鉛酸蓄電池被廣泛運用在通信、電力、特種、交通、銀行、信息等各領(lǐng)域，在很多行業(yè)當中有著不可替代的作用。

由于鉛酸蓄電池使用范圍廣，加上實際使用壽命短，每年中國報廢的鉛酸蓄電池大約有兩億只。“每年淘汰的兩億只鉛酸蓄電池中，至少有5000萬只是可以進行修復再生的。”廣州泓淮能源科技有限公司（以下簡稱廣州泓淮）技術(shù)人員表示，受修復技術(shù)限制，這些被淘汰的電池大多數(shù)都沒有得到利用，造成了資料浪費，也帶來了環(huán)境污染。不過，日前這家公司歷經(jīng)十多年時間研發(fā)成功的鉛酸蓄電池修復技術(shù)，得到了行業(yè)專家的認可，為鉛酸蓄電池的再生利用找到了出路。

現(xiàn)狀

■鉛酸蓄電池壽命短，資源浪費嚴重

1859年，鉛酸蓄電池正式面世。在其發(fā)明后的一百多年時間里，鉛酸蓄電池由于具備安全可靠、生產(chǎn)工藝簡單、成本低等特點，得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，目前世界上95%的后備能源系統(tǒng)均采用鉛酸蓄電池。

經(jīng)過100多年的發(fā)展，鉛酸蓄電池在理論研究和產(chǎn)品性能方面都得到了長足的發(fā)展，然而鉛酸蓄電池生命周期短的弊端卻長期未能得到有效解決。儲能鉛酸蓄電池設(shè)計壽命通常為8年～12年，但是在實際使用過程中，其壽命往往只有3年～5年。

“鉛酸蓄電池壽命短的核心原因在于，蓄電池氧化還原反應(yīng)的必然產(chǎn)物Pb2SO4（硫酸鉛），會逐步形成不可逆的硫酸鉛結(jié)晶體。”廣州泓淮董事長黃尚南介紹，鉛酸蓄電池主要成分是金屬鉛與硫酸溶液，它在工作過程中會逐步產(chǎn)生不可逆的Pb2SO4結(jié)晶體，也就是常說的硫酸鹽化。Pb2SO4結(jié)晶體屬于非常穩(wěn)定的化學物質(zhì)，且導電性差、體積大、會堵塞極板上的微孔，妨礙電解液的滲透作用，增大了蓄電池的內(nèi)阻，在充電時不易還原成為可逆二氧化鉛和金屬鉛，使極板中參加電化學反應(yīng)的活性物質(zhì)減少，容量降低，導致蓄電池最終失效報廢。

“世界各國都在尋找鉛酸蓄電池的修復再生之路，修復領(lǐng)域的研發(fā)熱度從未減緩。”廣州泓淮技術(shù)人員介紹說，雖然各國科學家都非常重視鉛酸蓄電池再生技術(shù)的研究，但是絕大部分的修復技術(shù)都沒有真正實現(xiàn)技術(shù)上革命性突破，都存在修復后電池容量恢復少、使用壽命短等問題，報廢蓄電池逐年增加。

廢舊鉛酸蓄電池的大量囤積，一方面導致了資源的浪費。另一方面，鉛酸蓄電池中含有鉛、硫酸等廢物，具有強污染力和不可降解的特性，目前國內(nèi)很多地方對報廢鉛酸蓄電池的回收利用仍然處于不規(guī)范狀態(tài)，對水質(zhì)和土壤帶來巨大的隱患。

改變

■成功研發(fā)出鉛酸蓄電池活化劑，鉛酸蓄電池實現(xiàn)循環(huán)再生

針對鉛酸蓄電池壽命短，修復技術(shù)不成熟等問題，廣州泓淮自成立開始，先后投入6000多萬元，開展蓄電池修復再生技術(shù)研發(fā)，希望能夠進一步延長蓄電池的實際使用壽命，減少每年蓄電池的報廢數(shù)量。經(jīng)過近十年無數(shù)次的試驗測試，一種鉛酸蓄電池活化劑終于面世，使鉛酸蓄電池再生成為現(xiàn)實。

據(jù)介紹，這種鉛酸蓄電池再生技術(shù)采用高分子材料配置出蓄電池活化劑，采用電化學方法，實現(xiàn)鉛酸蓄電池Pb2SO4結(jié)晶體分解，還原成二氧化鉛和金屬鉛、硫酸，解決硫酸鉛結(jié)晶體導致活性物質(zhì)減少、壽命縮短的問題，實現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻恢復、容量恢復。這項技術(shù)的使用非常簡單，打開鉛酸蓄電池的閥門，加入適量的蓄電池活化劑，結(jié)合廣州泓淮公司研發(fā)的修復設(shè)備對蓄電池施加活化電壓、電流，就可以實現(xiàn)鉛酸蓄電池的再生。這種蓄電池活化劑在酸性環(huán)境下，結(jié)合蓄電池外部施加的活化電壓，可以催化硫酸鉛結(jié)晶體的分解，讓硫酸鉛結(jié)晶體分解為可以繼續(xù)參加化學反應(yīng)的物質(zhì)，使鉛酸蓄電池恢復到健康狀態(tài)。采用高倍率電鏡技術(shù)可以明顯看到，修復前的蓄電池極板上的Pb2SO4晶體呈現(xiàn)大塊的晶體形狀，修復過后變成了絮狀物，效果非常直觀。采用市面上的監(jiān)測儀器也可以看到，修復后蓄電池的容量、電阻均得到了恢復。

從廣州泓淮提供的對比數(shù)據(jù)來看，目前市場上采用的脈沖修復法、化學水療修復法、多頻譜諧振修復等方法，蓄電池修復后容量提升非常有限，而且，基本沒有蓄電池內(nèi)阻恢復的數(shù)據(jù)。而使用他們公司的活化劑進行活化修復后，蓄電池容量基本都恢復達到標稱容量的95%以上，而且，蓄電池內(nèi)阻也恢復到出廠水平。使用壽命方面，用該修復技術(shù)修復后的蓄電池可以達到3年以上，持續(xù)時間比其他方法更長。不過，黃尚南也提到，對于內(nèi)部極板已經(jīng)損壞或者出現(xiàn)破裂等物理性破壞的電池，目前沒有辦法對其進行修復。

“我們應(yīng)用廣州泓淮的修復技術(shù)，對4只失效蓄電池進行修復效果驗證試驗及修復機理研究，試驗結(jié)果表明，這項蓄電池修復技術(shù)效果明顯。”廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院的工程師稱，失效蓄電池修復后容量恢復到額定容量以上，并且在經(jīng)過3個月的高溫老化試驗（1個月的變化相當于正常情況下使用1年的變化）之后，其容量仍然保持在額定容量以上。

中國電信廣州分公司也采用這項技術(shù)對廣州各區(qū)域和分公司的大量逾齡電池組進行修復，“一開始我也不信，因為之前很多公司都找過我們，也試過很多次。后來聽了他們的詳細介紹，又看了一些實際案例，也就抱著死馬當活馬醫(yī)的態(tài)度拿了一些電池來試一下。”中國電信廣州分公司的技術(shù)人員說，“沒有想到結(jié)果還真出乎意料。”修復的蓄電池共有107組，結(jié)果有62組達到了100%額定容量，占比58%，達到90%以上的有38組，占比36%，剩下的7組，額定容量也達到了80%以上，效果顯著。

“這個蓄電池活化劑屬于中性，不會損害蓄電池的內(nèi)在部件，不會影響蓄電池自放電率，不影響其壽命。”黃尚南提到，而且加入活化劑之后，修復過程主要是蓄電池充電跟放電，可以采用廣州泓淮公司生產(chǎn)的修復設(shè)備，也可以直接采用市場普通的設(shè)備，操作簡單，修復時間一般為24小時～72小時。“不僅要效果，我們也堅持環(huán)保原則。”黃尚南指出，活化劑不會增加蓄電池的污染物，用它來澆花，經(jīng)過10天時間的檢驗，花兒依然鮮艷，長勢良好。

未來

■綠色再生是主流，修復市場空間可達上百億元

當前，節(jié)能環(huán)保、綠色低碳成為社會發(fā)展的主流，廣州泓淮的蓄電池修復技術(shù)，正是順應(yīng)了社會發(fā)展的大趨勢。

鉛酸蓄電池中鉛極板含量超過70%，硫酸及懸浮的含鉛化合物約占20%，屬于危險固體廢棄物。由于我國目前尚未建成全國性和區(qū)域性的鉛酸蓄電池回收網(wǎng)絡(luò)，加上法律法規(guī)不健全，廢舊鉛酸蓄電池的回收利用存在較大的安全隱患。據(jù)行業(yè)人士測算，目前通過正規(guī)渠道回收的廢舊鉛酸蓄電池僅有30%左右，剩下的大部分進入一些不規(guī)范的小企業(yè)，這是導致鉛污染的一個重要源頭。鉛酸蓄電池修復技術(shù)的運用，可以延長電池的實際使用壽命，降低鉛酸蓄電池的報廢率，提高了資源的利用效率，減少污染的產(chǎn)生，具有重要的社會意義。

根據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會鉛酸蓄電池分會統(tǒng)計，2015年國內(nèi)鉛酸蓄電池產(chǎn)能約2000億安時，產(chǎn)值超過4000億元，約占全世界鉛酸蓄電池產(chǎn)值的1/3。特別是隨著電信基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心、企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、汽車工業(yè)等的飛速發(fā)展，鉛酸蓄電池作為儲能電池、動力電池的首選電源，市場仍將繼續(xù)擴大。

“蓄電池應(yīng)用范圍廣，每年淘汰量也大，也就預示著修復市場非常可觀。”據(jù)黃尚南介紹，目前僅僅通信行業(yè)，蓄電池修復的潛在市場就已經(jīng)接近500億元。從經(jīng)濟價值來看，蓄電池修復也有巨大的優(yōu)勢，廣州泓淮的修復技術(shù)，修復成本只是新購電池成本的1/3左右，修復后蓄電池的使用壽命和新電池使用壽命相當，具有較大的經(jīng)濟可行性。

目前，經(jīng)過廣州泓淮修復的鉛酸蓄電池包括湯淺、陽光、華達、光宇、南都、雙登、理士、豐日、銀泰、泰坦、三瑞等，成功修復的蓄電池容量達到了1000萬安時，修復成功率超過95%，部分蓄電池使用年限超過8年，有的甚至超過12年，經(jīng)過修復后還可以繼續(xù)投運。南方電網(wǎng)的專家表示，這個技術(shù)解決了他們在蓄電池維護中的大問題，給蓄電池的全生命周期管理提供了科學手段。黃尚南還說，廣州泓淮的蓄電池再生技術(shù)可接受任何第三方權(quán)威機構(gòu)的檢測。

鉛酸蓄電池修復技術(shù)是一個全新的產(chǎn)業(yè)，未來還將帶動活化液、修復設(shè)備制造、鉛酸蓄電池管理維護相關(guān)上下游企業(yè)的發(fā)展，對直流電源相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有明顯的促進作用，市場前景可期。專家也指出，這個蓄電池活化劑如果在蓄電池生產(chǎn)的源頭上采用，直接延長鉛酸蓄電池的壽命，其經(jīng)濟價值以及社會價值更加不可估量。