自问世以来,国内关于电动自行车的争议始终不绝于耳。其遭人诟病的一大“罪状”便是废弃电池对于土壤、水源等环境要素的破坏。由此,一些城市对电动自行车亮起了“红灯”。不过,市场需求依然是我行我素,而在巨大潜在消费的刺激下,电动自行车行业的自我求变也不期而至。
锂离子电池的推出,使电动自行车踏上了绿色环保之路——
废电池成环境杀手
上世纪九十年代,电动自行车在国内露面,尽管不少城市采取“不鼓励、不禁止”的双不政策,但短短几年,便风靡一时。在城市公交拥挤不堪,私家车花费太高的现实下,人们发现,快捷、省力的电动自行车不失为理想的代步工具。以苏州为例,目前市区电动自行车的保有量已达46万多辆,每月新增车辆高达1万辆左右。不过,今年以来,在一些城市,电动自行车的命运却发生了逆转。珠海明令,从今年7月1日起禁止电动自行车上路;而北京也将从2006年1月起取消电动自行车上路的资格。而两地出台此规定的一大理由便是,现在绝大多数电动自行车使用铅酸电池,废弃后若得不到有效处理,将严重污染环境,其危害甚至比汽车尾气还要大。
实际情况也的确如此。铅酸电池,主要由铅、硫酸、部分其他金属及塑料组成,其内部所含硫酸浓度接近于纯硫酸,酸液具有高溶解性,这种酸液里含有大量的铅、无机盐,随意排放将严重污染土壤和水源,并产生铅蒸气,对空气环境、生态平衡造成破坏。据统计,一组电动车的废电池会污染上万吨水。铅不易被排出体外,还会引发人体代谢、生殖及神经等方面的疾病,而人体的铅含量一旦超标,就会导致智力下降、胎儿畸形,易诱发儿童的恶性肿瘤,甚至导致死亡。电动自行车的电池使用寿命一般在1年,好的能用到1年半。以苏州为例,每年至少要产生数千吨的废弃电池,如同隐性的环境杀手,处理不好将会遗祸无穷。
锂电池异军突起
事实上,有关“电池污染”的声音这两年来始终未曾停歇,来自媒体,专家学者,乃至政府部门。而珠海等地近来对于电动自行车的“封杀”,让制造商们感到了前所未有的生存危机。为电动自行车装配绿色能源,被众多厂商提上了议事日程。动力锂离子电池也因此浮出水面,成为了最受关注的“候选对象”。
与铅酸电池等相比较,锂离子电池优势明显,堪称“全能冠军”。首先是个小量轻。铅酸电池大多比较笨重,一般有20斤-30斤重,力气稍弱的女士、老人难以招架,每次取下充电都会闹个脸红脖子粗;而锂离子电池一般在7斤上下,约为前者的1/3-1/4左右,稍大的孩子也能拎得起来。其次是寿命更为长久。国家权威机构测试显示,锂离子单体电池的充放电次数超过500次,其容量不低于原容量的80%,给消费者带来方便的还有锂电的低温放电,在零下20摄氏度的环境下,其放电容量超过总容量的85%%。同时,可以随时充电,实现无记忆效应。
当然,锂离子电池最值得炫耀的还是它的绿色环保。铅酸废电池最遭环保人士诟病的当属大量铅的存在,其危害之大如上文所描述,通过媒体报道等途径,正广为人知。有鉴于此,国内清华大学等单位开发出了“铅酸蓄电池超级复原”技术,寄望于通过延长铅酸蓄电池的寿命,减少电池报废总量,以减轻对环境的破坏。但这显然仅属权宜之计,难以从根本上解决电池污染的问题。开发新型实用、绿色环保的动力电池,替代铅酸电池,成为国内各科研机构和生产企业的努力方向。在这样的背景下,锂离子动力电池脱颖而出。由于不含镉、铅、汞之类的有害重金属物质,锂电池在生产及使用过程中没有污染物产生,保障了人体的健康,废电池回收过程中污染水源和土壤的难题也因此迎刃而解。
绿色能源苏州制造
锂电池的应用正趋于广泛,数码设备、通讯工具,如手机、照相机现在多装备有轻薄、小巧的锂电。不过,装载在电动自行车上的锂电,其核心材料是锰酸锂,而不是手机中常用体积和容量无法做大的钴酸锂。目前,全球有两家企业的大容量锰酸锂电池的品质较为领先,一家是日本企业,而另一家便是落户高新区的苏州星恒电源有限公司。
锂电品质高下,材料最关键,一般来说,锰酸锂的分子结构不太稳定,缺少活性,使得电池的使用寿命受到影响,而星恒独创性的采用了表面包覆技术,稳固了分子结构,使得电池的性能在较长时间内保持稳定”,苏州星恒销售总监冯笑介绍,目前,星恒成为全球首家获得UL认证的动力(10Ah)锂电池供应商,并通过了权威的美国布鲁克海文实验室的严格的材料级测试。在国内,中国化学物理电源检测所、国家轻工业联合会也出具检测报告,认为星恒动力锂电在国内已居于领先地位,达到了国际先进水准。
不过,技术的成功研发实属不易,而星恒的成功得益于中科院物理所拥有的自主的核心技术,以及强大的人才支撑。冯笑说,物理所对于锂电池的研究近20个年头,积累了丰富的经验和成果。作为股东之一,中科院物理所陈立泉院士和黄学杰博士强强组合,直接领导星恒锂电的开发与应用。前者为中国工程院院士、著名材料学家,在我国率先开展锂电及相关材料的研究;后者是物理所研究员,现任星恒首席科学家,参加了国家“863”计划二次锂电项目的研发。苏州星恒电源总经理肖斌说:“来自实验室的成果要转化成实在的产品很难,原因在于,企业方一旦通过受让等形式获取技术成果后,若在工艺实施阶段遇到阻碍,需改进修正时,往往无力承担,导致产业化受挫,而星恒的黄学杰博士每年有8个月时间呆在生产一线,随时可以参与技术的二次开发,所以,星恒锂电在产业化之路上相对要顺畅许多。”
星恒做大产业蛋糕
2003年10月,落户苏州高新区;2004年8月,锂离子动力生产线投产;2004年12月,安装星恒锂电的电动自行车开始小批量上市;2005年,国内众多电动车制造企业开始与星恒接洽,并开始使用锂电电池。时间跨度仅为两年,星恒的产业化步伐不可谓不快。
苏州星恒总经理肖斌说,实践证明,挑选苏州作为产业化基地是个明智的选择,“苏州制造业发达,拥有一大批素质精良的产业工人,锂电项目上马投产,员工的适应期很短,非常职业和成熟;其次,产品所需原材料供给,模具开发等方圆200公里内都能解决,企业效能大大提升,成本也控制在了一个理想的状态。”2004年,在苏州市科技部门的积极努力下,苏州星恒获得了江苏省重大技术成果转化专项资金1000万元,为锂电的产业化打下了坚实基础。
2004年12月,装备有星恒锂电的首批电动自行车面世,苏州星恒也由此成为国内第一个实现批量化生产锂离子动力电池的供应商。冯笑介绍,目前,无锡卡美拉、北京新日等今年已陆续在国内推出装备有星恒锂电的电动自行车。而更多居于国内一线品牌方阵的电动车制造商也与星恒频频接洽,有些更已处在试生产阶段。
苏州星恒电源总经理肖斌表示,电动自行车锂电化是一大趋势。在电动自行车相对普及的日本,锂电运用已非常普遍。而受困于石油价格的高企,欧美国家电动自行车需求量自去年以来有较大增长,而这些国家出于绿色环保的考虑,指名道姓就要锂电池。目前,星恒的产品已销往日、美、加、意、西班牙等多个国家。在肖斌看来,国内电动车消费群体庞大,环保的限制,加上百姓对于车辆轻便舒适的要求,可以预计,未来,锂电电动车的市场前景将非常广阔。苏州星恒电源正力争从电动车入手,在混和动力汽车用锂电等领域有所作为,争取早日成长为具有自主产权的高科技规模型企业。
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