本期话题：废旧蓄电池再生利用
话题背景
一般人很难清楚了解废旧蓄电池剩余容量，如果没有专业的修复技术、设备和人员，只能报废拆解。近年来，随着电动汽车的兴起，蓄电池报废处理带来的环境问题越来越严重，同时，这也给废旧蓄电池再生利用带来了商机。
■翟东波
任何物品都有新旧，旧的物品往往只是时间上的概念，依然有功能上的用途，这正是废旧蓄电池回收利用的意义所在。
废旧蓄电池回收利用有两种方式，一种是将废旧蓄电池进行拆解，提取有用的材料，另一种是经过分拣、修复和检测，基本保持原电池内外结构，根据再生后的实际性能，重新被分组使用。
目前，已经有部分企业对第二种回收直接利用的形式进行了探索，并在小型电动车电池废旧再生市场有了一些实际应用。
蓄电池的分类
可再生的废旧蓄电池主要分为三类，包括铅酸蓄电池、锂动力蓄电池和超级电容。
铅酸蓄电池自100多年前发明后，一直到今天依然占据主流电池地位，在汽车、舰船、机房UPS系统、储能系统及工农业各方面被广泛使用。
在电动汽车的低速车领域，当各界对锂电池电动汽车发展犹疑不定时，悄然获得了极速的发展。仅山东省2012年就生产各种低速电动汽车9.6万辆，远远超过全国锂电池电动汽车总产量的数十倍。由于铅酸蓄电池价格低廉、使用安全、技术成熟、性能不断提升，在今后一段时间，市场保有量还将获得较大提升。2012年铅酸蓄电池产销量达到17486.3万千瓦时，比上一年增加27.3%。
锂动力蓄电池比能量大、价格高，几十年来一直在小型化电器上广泛使用，随着强调电池比能量的电动汽车的兴起，大型动力锂电池才获得飞速发展，产量的增大，将大幅度降低制造成本，反过来会进一步促进电动汽车的发展和进入其他领域，如储能、机房UPS系统等。
超级电容因其储电量大，可以作为电池使用，与其他电池相比，具有充放电速度快，寿命长等特点，正快速进入电动汽车和储能市场。
蓄电池的再利用
蓄电池寿命测试标准有两个关键参数，一是剩余容量为出厂容量标准的80%，二是从100%下降到80%容量时蓄电池的充放电次数。
在实际使用过程中，常常存在这样的情况：作为单体使用的蓄电池基本实现了物尽其用，但串联成组的蓄电池往往因个别落后电池存在，造成整组蓄电池容量不达标而报废。
一个典型的例子是电动汽车的锂电池组。为保证整组蓄电池安全，其容量和寿命是以本组内最差的一只或几只单体电池为标志的，当个别单体电池不达标时，就会导致整组电池不达标，需要报废或维修。而此时其中的大部分单体电池容量尚在80%~100%之间。就此报废显然没有达到用户的采购目的。
事实上，经过检修重组之后，容量达标的蓄电池可以继续使用在原岗位上，容量不达标的蓄电池，则可以分阶次使用，在那些对成本要求较严，而对比能量要求不严的领域继续“发挥余热”。
比如，电动汽车充电站需要瞬间提供大功率电力，为电动汽车进行快速充电，如果没有储能装置，就会对现有电网造成剧烈干扰。现有的充电站解决方案都是架设高压专线，工程大、投资大、牵涉面广，而且难以进市区，非电力企业难以实施。
采用再生蓄电池储能方案，可在平时储存夜间低谷时段电力，当电动汽车充电时，由储能电池提供短时强大电能。这种方式不干扰现有电网，而且选址方便，小区、停车场、办公楼下，甚至路边停车处均可建站。此外，这种储能电站的供电来源也很广阔，企事业单位的常规电力、风电、光伏发电、生物质发电等均可为储能电站供电。
开发价值可观
无论是铅酸蓄电池、锂电池还是超级电容，其生产和报废拆解过程中均存在耗能和污染问题，通过修复再生延长寿命并阶次利用，将其彻底“吃干榨净”，则可以大大减少新电池的采购量。
此外，修复再生蓄电池的成本和污染远远小于新造蓄电池。新造一组电动大巴锂动力蓄电池的成本约为60万~80万元，而修复再生同样容量的锂动力蓄电池组成本仅为1万~2万元，约为新产品的3%~5%，且修复再生过程中没有原材料消耗和污染环节。因此，对废旧蓄电池进行回收直接再利用具有显著的环保价值和经济价值。
在电池产业，开矿和废电池拆解均是提取有色金属用于新电池生产的手段。新电池的生产过程存在巨大资源消耗和能源消耗，并伴有污染。只有设法延长蓄电池使用寿命，降低新电池采购量，才能根本降低环境污染和资源消耗。
因此，希望政府部门加强废旧蓄电池直接再利用的行业研究，制定相应的支持政策如二手蓄电池标准，扶持技术领先的企业建立省级废旧蓄电池再生应用中心，集中收购和处理废旧蓄电池。
（作者系北京京华高科机电科技有限公司总工程师）
《中国科学报》 (2013-04-24 第2版 技术经济周刊)
