Analyse des avantages et des inconvénients des batteries plomb-acide !

Batteries au plomb-acide Les batteries au plomb-acide sont celles qui ont la plus grande part de marché et la plus large gamme d'utilisation parmi les batteries chimiques, en particulier dans des applications telles que le démarrage et le stockage d'énergie à grande échelle, et sont difficiles à remplacer par d'autres nouvelles batteries pendant une longue période. Le prix des batteries au plomb-acide est relativement bas et elles présentent des avantages comparatifs tels qu'une technologie mature, d'excellentes performances à haute et basse température, une stabilité et une fiabilité élevées, une sécurité élevée et une bonne réutilisation des ressources, et présentent des avantages concurrentiels évidents sur le marché.

La batterie plomb-acide est la première batterie secondaire de l'industrialisation. Son histoire remonte à plus de 150 ans depuis son invention en 1859, mais le développement de cette industrie est toujours en plein essor.

Les batteries au plomb-acide représentent la plus grande part de marché et la plus large gamme d'utilisation parmi les batteries chimiques, en particulier dans des applications telles que le démarrage et le stockage d'énergie à grande échelle, et sont difficiles à remplacer par d'autres nouvelles batteries pendant une longue période. Le prix des batteries au plomb-acide est relativement bas et elles présentent des avantages comparatifs tels qu'une technologie mature, d'excellentes performances à haute et basse température, une stabilité et une fiabilité élevées, une sécurité élevée et une bonne réutilisation des ressources, et présentent des avantages concurrentiels évidents sur le marché.

Par rapport aux autres matériaux métalliques pour batteries, les ressources en plomb sont relativement abondantes, et les réserves de plomb et le plomb recyclé garantissent le développement durable de l'industrie des batteries plomb-acide pendant une période de temps relativement longue. Les inconvénients des batteries plomb-acide sont les suivants : faible densité énergétique et durée de vie courte, la principale matière première, le plomb, est une sorte de substance toxique, et il existe un risque de pollution au plomb lors de la production de batteries et du traitement du plomb recyclé. Une mauvaise gestion peut causer des dommages à l'environnement et à la santé humaine.

Avec la percée des nouvelles technologies et l'application de nouvelles structures, l'avènement continu des batteries plomb-acide avancées telles que les batteries plomb-carbone, les batteries bipolaires et les batteries à grille sans plomb a changé les problèmes de faible rapport masse-énergie et de courte durée de vie. Et avec l'amélioration progressive des lois et réglementations et l'amélioration du niveau de gestion, le risque de pollution au plomb peut également être évité et contrôlé. Cela a insufflé une nouvelle vitalité au développement durable de l'industrie des batteries plomb-acide. À l'avenir, les batteries plomb-acide joueront toujours un rôle important dans des applications telles que alimentation de secours, Stockage d'énergie, démarrage et puissance.

• Avantages comparatifs des batteries plomb-acide
• Avantage comparatif en termes de performances

Actuellement, les batteries secondaires industrielles à grande échelle comprennent principalement des batteries au plomb-acide, des batteries au nickel-cadmium, des batteries au nickel-hydrogène et des batteries au lithium-ion. Les batteries au cadmium-nickel contiennent du cadmium, un élément hautement toxique, qui a été progressivement remplacé par d'autres batteries. À l'heure actuelle, les batteries les plus utilisées sur le marché sont les batteries au plomb-acide, les batteries au lithium-ion et les batteries au nickel-hydrogène.

Par rapport aux autres batteries secondaires, les batteries plomb-acide présentent principalement les avantages comparatifs suivants :

A. La batterie avec le temps de production industrielle le plus long et la technologie la plus mature a des performances stables et fiables et une bonne applicabilité ;

B. L'acide sulfurique dilué est utilisé comme électrolyte, qui est ininflammable, et la batterie est conçue avec une pression normale ou basse pression, avec une bonne sécurité ;

C. Tension de fonctionnement élevée et large plage de températures de fonctionnement, adaptées aux applications de décharge à haut débit telles que les véhicules électriques hybrides (HEV) ;

D. Il peut être utilisé pour la charge flottante, avec d'excellentes performances de charge et de décharge peu profondes, adapté à l'alimentation sans interruption (UPS), au stockage d'énergie nouvelle, à l'écrêtement des pics de réseau et au remplissage des vallées et à d'autres domaines ;

E. La technologie des batteries de grande capacité est mature et peut être transformée en batteries de milliers d'ampères-heures, ce qui offre une commodité pour le stockage d'énergie à grande échelle.

• Avantage comparatif des coûts

Les batteries au plomb-acide sont les batteries secondaires les moins chères et le prix par unité d'énergie est d'environ 1/3 de celui des batteries lithium-ion ou des batteries nickel-hydrogène. De plus, les principaux composants des batteries au plomb-acide sont le plomb et les composés de plomb. La teneur en plomb est aussi élevée que plus de 60% de la masse totale de la batterie. La valeur résiduelle des batteries usagées est élevée et le prix de recyclage dépasse 30% de batteries neuves.

3. Avantage comparatif du recyclage

Français Les batteries au plomb-acide ont une composition simple, une technologie de régénération mature et une valeur de récupération élevée. Ce sont les batteries les plus faciles à récupérer et à recycler. La production mondiale de plomb recyclé a dépassé la production de plomb primaire. Le taux de réutilisation du plomb provenant des batteries plomb-acide usagées aux États-Unis a dépassé 98,5%, et le taux de réutilisation des batteries plomb-acide usagées dans mon pays a également atteint plus de 90%. Les batteries nickel-cadmium, les batteries nickel-hydrogène et les batteries lithium-ion sont principalement de petites batteries avec des compositions complexes, des coûts de régénération élevés et des difficultés de recyclage, ce qui rend difficile pour l'industrie de la régénération de réaliser des opérations orientées vers le marché. À l'heure actuelle, le taux de recyclage moyen mondial des batteries susmentionnées est inférieur à 20%, en particulier pour les batteries lithium-ion, et la plupart des pays n'ont pas encore atteint un recyclage et une régénération efficaces.

• Insuffisance des batteries au plomb
• Faible densité énergétique

La qualité et la densité énergétique volumétrique des batteries plomb-acide traditionnelles sont relativement faibles, et la densité énergétique n'est que d'environ 1/3 de celle des batteries lithium-ion et d'environ 1/2 de celle des batteries nickel-hydrogène, et le volume est relativement important, ce qui n'est pas adapté à une utilisation légère et de petit volume. À l'avenir, il y a encore beaucoup de place pour l'amélioration de la densité énergétique des batteries plomb-acide, en particulier des batteries plomb-acide utilisant de nouveaux matériaux et technologies tels que la mousse de carbone.

Avantages et inconvénients comparatifs des batteries plomb-acide

2.La durée de vie du cycle est courte

La durée de vie des batteries plomb-acide traditionnelles est courte et le nombre de cycles théorique est d'environ 1/3 de celui des batteries lithium-ion. Il reste encore beaucoup à faire pour améliorer la durée de vie des batteries plomb-acide, en particulier les batteries plomb-acide avec de nouveaux matériaux, de nouvelles structures et de nouvelles technologies, telles que les batteries plomb-acide bipolaires, les batteries plomb-carbone, etc.

3.Il existe un risque de pollution au plomb dans la chaîne industrielle

Le plomb est la principale matière première des batteries plomb-acide et représente plus de 60% de la qualité des batteries. La consommation mondiale de batteries plomb-acide représente plus de 80% de la consommation totale de plomb. Le plomb est un métal lourd et la chaîne industrielle de fabrication des batteries plomb-acide (y compris la fusion primaire du plomb, la fabrication des batteries, le recyclage des batteries et la fusion secondaire du plomb) présente un risque élevé de pollution par le plomb. Une mauvaise gestion entraînera une pollution de l'environnement et nuira à la santé humaine.

4. Batteries au plomb et protection de l'environnement

La fabrication de batteries au plomb-acide est la principale industrie qui utilise du plomb. Sa chaîne industrielle présente des risques de pollution au plomb dans la fusion du plomb primaire, la production de batteries, le recyclage des batteries usagées et la fusion du plomb secondaire, mais la pollution au plomb dans l'ensemble du processus de la chaîne industrielle peut être efficacement contrôlée. La technologie de prévention et de contrôle de la pollution au plomb est relativement mature. Il existe des ensembles complets de technologies et d'équipements liés à la fusion du plomb primaire et secondaire dans les pays étrangers. La technologie de fusion du plomb nationale est fondamentalement mature, y compris la fabrication de batteries au plomb-acide, tant que des équipements de protection de l'environnement avancés sont configurés selon les spécifications, le fonctionnement normal des équipements de protection de l'environnement, ne provoquera fondamentalement pas d'incidents de pollution au plomb. Dans le domaine de la fabrication de batteries au plomb-acide, des équipements de nettoyage, d'automatisation et de production mécanisés avancés, ainsi que des technologies et des équipements de protection de l'environnement avancés, ont été largement utilisés, de sorte que les fumées de plomb, la poussière de plomb et les composés de plomb dans l'eau ont été efficacement traités et la pollution au plomb a été efficacement contrôlée.

Français Les processus de production avancés comprennent : le processus de coulée de grille multi-machines à un seul four, la technologie de découpe à froid des lingots de plomb, l'emballage et le brossage automatiques, le processus d'internalisation, etc. Les processus avancés de protection de l'environnement comprennent : le processeur de poussière de plomb pulsé à haute efficacité, le processeur de fumée de plomb humide à plusieurs étages, le processeur de brouillard acide par pulvérisation de brouillard alcalin, le système de réutilisation des eaux usées, etc. La fréquence des incidents de pollution au plomb dans mon pays dans le passé était principalement due à l'imperfection des réglementations et des politiques en vigueur et à une gestion insuffisante de l'ensemble du processus.

Elle se manifeste principalement sous cinq aspects :

Il s'agit d'une concurrence désordonnée entre les fonderies, en particulier les petites fonderies et les fonderies illégales, afin de rivaliser pour le marché à bas prix, d'adopter la méthode de fusion locale, sans installations de protection de l'environnement ou les installations ne fonctionnent pas normalement ; même certaines grandes fonderies, afin de réduire les coûts, il existe un phénomène de gouvernance de protection de l'environnement non standard, ce qui entraîne la survenue d'incidents de pollution dans les entreprises de plomb primaire.

Deuxièmement, il existe un grand nombre de petites usines dans l’industrie de fabrication de batteries au plomb-acide, et leurs équipements de production sont obsolètes et ne peuvent pas être équipés d’équipements de protection de l’environnement et d’installations de protection sanitaire complets et avancés, ce qui n’est pas propice à la protection de l’environnement et à l’utilisation des ressources.

Troisièmement, le recyclage des batteries plomb-acide est totalement désorganisé, ce qui constitue un maillon important à l’origine de la pollution au plomb et à l’acide.

Quatrièmement, un grand nombre de batteries usagées sont acheminées vers de petites usines de plomb régénéré, et la gestion des liaisons est hors de contrôle, ce qui entraîne de fréquents incidents de pollution de l’environnement.

Cinquièmement, il existe un risque de pollution au cadmium dans les batteries plomb-acide.

Les États-Unis sont également l’un des plus grands producteurs de batteries plomb-acide au monde, avec une consommation annuelle de plomb de plus de 2 millions de tonnes. Grâce à une réglementation rigoureuse et à des mesures efficaces pour contrôler la pollution au plomb, un cycle en circuit fermé d’utilisation du plomb a été réalisé, à partir de la fusion primaire du plomb, de la fabrication des batteries et de la fusion secondaire du plomb. Le suivi « de la vie à la mort », les producteurs, les transporteurs, les opérateurs, les propriétaires de produits et les gouvernements à tous les niveaux « partagent leurs responsabilités respectives », de sorte que la pollution au plomb dans la chaîne industrielle des batteries plomb-acide a été efficacement contrôlée.

Ces dernières années, avec la promulgation progressive et la mise en œuvre stricte des réglementations nationales et des normes de politique industrielle pertinentes, la sensibilisation environnementale des entreprises de batteries au plomb-acide a progressivement augmenté et la technologie de contrôle de la pollution a été continuellement améliorée. La pollution au plomb des principales entreprises du secteur a également été efficacement évitée. En particulier, grâce à l'inspection d'accès à l'industrie, à l'inspection des conditions standard de l'industrie et à l'inspection de la protection environnementale de l'industrie organisée par le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information et le ministère de la Protection de l'environnement, le statut de protection environnementale des entreprises industrielles a été considérablement amélioré. Par rapport à d'autres métaux nocifs, la pollution au plomb est contrôlable et évitable, et l'intoxication au plomb peut également être guérie. Un certain degré d'intoxication au plomb ou de plomb sanguin dépassant la norme peut être inversé et peut être récupéré grâce à une thérapie diététique et à la réglementation des médicaments.