铅的应用及未来

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1、For personal use only in study and research; not for commercialuse铅的应用及未来人类认识和利用铅已有几千年的历史，目前铅作为一种可再生循环 利用的重要有色金属原材料，广泛地应用于军工、原子能技术、冶金、 化工、电子、轻工、农药、医药、石油等部门。用来制造蓄电池、电缆 套、防腐材料、红丹铅白、汽油防爆剂、合金 、子弹头、原子反应堆 及放射性防护材料， 还可以作建筑工业隔音和装备上的防震材料等。 其 中铅酸蓄电池制造是铅消费最主要的领域， 2009 年美国、日本和中国 铅酸蓄电池耗铅量所占比例分别达到了 86%、86% 和 81.4

2、%。2010年全 年,我国精铅产消量约为 413 万吨，产值约 5242亿元，其中铅酸蓄电池 铅消费量约为 339 万吨，占我国铅消费总量的 82%，同比增加 9.4%，因 此，我们有必要和理由以与铅产业链密切相关的铅酸蓄电池行业来谈一 谈铅的应用及未来。1. 概述 铅酸蓄电池是化学电源中的一种，自从法国科学家普兰特于 1859 年发明铅酸蓄电池以来，历经 150 多年的发展与完善已成为世界 上广泛使用的一种化学电源， 具有良好的可逆性、 电压特性平稳、 使用 寿命长、适用范围广、 原材料丰富 （且可再生使用） 及造价低廉等优点。 主要应用在交通运输、 通讯、 电力、铁路、 矿山、港口、国防、

3、 计算机、 科研、光伏发电等国民经济各个领域， 是社会生产经营活动和人类生活 中不可缺少的产品之一。铅酸蓄电池是目前世界上产量最大，使用范围最广的一种电池。 在整个电池行业中， 铅酸蓄电池占有很大的比重， 我国铅酸蓄电池生产 历来就是电池行业中厂点最多的项目，近十年来，随着汽车、通讯、交 通、计算机、 光伏发电等与蓄电池应用关系密切产业的迅速发展， 我国 对铅酸蓄电池的需求相应的以每年 10%的速度快速增长。到 2010 年， 国内铅酸蓄电池产量高达 1.25 亿千伏安时。2. 铅酸蓄电池的市场分析2.1 汽车行业汽车行业是国家重点发展的支柱产业， 中国汽车产业的飞速发 展给蓄电池行业带来了空

4、前的机遇， 铅酸蓄电池的用量也迅速增加， 大 约占整个铅酸蓄电池用量的 80% 左右， 2010 年我国汽车年产量达到 了 1024 万辆，社会保有量达到了 6024 万辆，而且随着今后汽车保有 量的继续增加，预计汽车用蓄电池将突破过去 8.33%的年增长率。我省 2010 年车辆总数估计为 90 万辆，铅酸蓄电池的年用量约为 100 万只左 右，而且这些数字还以每天三位数的速度在增加，可以毫不忧虑的说， 车用铅酸蓄电池的市场需求方兴未艾。2.2 摩托车行业中国是世界摩托车第一生产与销售大国， 1993 年中国摩托车 产量首次超过日本， 中国摩托车市场目前仍处于需求高峰， 电动摩托车 是较大的

5、潜在市场， 这一领域为铅酸蓄电池开辟了新的巨大的市场。 目 前我国摩托车拥有量只 1011 辆 / 千人，而国际水平为 20 辆 / 千 人，相差甚远，因此摩托车的产销量会稳定增长。2.3 通信用铅酸蓄电池中国的邮电通信业目前正处于一个高速发展期， 平均每年的增 长规模超过 20% 固定资产投资已连续 7 年超过 1000 亿元。实际上不 久前据权威消息国内电话用户最多统计已达 7.6 亿户，预计在今后 20 年内，中国将是世界上最大的通信市场。 通信行业是铅酸蓄电池的主要 用户，特别是阀控式铅酸蓄电池占目前市场需求总量的三分之二。中、 小型密封电池在邮电系统的主要应用领域为用户接入网和通信专

6、网。 三 网联合是工信部 “ 十二五 ” 期间发展的一个重要方向， 这一领域的 发展呈现出强劲的势头，特别是北京、上海、广东、江苏等经济发达地 区和大、 中城市，纷纷投入到这一先进的通讯网络中， 随着信息经济的 不断发展，这一领域铅酸蓄电池市场潜力巨大。2.4 电力用铅酸蓄电池 电力行业是国家重点发展的基础性产业， 2005 年至 2010 年 每年新装机容量平均在 2500 万 kW 以上，多年来， 由于城乡电网建设 与改造投入不足， 致使电网建设滞后于发电， 限制了城市和农村用电的 需求和消费。 1998 至 2000 年，国家电力公司投资 3800 亿元进行了 城乡电网改造， 目前将建设

7、重点从发电转向电网智能化建设。 2005 年 至 2010 年每年用于西部城乡电网改造和东部后续配套工程的投资也 将达上千亿元。其中铅酸蓄电池的应用占有很大的比重。2.5 铁路内燃机车及电力机车用铅酸蓄电池 近几年我国对基础设施的投入不断加大， 铁路建设是基础建设的 重点之一。“十二五 ” 期间国家在铁路系统的总投资将达上万亿元， 用于铁路机车启动、 客车照明、 铁路运行信号控制等铅酸蓄电池的需求 量将大大增加。2.6 UPS 用铅酸蓄电池UPS 即不间断备用电源系统， 主要与不断电设备配套使用， 铅酸蓄电池为其核心部分。 近年来， 随着不断电设备在国内的迅速发展普 及，对铅酸蓄电池的需求量也

8、在逐年增加 。2.7 电动汽车及电动自行车用铅酸蓄电池2.7.1 电动汽车随着中国经济的发展， 燃油汽车拥有量剧增， 汽车尾气排放成 为城市大气污染的主要来源之一， 中国政府将环境保护作为实施可持续 发展战略的重要内容， 国家于 1996 年启动电动汽车重大科技产业化工 程项目， 根据中国电动汽车发展规划， 期望将公交车、 出租车作为电动 车使用的首要地位，因此需要发展价格低廉的电动车电池， 1991 年国 家将电动车铅酸电池的研究开发列为重点项目。2.7.2 电动自行车用铅酸电池随着经济的快速发展， 人们对生活质量越来越重视。 一方面从环 保角度， 另一方面从拥有轻便的私人交通工具出发， 产

9、生了对电动自行 车的需求。电动自行车作为欠发达国家的代步工具，近年来发展迅速， 可以预料，在今后相当长的时间内， 电动自行车用蓄电池还会蓬勃发展， 我国电动自行车 95%以上采用铅酸蓄电池作为动力源，到 2015 年中国 电动自行车产值将达到 1000 亿元，其中配套电池 160 亿元，二级市场 的替换电池达 480 亿元。2.8 新能源用铅酸蓄电池 当今世界能源的结构正朝着绿色方向发展， 绿色新能源中如风 能、太阳能光伏系统正在得到大力开发和利用， 并已成为电力工业重要 的有机组成部分。 新能源用铅酸蓄电池也将随着这一产业的快速发展而 拥有巨大的市场。2.9 出口贸易用铅酸蓄电池 欧盟、美国

10、等发达国家出于保护本国环境的考虑， 早已限制铅酸蓄 电池在本国发展， 转而向我国等发展中国家采购， 近年来， 由于国际市 场需求的不断加大， 我国已成为全球最大的铅酸蓄电池出口国之一， 据 不完全统计， 2006 年到 2010 年，我国铅酸蓄电池出口量、出口额分别 以 40%和 35%的速度递增。为我国铅酸蓄电池的生产制造创造了无限的 商机。铅酸蓄电池产业是二十一世纪最具有发展前途和应用前景的新型绿 色能源体系， 关系到国家可持续发展战略的实现， 近年来， 铅酸蓄电池 技术不断发展， 产品逐渐成熟， 启动电池结构逐步优化升级， 免维护蓄 电池广泛使用， 为我国相关产业发展与进步起到了重要的支

11、撑作用， 其 生产已经成为国民经济发展中重要的基础性产业。 铅酸蓄电池还有待发 展，技术研发将大大改进其不足， 即使在其质量和技术非常成熟的日本， 铅酸蓄电池在未来 20-30 年也不会被取代。3. 中国铅酸蓄电池制造技术自加入WTC后,随着国家相关产业的拉动及国际电池生产商在华投 资的增加，中国铅酸蓄电池的产业发展较快，年增长速度超过30%，同时随着国际市场需求的不断增加， 中国也成为世界上最大的铅酸电池出 口国之一， 我国铅酸蓄电池技术与国际水平差距不明显， 汽车电池处于 国际先进水平，动力用、电动自行车用电池技术接近国际先进水平。经过 20 年的发展，免维护和密封蓄电池技术取得了巨大成就

12、，使 铅酸蓄电池不仅在交通运输， 国防等传统领域得到了广泛应用， 而且被 广泛应用于与太阳能光伏发电， 风力发电、通讯电源、电力变配电系统、 铁路、船舶通讯、启动、照明电源、 UPS电源中，技术进步推动了蓄电 池行业的快速发展，使其成为新兴的朝阳产业之一。近年来， 随着市场需求的变化， 铅酸蓄电池的生产方式及工艺不断 完善，制造水平不断提升，电池比能量、循环寿命、性能一致性、使用 安全性和环保性不断提高， 随着电动自行车用铅酸蓄电池的发展， 高温 固化技术发展较快， 国内对于其它国际先进技术如卷绕式电池、 双极性 电池等还只是处于研究阶段，没有批量生产。从我国铅酸蓄电池专利技术申报情况来看，

13、铅酸蓄电池行业在近几 年的总体技术发展防线是电池结构及电池型号的开发， 而国外专利技术 则主要涉及现今的薄型极板电池和双极性电池， 使用模块结构的密封电 池和胶体电解液电池。因此，我国的专利技术与国外还有一定差距。4. 铅酸蓄电池的国家产业政策 根据科技部、财政部、国家税务总局于 2008年 4月颁布的高新 技术企业认定管理办法 （国科发火 2008172 号），“新型动力电池 （组）、高性能电池（组）”为国家重点支持的高新技术领域，阀控密 封式铅酸蓄电池属于上述领域。 目前， 服务于相关产业的铅酸蓄电池绝 大部分为阀控密封式铅酸蓄电池， 总体来看， 铅酸蓄电池行业符合国家 产业政策。5. 铅

14、酸蓄电池生产污染治理如果没有铅酸蓄电池， 只在中国， 就会有约 1 亿辆电动自行车无法 上路、 6000 万辆汽车瘫痪在马路上，铅酸蓄电池是当代社会不可缺少 的产品，这是一个全球现象。在美国、欧洲以及日本等发达国家，铅酸 蓄电池的使用范围也非常广泛。 2010 年，全球铅酸蓄电池的年销售额 为 600 亿美元，美国年产量达 200 亿美元，占全球产量的 1/3 。在日本， 铅酸蓄电池的从业人员达几十万，年创效益达数百亿美元。铅酸蓄电池的生产过程中由于使用了铅酸二种物质， 具有一定的污 染，但其污染危害并非媒体所报道的那么严重。 近十几年， 随着国家环 保法规和从业人员对自身健康的重视， 蓄电池

15、生产企业已经越来越重视 对环保的投入，特别是 2003 年国家质检总局在蓄电池行业实施生产许 可证后， 将铅酸蓄电池生产过程中的环保不达标列为否决项， 任何环保 设施不健全， 或虽有设施， 但环境监测不合格的企业均被否决， 从而失 去生产该类产品的资格。2007年 5 月 30日生效的铅酸蓄电池产品生产许可证实施细则 （第二版） ，再次对环保设施提出了明确要求， 并规定地方环保部门对 企业环境监测合格为企业通过生产许可证现场审核的先决条件。因此，铅酸蓄电池行业的生产污染通过治理完全可以达到国家规定 的排放标准的要求，生产许可证实施以来，已有 1200 多家企业获得了 生产许可证， 这足以说明蓄

16、电池行业的环境保护已有了很大转变， 且铅 酸蓄电池产品的服务对象均为重要的领域和环保型产业， 而且铅酸蓄电 池在使用环节释放的是氢气和氧气， 而非人们误认为的铅酸， 因此， 从 使用环节来讲，铅酸蓄电池堪称绿色能源。6. 废旧铅酸蓄电池的回收循环利用6.1 废旧铅酸蓄电池无污染回收是解决铅污染环境、保障生物健康 的根本出路铅酸蓄电池是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池， 铅酸蓄电池用量越大，报废更新的铅酸蓄电池就越多。我国每年约有 5000 万只（约 50 万吨）废铅酸蓄电池产生， （甘肃省每年所产生的废 旧电池量约为 7380吨，相当于 20.2 吨/ 天，）回收利用工作总的说来处 于一种无序状态。 全国尚无一家企业建立了全国性回收网络。 回收主渠 道掌握在大量的个体专业户手中。 由于小商小贩和小工业者缺乏环境保 护意识，在收集、转运过程中，随意拆解，将废旧电池中有毒废酸液任 意倒置， 将塑料外壳到处