Analisi dei vantaggi e degli svantaggi delle batterie al piombo!

Batterie al piombo hanno la quota di mercato più grande e la più ampia gamma di utilizzo tra le batterie chimiche, specialmente in applicazioni come l'avviamento e l'accumulo di energia su larga scala, e sono difficili da sostituire con altre batterie nuove per lungo tempo. Il prezzo delle batterie al piombo è relativamente basso e presenta vantaggi comparativi come tecnologia matura, eccellenti prestazioni ad alta e bassa temperatura, stabilità e affidabilità, elevata sicurezza e buon riutilizzo delle risorse, e presenta evidenti vantaggi competitivi sul mercato.

La batteria al piombo è la prima batteria secondaria nell'industrializzazione. Ha una storia di oltre 150 anni dalla sua invenzione nel 1859, ma lo sviluppo di questo settore è ancora in ascesa.

Le batterie al piombo-acido hanno la quota di mercato più grande e la più ampia gamma di utilizzo tra le batterie chimiche, specialmente in applicazioni come l'avviamento e l'accumulo di energia su larga scala, e sono difficili da sostituire con altre batterie nuove per lungo tempo. Il prezzo delle batterie al piombo-acido è relativamente basso e presenta vantaggi comparativi come tecnologia matura, eccellenti prestazioni ad alta e bassa temperatura, stabilità e affidabilità, elevata sicurezza e buon riutilizzo delle risorse, e presenta evidenti vantaggi competitivi sul mercato.

Rispetto ad altri materiali metallici per batterie, le risorse di piombo sono relativamente abbondanti e le riserve di piombo e il piombo riciclato assicurano lo sviluppo sostenibile dell'industria delle batterie al piombo-acido per un periodo di tempo relativamente lungo. Le carenze delle batterie al piombo-acido sono: bassa densità energetica e breve durata del ciclo, la principale materia prima, il piombo, è un tipo di sostanza tossica e c'è il rischio di inquinamento da piombo durante la produzione delle batterie e la lavorazione del piombo riciclato. Una cattiva gestione può causare danni all'ambiente e alla salute umana.

Con l'avvento di nuove tecnologie e l'applicazione di nuove strutture, il continuo avvento di batterie al piombo avanzate come le batterie al piombo-carbonio, le batterie bipolari e le batterie a griglia senza piombo ha cambiato i problemi del basso rapporto massa-energia e della breve durata del ciclo. E con il graduale miglioramento delle leggi e delle normative e il miglioramento del livello di gestione, anche il rischio di inquinamento da piombo può essere prevenuto e controllato. Ha iniettato nuova vitalità nello sviluppo sostenibile dell'industria delle batterie al piombo. In futuro, le batterie al piombo continueranno a svolgere un ruolo importante in applicazioni come alimentazione di riserva, accumulo di energia, avviamento e potenza.

• Vantaggi comparativi delle batterie al piombo
• Vantaggio comparativo nelle prestazioni

Attualmente, le batterie secondarie industrializzate su larga scala includono principalmente batterie al piombo, batterie al nichel-cadmio, batterie al nichel-idrogeno e batterie agli ioni di litio. Le batterie al cadmio-nichel contengono l'elemento altamente tossico cadmio, che è stato gradualmente sostituito da altre batterie. Attualmente, le batterie più ampiamente utilizzate sul mercato sono le batterie al piombo, le batterie agli ioni di litio e le batterie al nichel-idrogeno.

Rispetto ad altre batterie secondarie, le batterie al piombo presentano principalmente i seguenti vantaggi comparativi:

A. La batteria con il più lungo tempo di produzione industriale e la tecnologia più matura ha prestazioni stabili e affidabili e una buona applicabilità;

B. Come elettrolita viene utilizzato acido solforico diluito, non infiammabile, e la batteria è progettata per funzionare a pressione normale o bassa, con un buon livello di sicurezza;

C. Elevata tensione di esercizio e ampio intervallo di temperature di esercizio, adatti per applicazioni a scarica elevata come i veicoli elettrici ibridi (HEV);

D. Può essere utilizzato per la carica di mantenimento, con eccellenti prestazioni di carica superficiale e scarica superficiale, adatto per gruppi di continuità (UPS), nuovo accumulo di energia, rasatura dei picchi di rete e riempimento delle valli e altri campi;

E. La tecnologia delle batterie ad alta capacità è matura e può essere trasformata in batterie da migliaia di ampere ora, il che rende conveniente l'accumulo di energia su larga scala.

• Vantaggio comparativo dei costi

Le batterie al piombo sono le batterie secondarie più economiche e il prezzo per unità di energia è circa 1/3 di quello delle batterie agli ioni di litio o delle batterie al nichel-idrogeno. Inoltre, i componenti principali delle batterie al piombo sono piombo e composti di piombo. Il contenuto di piombo è alto quanto più di 60% della massa totale della batteria. Il valore residuo delle batterie usate è alto e il prezzo del riciclaggio supera i 30% delle batterie nuove. inferiore.

3. Vantaggio comparato del riciclaggio

Le batterie al piombo hanno una composizione semplice, una tecnologia di rigenerazione matura e un elevato valore di recupero. Sono le batterie più facili da ottenere recupero e riciclaggio. La produzione globale di piombo riciclato ha superato la produzione di piombo primario. Il tasso di riutilizzo del piombo da batterie al piombo esauste negli Stati Uniti ha superato 98,5% e il tasso di riutilizzo delle batterie al piombo esauste nel mio paese ha raggiunto anche più di 90%. Le batterie al nichel-cadmio, le batterie al nichel-idrogeno e le batterie agli ioni di litio sono per lo più batterie di piccole dimensioni con composizioni complesse, elevati costi di rigenerazione e difficoltà di riciclaggio, rendendo difficile per l'industria della rigenerazione raggiungere operazioni orientate al mercato. Attualmente, il tasso medio di riciclaggio globale delle suddette batterie è inferiore a 20%, in particolare per le batterie agli ioni di litio, e la maggior parte dei paesi non ha ancora raggiunto un riciclaggio e una rigenerazione efficaci.

• Insufficienza delle batterie al piombo
• Bassa densità energetica

La qualità e la densità di energia volumetrica delle tradizionali batterie al piombo sono relativamente basse e la densità di energia è solo circa 1/3 di quella delle batterie agli ioni di litio e circa 1/2 di quella delle batterie al nichel-idrogeno e il volume è relativamente grande, il che non è adatto per un uso leggero e di piccolo volume. In futuro, c'è ancora molto spazio per migliorare la densità di energia delle batterie al piombo, in particolare le batterie al piombo che utilizzano nuovi materiali e tecnologie come la schiuma di carbonio.

Vantaggi e svantaggi comparativi delle batterie al piombo

2.Il ciclo di vita è breve

Il ciclo di vita delle batterie al piombo tradizionali è breve e il numero di cicli teorico è circa 1/3 di quello delle batterie agli ioni di litio. C'è ancora molto spazio per migliorare il ciclo di vita delle batterie al piombo, in particolare delle batterie al piombo con nuovi materiali, nuove strutture e nuove tecnologie, come le batterie al piombo bipolari, le batterie al piombo-carbone, ecc.

3.Esiste il rischio di inquinamento da piombo nella filiera industriale

Il piombo è la principale materia prima delle batterie al piombo-acido e rappresenta oltre 60% della qualità della batteria. Il consumo globale di batterie al piombo-acido rappresenta oltre 80% del consumo totale di piombo. Il piombo è un metallo pesante e la filiera di produzione delle batterie al piombo-acido (inclusa la fusione primaria del piombo, la produzione delle batterie, il riciclaggio delle batterie e la fusione secondaria del piombo) presenta un rischio elevato di inquinamento da piombo. Una cattiva gestione causerà inquinamento ambientale e danni alla salute umana.

4. Batterie al piombo e protezione ambientale

La produzione di batterie al piombo è il settore principale che utilizza il piombo. La sua catena industriale presenta rischi di inquinamento da piombo nella fusione primaria del piombo, nella produzione di batterie, nel riciclaggio delle batterie esauste e nella fusione secondaria del piombo, ma l'inquinamento da piombo nell'intero processo della catena industriale può essere efficacemente controllato. La tecnologia di prevenzione e controllo dell'inquinamento da piombo è relativamente matura. Esistono set completi di tecnologia e attrezzature relative alla fusione primaria e secondaria del piombo nei paesi stranieri. La tecnologia di fusione del piombo nazionale è fondamentalmente matura, inclusa la produzione di batterie al piombo, purché le apparecchiature avanzate di protezione ambientale siano configurate secondo le specifiche, il normale funzionamento delle apparecchiature di protezione ambientale, fondamentalmente non causerà il verificarsi di incidenti di inquinamento da piombo. Nel campo della produzione di batterie al piombo, sono state ampiamente utilizzate attrezzature avanzate di pulizia, automazione e produzione meccanizzata, nonché tecnologie e attrezzature avanzate di protezione ambientale, in modo che i fumi di piombo, la polvere di piombo e i composti di piombo nell'acqua siano stati trattati efficacemente e l'inquinamento da piombo sia stato efficacemente controllato. .

I processi di produzione avanzati includono: processo di fusione a griglia multi-macchina a un forno, tecnologia di taglio a freddo dei lingotti di piombo, avvolgimento e spazzolatura automatici, processo di internalizzazione, ecc. I processi di protezione ambientale avanzati includono: processore di polvere di piombo pulsata ad alta efficienza, processore di fumi di piombo umidi multistadio, processore di nebbia acida con nebulizzazione alcalina, sistema di riutilizzo delle acque reflue, ecc. Il frequente verificarsi di incidenti di inquinamento da piombo nel mio paese in passato era causato principalmente dall'imperfezione delle normative e delle politiche pertinenti e dalla gestione insufficiente dell'intero processo.

Si manifesta principalmente in cinque aspetti:

Una è la concorrenza disordinata tra fonderie, in particolare tra fonderie di piccole dimensioni e fonderie illegali, che, per competere sul mercato a prezzi bassi, adottano il metodo di fusione locale, senza strutture di protezione ambientale o strutture che non funzionano normalmente; anche alcune grandi fonderie, per ridurre i costi, si verifica un fenomeno di governance non standard della protezione ambientale, con conseguente verificarsi di incidenti di inquinamento nelle principali imprese leader.

In secondo luogo, nel settore della produzione di batterie al piombo sono presenti numerose piccole fabbriche, le cui attrezzature di produzione sono obsolete e non possono essere dotate di attrezzature di protezione ambientale e di strutture di protezione sanitaria complete e avanzate, il che non favorisce la tutela dell'ambiente e l'utilizzo delle risorse.

In terzo luogo, il riciclaggio delle batterie al piombo-acido avviene in uno stato di riciclaggio completamente disorganizzato, il che rappresenta un importante collegamento tra la produzione di piombo e quella di acido.

In quarto luogo, un gran numero di batterie esauste finisce nelle piccole fabbriche di piombo rigenerato e la gestione dei collegamenti è fuori controllo, con conseguenti frequenti incidenti di inquinamento ambientale.

In quinto luogo, esiste il rischio di inquinamento da cadmio nelle batterie al piombo-acido.

Gli Stati Uniti sono anche uno dei maggiori produttori di batterie al piombo al mondo, con un consumo annuo di piombo di oltre 2 milioni di tonnellate. Grazie a solide normative e misure efficaci per controllare l'inquinamento da piombo, è stato realizzato un ciclo di utilizzo del piombo a circuito chiuso, a partire dalla fusione primaria del piombo, dalla produzione delle batterie e dalla fusione secondaria del piombo. Il monitoraggio "dalla vita alla morte", i produttori, i trasportatori, gli operatori, i proprietari dei prodotti e i governi a tutti i livelli "condividono le rispettive responsabilità", in modo che l'inquinamento da piombo nella filiera del settore delle batterie al piombo sia stato efficacemente controllato.

Negli ultimi anni, con la graduale promulgazione e la rigorosa attuazione delle normative nazionali pertinenti e delle norme di politica industriale, la consapevolezza ambientale delle imprese di batterie al piombo è gradualmente aumentata e la tecnologia di controllo dell'inquinamento è stata costantemente migliorata. Anche l'inquinamento da piombo delle principali imprese del settore è stato efficacemente prevenuto. In particolare, attraverso l'ispezione di accesso al settore, l'ispezione delle condizioni standard del settore e l'ispezione di protezione ambientale del settore organizzate dal Ministero dell'Industria e dell'Informazione Tecnologica e dal Ministero della Protezione Ambientale, lo stato di protezione ambientale delle imprese del settore è stato notevolmente migliorato. Rispetto ad altri metalli nocivi, l'inquinamento da piombo è controllabile e prevenibile e anche l'avvelenamento da piombo può essere curato. Un certo grado di avvelenamento da piombo o piombo nel sangue che supera lo standard può essere invertito e può essere recuperato tramite terapia dietetica e regolamentazione dei farmaci.