机电池的安全问题开始引起人们的重视。 记者深入调查发现,这既是一个创造财富的产业,也是―个混乱与高危如影随形的产业。
498元,100元,55元,25元,5元!
这是一块“诺基亚3250电池”在中国最大的手机及配件集散地――_深圳华强北远望数码城和明通数码――5种差距悬殊的价格。
根据不同的价格、厂家出处,这些外观相似的电池又分别有5种不同的“学名”:原装行货、仿冒原装、高仿品(即高端仿制品)、兼容品牌电池、出厂品(即批发货品)。
在这些熙熙攘攘,拥挤着各路批发商、内地进货商和普通消费者的大卖场中,手机电池,也在数以千计的大小柜台上。买主们随时讨价还价,现钱提货,而且不必开具发票。
原装不到1%
“一般人很少舍得从专卖店买真正的原装品,我们这里有原装的,只要100块。”明通数码城一间经营“国产手机电池批发、零售、回收”的档口老板热情地向记者推销。
他说,这些电池上贴着原装的序列号,并声明“经过手机厂商的授权,完全可以经得起测试”,如果顾客嫌贵,他立即建议选择购买高仿品――种行内人士认为相对高端、安全的仿制品。根据顾客的需求,高仿品还细分为两个档次――超强容量的55元,一般的25元。
据记者了解,该档口老板所说的专卖店原装品,指原厂正装电池,俗称原装行货电池,即由诺基亚、摩托罗拉等知名手机厂指定厂家生产配套的电池。原装电池一般被业内评价为“制作工艺严格,质量精良”,而对消费者言,其好处是可享受厂家提供的保修服务。但据档口老板的统计,愿意购买昂贵原装货的顾客“不到1%”――价格是根本的原因。这给档口老板们带来了生意:一方面可以经营所谓的“原装品”,以远远低于专卖店的价格出售;另外,就是销路更广的各色高仿品、出厂品等,既做零售,也做批发。批发主要针对内地城市到深圳“淘货”的电子批发商和手机牌厂商。 不过,所谓原装说法遭到了另外商家的批驳。一位在远望数码城经营某品牌兼容电池的档口老板告诉记者,所谓“原装”事实上与高仿电池差异不大,“它们只不过是贴上了标识而已,而获得这些标识很容易”。在调查中,大多数商家表示,销路较广的一般是“性价比”适中、同时有厂商标识的“兼容电池”,“高仿电池”的好坏难以识别,买一块“有品牌的”兼容电池既能放心使用,几十元的价格又能接受。
一位负责看档口的销售员小李私下告诉记者,兼容电池里也有猫腻,一般做得较好的兼容电池厂商品牌有“飞毛腿”等,但也有不少消费者难以识别的品牌。而看中了消费者“认品牌”的心理,也有不少批发、零售环节的经销商加入了贴牌电池的行列。
产业链的“高危”环节 有多少人参与一块小小电池的制造和销售?滋生危险的漏洞在哪儿? 金立手机生产采购负责人陈赞华告诉记者,电池的核心部件有两块一电芯和“保护IC",这两大核心部件决定了一块电池的性能好坏和安全系数。电池是一个最不容忽视、也最能体现厂商品质好坏的环节。 他向记者描述了品牌手机厂商配套手机电池的出厂过程:品牌厂商大都采用指定电芯厂商、“保护IC”厂商的供货,然后交由指定的电池封装厂进行生产组装。因此,电芯厂、保护IC厂、封装厂,成为决定电池品质的三大核心环节。 他说,这三个环节中可以列出的知名厂商其实不难统计,电芯――日本厂商三洋、索尼和中国的比亚迪、天津力神、肇庆风华、深圳比特等;而“保护IC”目前仍然是日本精工一家独大,“最近台湾企业开始加入,但是出于安全考虑,我们还在观望。”
电池封装厂目前在中国,尤其是珠三角已经形成了一个较庞大的产业集群区,但上规模的并不多,主要厂商有比亚迪、比特、德赛、飞毛腿、邦凯等,而日本的三洋、索尼也因成本居高而退出中国市场。
陈赞华表示,三大环节中都保持严格的安全和品质意识,才能保持电池稳定的性能。如此下来,一块普通原装电池在手机厂商手中的成本至少为15元,而一块高容量的电池将达到20―40元。而一块普通或高能原装电池经过多层销售渠道后,到市面上的价格也应该在30~60元之间,甚至更高。另一位国产手机厂商亦表示,这应该是一块有品质保障的国产手机电池合理的价格。而为什么诺基亚一块原装电池可以卖到498元?该人士解释,出于对品牌的保护,诺基亚堪称全球对电池供应商最为严格和苛刻的厂商,相当数量的原装电池大都仍采用三洋、索尼的供货,而日本厂商“全机械化流程”的生产模式,使其生产成本比中国本土要高出10倍。
“这是这个行业比较奇特的现象。”他说,因为“iE品”价格高居不下,才给经营冒牌正品的档铺老板以谋利之机。出于成本的考虑,近年诺基亚亦开始采用比亚迪的供货,但相当比例依旧采用日本供应商的产品。
10亿只电池的安全隐患
中国每年的手机需求量为8000万部,再加上零售市场的需求,电池的需求量至少是1.5亿只。而令人忧虑的是,中国不仅是最大的手机电池消费国,同时也是最大的生产国。
环球资源提供的报告显示,2005年,中国锂电池(即手机二次充电电池)产量是9.4亿只,此后每年增长达6%1)2上,目前产量每年超过10亿只。环球资源统计的中国正规电池(包括镍镉电池、镍氢电池、锂电池)厂商有151家。
“深圳周边大大小小的电池封装厂就不止150家。”档口老板告诉记者。
记者了解到,5块钱左右的出厂品一般产自深圳关外及东莞的小工厂。一些档主表示,自己家的工厂就可以生产制造。这些产品质量参差不齐,出于成本的考虑,往往缺少过流保护器、过充保护线路和温度传感器,给电池埋下了不小的隐患。
篇8
人口的老龄化、城市化、能源的挑战以及互联网新技术的出现,确实给我们整个行业带来了巨大的挑战。从博世的角度来说,其实这也不仅仅是博世,从整个业界角度来说,电气化、自动化和互联化是我们现在花费很多精力在做的事情。
现在简单预测,2020年全球相当于有电气化的车是1200万辆,全球的汽车产量应该是一亿辆左右,所以这个百分比已经相当大。2025年全球范围会有超过15%的新车电气化。在中国政府的大力支持下,这个比例很可能还会更高。
电气化取代的是传统的发动机,电机、电控和电池这“三电”中间最关键的是电池。电机从发明到现在已经将近一两百年的历史,很多公司都可以做,它的复杂程度比发动机要简单得多。电控也一样,电动车的电控比传统发动机的电控简单很多,所以也可以很多人来做。
唯一的就是电池,电池两个环节,一个是电芯,一个是电池管理系统。博世、大陆、电装在电气化方面通过几十年的积累有一些领先的地位,但是现在新的技术出现以后,我们很可能失去在电机甚至电控方面的优势。电池管理系统我们能不能花点时间研究一下,把它做得更好。
还有就是电芯。在未来的十年当中,整个“三电”成本很可能还要再降低50%,这个趋势也是在实实在在的发展当中。电池还有其他的问题,充电时间问题,耐久性问题,包括未来的电池怎么回收、怎么处理的问题,这方面说到的是挑战,同时也是很多的机遇。
从博世的角度来说,我们电控、电机是做的,电池方面我们现在也在做,一方面在做三元锂电池的研发,甚至我们也在研发自己的电池,完成了对美国电池公司Seeo的收购。中国现状是电池公司大概有50多家得到政府的补贴,实际上从产能角度来说它还是不够的,因为2016年实际上电池供应也是非常紧张。
简单算一下,5万辆车,如果小车每辆车22度电,5万辆车需要1G瓦时这么大的工厂,未来2025年生产500万辆车的话就需要100个1G瓦时的工厂。因此,未来电池发展前景还是很广阔的,是一个非常大的市场,博世很可能在一两年后也加入这个行业来生产电池电芯。
从自动化角度来说,我简单列一下从博世角度来看它未来的发展。比如2017年、2018年之前,我们更多的是做驾驶员辅助系统,2018年我们推出自动泊车系统,在可控的大型停车场里面实现完全的自动泊车,按一下手机上的停车键,车自己就可以走向停车位并且告诉你停好了,当你回到停车场的时候车自动回到你面前,这样的情况到2018年会实现。
2020年,在一定的法规支持下,在高速路上实现自动驾驶、自动超车、自动变道也没有问题,我们已经做了很多实验验证这一点。
真正在平时的马路上,在非常嘈杂的环境里,尤其中国拥堵的情况下,真正实现自动驾驶时间要更长,我们并不是很乐观,我并不认为2025年以前会实现。客观地说,我们在嘉定区或是某一个区实现完全自动驾驶,路程还是相当遥远。
自动驾驶在技术上还有很多的挑战。博世实现自动驾驶还有几个大的方向:一是传感器,它包括独立摄像头、雷达,包括毫米波雷达、激光雷达,通过雷达作为车的眼睛来探测周围的环境。
二是智能驾驶控制,包括车在复杂的环境下进行自学习,产生一些数据为以后的车来运用,所以这个智控部分是大问题。
另外一点就是需要网络,需要云,需要通讯,让车跟外界时刻连接在一起。这些都基于很多未来的技术挑战,方方面面都有很多机会。
互化,本身就是说我们把车跟外界联在一起,这也是实现自动驾驶一个必要条件,现在常规的手法是用手机跟车连,通过手机跟外界连起来,这是比较初步的。下一步车载CPU、T-BOX直接跟外界连接,带来很多新的商业模式和服务模式,这方面又有很多的机遇。
把车跟外面连起来以后,你可以诊断车的故障、管理车队,产生了很多新的模式。对像博世这样的传统公司,还有传统主机厂来说,存在很大的挑战,因为牵涉到IT,很多IT行业的朋友也进入到这个行业。传统公司和新型IT公司怎么结合在一起,怎么在这方面开拓新的产品、新的服务,是我们面临很大的挑战。
下一个机遇实际上是说,随着互联网技术的发展,我们生活模式在发生变化,从过去的公交车、私人车和出租车,现在已经到了车共享。到未来下一步,这种模式会继续变成通过网络实现一体化的出行。
谈到智电汽车,它包括工业4.0、中国制造2025。工业4.0,大家会说通过网络实现自动化,但是博世认为工业4.0仍然以人为基础,只是通过IOT (Internet of Things,物联网)作为一个手段实现更多的事情。从公司的角度来看,我们认为这一部分的拓展空间非常大。
随着互联网技术的产生,需要更多个性化的产品,产品生产周期需要缩短,希望实现小批量生产,可以随时更改我们的设计,这些都是推动工业4.0技术在未来发展的局面。
一方面我们给自己250多个全球工厂争取一步步实现工业4.0。同时对我们的主机厂,对我们产业界的其他行业进行产业制造,打造4.0模式。这方面博世也投入很多,希望跟中国企业一起在工业4.0方面探讨更好的解决方案。
最后总结一下,“电气化,自动化,互联化”代表了汽车产业未来技术发展趋势,这三大领域的技术革新将为汽车供应商带来新的发展机遇。
电气化对中国汽车产业发展具有深远影响,但在未来20年内,传统内燃机依旧将占据主流地位, 内燃机技术的优化和升级也将持续推动汽车供应商的发展。
汽车技术的发展对汽车制造提出了更高的要求,工业4.0解决方案能够有效提高生产效率,降低制造成本,提供定制化服务,是值得供应商关注的战略升级解决方案。
篇9
新能源汽车的动力电池性能会随着使用次数的增加而衰减。随着中国新能源汽车数量的增加,达到使用寿命的动力电池组将会大量淘汰,动力电池能否有效回收利用将直接影响新能源汽车产业的可持续发展。目前我国已经开始加强对动力电池回收利用工作的技术指导和规范,通过建立上下游企业联动的动力电池回收利用体系,防止走其他废弃物治理走过的“先乱后治”的老路。不过虽然政策的大方向已明,但动力电池回收利用的市场则比较迟缓。其中在回收技术水平和回收体系建设上,我国应加快速度向国外企业学习。
动力电池回收将成为重要问题
发展新能源汽车是大势所趋,中国各家汽车企业也纷纷进军新能源汽车领域。去年,我国新能源汽车产量已跃居全球第一,全年汽车生产340471辆,销售331092辆,同比分别增长3.3倍和3.4倍,可以说我国新能源电动车产业已迎来生产的高峰期。进入2016年,行业相关人士也估计预计新能源汽车将会翻倍增长,新能源汽车产量也会持续扩大。
毫无疑问,发展新能源汽车有很多优点,大多数人一提到新能源汽车,总能说出诸如节能、环保等一系列优点,但是发展新能源汽车可能带来的弊端,知道的却寥寥无几。从汽车的使用寿命来看,一个严肃的问题已经摆在了现实面前,那就是再过几年,第一批在中国面世的新能源汽车电池即将面临着更新换代,那么淘汰下的废旧电池如何安全处理将成为重要的问题。
据悉,从新能源汽车的成本构成来说,价格为30万的新能源汽车的电池成本在10万元左右。虽然动力锂电池的使用寿命大概是20年,但是用于汽车,其寿命一般只有5-8年,因为它的容量衰减到初始容量80%以下时,电动汽车的续航里程就会明显减少。其中磷酸铁锂材料电池性能剩余70%时,就需要退役,如果性能剩余50%则直接进行拆解;三元锂电池性能在70%时同样需要退役。所以汽车动力电池在5年左右就需要更换。
行业相关的数据则更给出这个不容忽视的现实。
据行业内估计,2015年我国新能源汽车电池累计报废量约为2―4万吨,该数字将以每年2万吨左右的数量递增,到2020年,仅锂电池年报废量就将达到12―17万吨。这些电池如果不及时地进行回收和处理,将会对环境造成二次污染。数据显示,20克的手机电池可使1平方公里土地污染50年左右,那么几吨重的电动汽车动力电池废弃在自然环境中,势必会对环境造成更大的污染。
与此同时,我国新能源汽车电池产业的产能也在快速增加。其中2015年电池产业投资大概是1千亿元,在建、核建的产能1800亿瓦时。这么大的电池产能,五六年之后就进入大规模淘汰期,谁来回收?回收产业在哪里?都成为目前亟需解决的问题。
而且作为“静脉产业”的一种,我国对动力电池的回收利用尚没有成熟的经验。根据国外的资料,电池回收的技术路线相当复杂,比如在对废锂电池的处理上,首先要对其进行预处理,包括放电、拆解、粉碎、分选;拆解之后的塑料以及铁外壳可以回收;然后再对电极材料进行碱浸出、酸浸出,多种程序之后然后再进行萃取。这套程序工艺复杂,且成本较高,如何让企业能够进入该行业并取得一定的利益也都成为潜在的问题。
国家明确:不走“先乱后治”的老路
过去三十年来,中国的经济发展实际走的还是“先污染后治理”的老路。中国以出口为导向的经济,除去钢铁、煤炭,水泥、造纸、化工、纺织、印刷、材料等等行业,基本全是污染大户,这种遍地开花式的污染态势,已经让中国的土地在极短的时间内承受了大量污染之殇。
新一届的政府已经明确,未来中国不走“先乱后治”的老路,因为严重的空气污染、水体和土壤污染已经导致国家巨大的经济损失。所以我们看到最近两年来,反腐败之外,反污染成为考察官员的又一个重要抓手。
今年1月4日,被称为“环保钦差”的中央环保督察组正式亮相,首站选择河北进行督察。今年5月3日,中央环保督察组向河北省反馈了此前进驻督察情况。其中“河北省对环境保护工作的重视程度和工作力度,与中央要求和群众期待仍有较大差距”、“原省委领导对环境保护工作不是真重视,没有真抓”……这些毫不留情的批评直指问题要害。这是中央环保督察组的首次亮剑。通过严格落实环境保护主体责任,强化“党政同责”和“一岗双责”,破除环境治理积年顽疾,环保督察被寄予厚望。
对于新能源汽车的动力电池的回收利用,国家也没有懈怠。
2016年1月,工信部、发改委、环保部、商务部、质检总局五部委联合下发《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》(简称《技术政策》),这是在2015年9月出台的征求意见稿基础上,正式下发的关于新能源汽车动力电池回收利用的指导性政策。尽管这一政策并非强制性政策,但五部委联合下发还是足以说明政府对于这一问题的重视程度。科技部部长万钢也在1月23日举办的“中国电动汽车百人会2016”上明确表示:“我们要高度关注一件事,要加快研究动力电池的回收和再利用。”
发改委有关负责人表示,《技术政策》出台的主要目的,就是加强对动力电池回收利用工作的技术指导和规范,明确动力电池回收利用的责任主体,指导相关企业建立上下游企业联动的动力电池回收利用体系,此举有助于培育良好的再利用体系,防止走其他废弃物治理走过的“先乱后治”的老路。
值得注意的是,为了构建起电池回收再利用的可追溯体系新版,《技术政策》明确提出将建立动力电池编码制度。据悉,具体编码工作由生产企业负责,国家汽车标准化主管部门将尽快制定动力电池产品编码标准;动力电池生产企业(含进口商)要对所生产(或进口)的所有动力电池产品进行编码,并建立可追溯系统。
此外,为了提高新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用水平,工业和信息化部还制定了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》,自2016年3月1日起施行。
企业布局刚刚开始
虽然政策的大方向已明,但动力电池回收利用的市场的启动则相对缓慢。由于我国在电池再利用技术上还有一些障碍,特别是由于动力电池重量体积大、材料种类繁多、电池单体一致性差以及寿命预测评估复杂等特点,车用动力电池不仅回收利用技术难度大,而且尚无创造回收利润的能力。所以整个回收产业现在还处于散、小、乱、差的程度。
总体而言,动力电池回收在中国还是一块“难啃的骨头”,油水很少。如果没有国家政策的牵头、没有补贴,那么一定难以形成气候。很多人士估计,不排除在未来,国家会制定对这一特殊领域的补贴政策和支持性政策,另外国家也对回收技术研发准备了大量的专项资金以吸引企业投资,所以一些公司开始布局动力电池回收利用的市场。
比如新三板公司鼎端装备就在今年4月公告,称与清华大学核能与新能源技术研究院签署“新能源汽车废旧动力蓄电池回收设备研制”合作与开发协议。据悉,二者具体合作内容为:新能源汽车动力用锂离子电池的回收设备的研制;新能源汽车动力用金属氢化物镍电池的回收设备的研制;新能源汽车动力用超级电容器的回收设备的研制。而合作期间清华大学核能与新能源技术研究院不得与第三方进行同样内容的合作。
据了解,清华大学核能与新技术研究院徐盛明教授团队于2002年开始从事锂离子电池回收项目研究,多次承担和参与国家自然科学基金项目。经过多年的不断钻研,在锂离子电池回收领域积累了丰富的技术储备。
在美上市的豪鹏国际集团旗下子公司赣州市豪鹏科技有限公司的“废旧镍氢、锂电池回收利用项目”则在不久前获得了国家发改委2015年中央预算内投资计划节能循环经济和资源节约重大项目资金。此次专项资金的下达,是国家部委对赣州豪鹏在新能源汽车动力电池回收及无害化处理领域的重大支持。
据悉,赣州豪鹏年处理10000吨各类废旧电池、电池极片等原料的废旧电池回收利用项目已在江西省赣州市开始实施,项目主要针对新能源汽车动力电池和各类电子产品的报废电池,利用先进的环保工艺和设备进行无害化处理,目前已和国内多家新能源汽车工厂建立战略合作伙伴关系,同时与上百家政府、企业单位签署废旧电池及废弃电子产品定点回收处置协议,共同推进废旧电池绿色回收体系的建设。2015年,公司与中国科学院过程工程研究所签署合作协议,开始共同推进新能源汽车动力电池梯次利用及回收处理。
南都电源则在其2015年年报中表示,公司未来将逐步开展锂电、电子类产品领域的回收业务,打造循环经济领域的产业平台,为公司向系统集成、运营服务战略转型奠定产业基础,进一步提升产业链优势。
中国开采“城市矿山”企业格林美也在年报别指出,公司将在原有优势的废旧电池回收体系与报废汽车回收处置体系基础上,积极拓展动力电池回收模式,开展动力电池梯级利用体系建设,与比亚迪公司合资设立储能电站(湖北)有限公司,推动构建“材料再造---电池再造---新能源汽车制造---动力电池回收利用”的新能源产业价值链与循环产业链。
福建著名的新能源电池生产企业宁德时代具备动力和储能电池领域完整的研发、制造能力,目前也在研究三元电池的回收利用工作。
另外,为鼓励生产企业回收动力电池,不少地方政府已开始积极探索。比如上海政策显示,车企回收动力电池政府将补助每套1000元;深圳则建立动力电池利用和回收体系,每卖一辆车厂商拿出600元、政府拿出300元,用于回收动力电池,初步建立电池回收的机制。
从各个企业的发展动向来看,中国处置废旧动力电池的关键还是突破技术瓶颈,找到一条既环保又经济的可行路径。相关企业是否能够成功,还在于能否通过开发可行的商业模式,为今后大规模处置提供解决方案。
日本和德国的经验可供参照
在废旧动力电池的回收上,日本和德国车企不仅成功实现了动力电池中的多次利用,还在全球建立了梯次回收产业链,值得国内企业学习。
比如丰田(含雷克萨斯)自2000年起,到目前已经在欧洲累计销售了100多万辆混动车,比目前我国的新能源汽车保有量还要大。2011年,丰田在本土启动回收镍氢电池的项目。
丰田与住友金属合作,借助后者世界一流的高纯度提取技术,丰田实现了混合动力车动力电池中镍的多次利用,该项业务可回收电池组中50%的镍;同时,丰田化学工程和住友金属矿山配置了每年可回收相当于1万辆混合动力车电池用量的专用生产线;而2012年,本田则与日本重化学工业公司合作配置了类似的生产线,这条生产线可以回收超过80%的稀土金属,用于制造新镍氢电池。回收电池虽然是责任所在,但日企主要依靠回收金属(包括对日本来说极为宝贵的稀土元素),作为回收产业驱动力。
同时,为了延长动力电池的使用寿命,避免处理高峰的产能限制。丰田还推进动力电池梯次利用项目。2015年,丰田将凯美瑞混合动力车的废旧电池用于黄石国家公园设施储能供电。日产也与住友合作利用电动车聆风的废旧锂电池开发蓄电池系统,作为太阳能发电的辅助储能系统,用于在夜晚和光照不足天气下的独立供电。住友商事与日产合资成立的4REnergy公司,以电动车EV废旧锂电池的商业再利用为目标,其公司成立5年来,已经成为商业上最成功的锂电池回收企业。
德国戴姆勒早在2007年其第一代电动版smart就已问世。到了2015年6月已经推出了第三代smart fortwo electric drive电动版。由于动力电池的梯次利用一方面可以实现节能,另一方面梯次利用得到普及还会极大地降低新能源汽车的成本。基于这一想法,德国戴姆勒就联合多家相关背景的企业成立了合资公司,着手建立全世界最大的退役电池储能电站,用于平衡整个德国的电网压力。预期打造的储能电站容量13兆瓦时,储能装置全部来自退役的smart电动版的动力电池。
篇10
由于化石能源危机的影响和世界环境保护的需要,美、日、欧等发达国家加快了太阳能电池的开发利用,从而产生了对原材料多晶硅的巨大需求[1]。为了满足太阳能电池对多晶硅的巨大需求,世界老牌大公司和一些新加入的公司都开展了轰轰烈烈的建设多晶硅生产的“运动”,特别是中国,其发展更是突飞猛进,从2005年-2010年的五年时间,建设的多晶硅产能就将达到2005年时全世界产能的2倍,接近10万吨,这个规模和速度都是令世人惊奇的,这将使世界多晶硅的生产和市场格局发生重大改变,中国所占世界的份额由不到1%将发展到约占40%,这是一个巨大的飞跃。据有关资料显示,2010年国内多晶硅产能可达约92000吨左右,产量可达约33000吨左右,多晶硅需求也在大幅增加,需求达30000吨左右,可能处于供应略有剩余和供需基本平衡状态。
产能的不断扩大,同时也对多晶硅的制备技术提出了新的挑战。目前国际多晶硅主要技术特征是:
(1)多种生产工艺路线并存,产业化技术封锁、垄断局面不会改变。由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同,进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异,各有技术特点,总的来说,目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化床法,其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80%,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。
(2)新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。除了传统工艺(电子级和太阳能级兼容)及技术升级外,还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术,主要有:改良西门子法的低价格工艺;冶金法从金属硅中提取高纯度硅;高纯度SiO2直接制取;熔融析出法(VLD:Vaper to liquid deposition);还原或热分解工艺;无氯工艺技术,Al-Si溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电解法等。
2 国内外多晶硅生产技术情况
在国外,目前生产的多晶硅,在质量上已经能够满足大规模集成电路用直拉单晶硅和电力电子器件用的区熔单晶硅的要求,并不断以新工艺技术向更大规模化和更低生产成本方向发展。几大公司垄断了多晶硅生产技术,保持各自的份额,满足了不断发展的各种半导体硅芯片和太阳能的需求,国外几大多晶硅厂商竞相开发直接由冶金级硅制造太阳能级多晶硅的新技术,2007年后已有陆续投产,成本约为目前多晶硅的一半。
西门子法已比较成熟和完善,已有大型加压还原炉、尾气的干法回收等成熟技术,不足的是四氯化硅氢化技术还不够成熟。能够有所改进的就是开发新的更高效节能的大型还原炉、尾气的综合利用,这些方面还大有文章可做。
对于制造太阳能级多晶硅的新技术,目前比较成熟和有前途的技术是流化床技术和气液沉积法。其他技术,如锌还原、碳热还原等技术,目前仍处于研发阶段,技术还不成熟。
在目前供不应求的情况下,我国抓住了这次发展机遇,现在规模是上去了,但是还面临技术消化和完善问题。我们发展的时间短,技术完善的程度不高,因此我们的原材料消耗和成本比国外先进的公司还有较大的差距,一旦市场出现供过于求,出现竞争激烈的情况时,我国的多晶硅行业将面临很大的压力。
在国内,目前绝大部分多晶硅项目采用的是改良西门子法,技术是引进与国内自己发展的技术相结合,基本上已打破了国外的技术垄断。大型还原炉及电器技术、干法回收技术、热氧化技术等都陆续引进,并把引进的技术与国内技术紧密结合,通过消化和吸收,中国已基本全面掌握了改良西门子法生产多晶硅技术,并将逐步完善和提高该项技术。现有的多晶硅厂,绝大部分采用改良西门子法,目标应兼顾电子级与太阳能级产品的需要,同时,应有强大的技术保障和电力成本保证,能确保产品成本控制在300元/公斤以下,才能够具有较大的竞争能力和优势。
为了满足国内太阳能电池原料的需求,国内也在陆续开发直接由冶金级硅制造太阳能级多晶硅的新技术。我国应该把冶金法、气液沉积法和流化床法作为发展的方向。
3 冶金法太阳能级多晶硅的制取
3.1 冶金法和西门子法的现状和比较
目前世界各国生产多晶硅普遍采用的是改良西门子法。这种方法生产的多晶硅占世界多晶硅总产量的70%-80%。所谓西门子法,就是用氢气还原三氯氢硅生产多晶硅的方法,是上世纪50年明的,60年代实现了工业化生产。经过几十年的应用和发展,先后出现了第一代、第二代和第三代技术。第三代就是目前所说的“改良西门子法”。它是在第二代技术将四氯化硅与工业硅反应,实现了SiCl4的回收利用之后,又增加了还原尾气干法回收系统和SiCl4氢化工艺,实现了全密闭生产。这是西门子法生产高纯硅的最新技术,使目前多晶硅生产中占绝对优势的主流工艺方法。国外用这种方法可以生产出纯度为9N-11N的高纯多晶硅。它的优点是生产工艺成熟、产品纯度高、无爆炸危险。存在的问题是项目建设投资大 、周期较长、生产过程电耗大、产品成本高、产出效率较低。
目前我国正在生产、建设或拟建的采用改良西门子法的多晶硅厂家有近20个。这些企业有的采用国产化技术,也有的采用国外技术,在采用的国外技术中有东欧技术,西欧技术,也有北美技术。总体来看,这些企业的技术趋同,个体来看各工艺环节,设备水平各有特色,产品质量,原材料和能源消耗差别较大。这些厂家在人才,生产成本,产品质量等方面都还面临不同挑战。
西门子法有很突出的优点,但也有令人难以接受的致命弱点。如果说用这种方法生产电子级多晶硅,是人们不得不采用的,那么用这种方法生产太阳能级多晶硅则是人们不能心甘情愿。因为太阳能极多晶硅通常说其纯度是4N-6N,实际上达到6N或6N以上就完全可以满足要求。这比电子级多晶硅在纯度方面的要求(6N-8N或9N-11N)要低得多。所以人们一直在寻求制取太阳能级多晶硅西门子法之外的各种方法,冶金法就是人们期望中要寻求的方法之一。所谓冶金法是类似于金属冶炼提纯的一套方法,这种方法从实质说,是被提纯的硅元素,在提纯过程中不参与任何化学反应。
宁夏发电集团是冶金物理法的先驱者和践行者,经过科研组的大量研究和艰辛攻关,应该说冶金法制取太阳能级多晶硅已实现了质的飞跃,现在正在实现工业化生产。
3.2 冶金法制取太阳能级多晶硅的方法和相关成果
3.2.1 硅中杂质的存在状态和对太阳能电池功能的影响,国外研究者对杂质在硅中的存在状态和对太阳能电池功能的影响作了研究,指出杂质元素可分为三大类:一类是浅层电活性杂质及氧和碳,此类杂质包括O、C、B、P、Al,其中B和P影响最大,必须降低到最低限度;二是过渡金属元素,此类杂质包括Fe、Ni、Cu、Cr、Mo、V、Ti等,其中Ti的含量对太阳能电池功能影响较大;三为碱金属和碱土金属,此类杂质以Mg、Ca为主。杂质在硅中的存在状态可分为三类:B、P、Al以取代硅原子和充填硅原子间隙为主,浸出处理时不易除去,Fe、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)及硅酸盐等化合物沉淀于晶粒界面处,此类杂质多溶于酸,易于用浸出法除掉。杂质对太阳能电池功能的影响,一是杂质总含量,应越少越好,一般不应高于100ppm;二是从单一杂质看,Ti、V、B、P等影响最大,含量都必须低于1ppm。
3.2.2 宁夏发电集团采用冶金法制取太阳能级多晶硅的实践宁夏发电集团从2006年四季度开始,决定进入太阳能光伏发电领域,由于当时制约光伏发电产业发展的主要因素是多晶硅。因此,集团公司于当年12月组织了科研小组专门对冶金物理法制备多晶硅技术和工艺进行了攻关,2008年4月实现了关键技术的突破,生产出了接近6N级水平的多晶硅,其电池转换率达到15%左右,在此基础上,一方面继续组织技术攻关,一方面进行中试工厂的设计和生产工艺的细化,同时进行了330kWP试验电站的设计和立项工作。进入2009年,完成了冶金物理法生产太阳能级多晶硅中试工厂的建设,并进行了试生产,2009年9月15日330kWP试验电站并网发电,年底全面建成投产。在此期间,科研小组连续攻关,冶金物理法制备太阳能级多晶硅技术和工艺迅速成熟。一条从硅矿石开始,采用矿热炉生产特制工业硅,经过特殊冶炼、湿法冶金、真空定向凝固、电子束炉除杂到多(单)晶拉制,稳定地生产6-7N太阳能级多晶硅的成功技术工艺路线已经形成。多(单)晶硅生产工艺流程如图1:这套工艺具有流程短、投资省、能耗低、环境污染易治理的特点,这项技术主要特点是解决了除B(硼)、除P(磷)、除C(碳)、除O(氧)等技术难题,使各项杂质含量稳定在较低的范围之内。宁夏发电集团冶金物理法太阳能级多晶硅的产品品质见表1 。目前,这项工艺路线和方法已经成熟。为进一步降低成本,我们还在进一步改进工艺和技术,但我们的万吨高纯硅工厂正在加快建设,目前部分设备已经开始运行。同时一个年产1000t多晶硅和100MW太阳能电池切片的生产工厂即将建成投产,用我们自己生产的多晶硅和单晶硅分别制作的太阳能电池光电转换率平均达到15%以上和17%以上,衰减率分别小于1%和4.5%。根据我们的经验,采用冶金物理法技术和工艺建成一条年产1000t太阳能级多晶硅生产线,总投资为3-3.5亿元人民币,生产多晶硅的综合能耗为每公斤约60kW-70kW时,随着多晶硅制备技术和工艺的进一步创新和改进,6N级太阳能级多晶硅的生产成本必将低于国际同类多晶硅的成本,与之相应的光伏发电设备价格及光伏电站的建设成本必将还有较大的下降。
3.2.3 一种能更有效除磷、硼等杂质的方法
宁夏宁电光伏材料公司采用电子束冶金技术,并与定向凝固相结合制取太阳能级多晶硅的方法。即在真空下利用电子束把高纯硅加热熔融除磷,之后进行定向凝固,产品中磷、硼杂质含量都可达到0.5ppm、0.3ppm左右。
4 冶金法制取太阳能级多晶硅与工业硅生产有效结合
建议在冶金法制取太阳能级多晶硅的研发中,把太阳能级多晶硅的制取和工业硅生产作为同一工艺流程来考虑。太阳能级多晶硅的研制人员,要了解或同时组织工业硅生产,工业硅生产人员也要了解太阳能级多晶硅,把制取多晶硅作为扩大产品品种的一项新目标。这样做的好处是:(1)我国在50多年的工业硅生产,产品精制方面积累的经验教训,可供太阳能级多晶硅研制借鉴。(2)太阳能级多晶硅的研制,可在上下游产品的全流程上多点上做工作,也可在某一点上作重点突破。(3)可直接利用工业硅生产得出的熔体硅研究制取太阳能级多晶硅,省去了固体硅的重熔过程和能耗。(4)工业硅应用范围十分广泛,仅有机硅产品就有5000种以上。多晶硅研制中的某些微小进步或突破,可能对多晶硅制取尚难奏效,但却可能有利于扩大工业硅的新品种产品,进而取得效益,变本来的无效为有效。根据我们所了解的情况和结合大量的科技文献资料提出几项具体看法和建议。
4.1 把太阳能级多晶硅和工业硅生产,作为一个工艺流考虑后,就可以根据太阳能级多晶硅的质量要求,来选取工业硅生产中使用的矿物原料,还原剂和电极等。这样就有可能把某些杂质消除在进入生产工艺流程之前,这比在杂质进入产品后再去除要容易得多。根据多晶硅的质量要求来选取含SiO2的矿物,可在更大范围内选取质量合于要求的矿物,也可以先进行选矿,获得精矿后,用于工业硅生产。
4.2 还可以根据制取太阳能级多晶硅的需要,对工业硅生产工艺流程和设备做适当的改造。在通常的工业硅生产中,都是用木炭、石油焦、煤等作还原剂,这些还原剂都含有不同数量的灰分,给生产过程带入相当数量的杂质。因为最终产物是多晶硅而不是工业硅,产品价值有很大提高,这就可能不用木炭、石油焦和煤等作还原剂,而改用碳化硅(SiC)作还原剂。碳化硅可用更纯的含SiO2矿物和碳质物先行制取,再用于工业硅生产,这对提高工业硅和多晶硅的质量都会很有好处。
4.3 为了制取质量合格的多晶硅,还可以对工业硅生产装置,还原剂木炭和电极做适当的改进。国外有的学者提出,为了减少木炭的杂质含量,在不同温度下对木炭进行净化处理。在2500℃下对木炭净化处理后,木炭的硼含量明显减少,在其他温度下处理后,木炭的Ca、Mg、Mn、P的含量都减少很多。是生产所用电炉的炉底、炉衬和溜槽都用高纯石墨砌筑,产出的硅直接流入石英坩埚内。用这种方法制得的工业硅,其Al、Ca、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、B、Ti、V等杂质都比通常方法制和的工业硅有明显降低。
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