釩電池行業(yè)年度市場競爭調(diào)查分析報告

目錄第一章釩電池定義及行業(yè)屬性分析 5第一節(jié)釩電池定義 5第二節(jié)釩電池分類 5第三節(jié)釩電池用途 7第四節(jié)釩電池行業(yè)屬性分析 11第二章釩電池的應(yīng)用狀況 13第一節(jié)釩電池工作原理 13第二節(jié)釩電池優(yōu)劣勢 14第三節(jié)釩電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)分布 15第四節(jié)釩電池在國外的應(yīng)用情況 16第五節(jié)釩電池在國內(nèi)的應(yīng)用情況 20第三章釩電池行業(yè)開展環(huán)境 22第一節(jié)中國的能源問題 22第二節(jié)中國的電池環(huán)保問題 25第三節(jié)中國釩電池上游配套產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r 29一、全球釩礦資源分布 29二、中國釩礦資源分布 30三、國內(nèi)外金屬釩供應(yīng)狀況及前景 30四、國內(nèi)外五氧化二釩供應(yīng)狀況及前景 35第四節(jié)國內(nèi)外釩電池下游產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r 40一、國內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r及前景分析 40二、國內(nèi)外光電產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r及前景分析 53三、國內(nèi)外電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r及前景分析 60四、國內(nèi)外交通市場開展?fàn)顩r及前景分析 63五、國內(nèi)外通訊基站市場開展?fàn)顩r及前景分析 64六、國內(nèi)外UPS電源市場開展?fàn)顩r及前景分析 71七、國內(nèi)外分布電站市場開展?fàn)顩r及前景分析 86第四章國內(nèi)外釩電池市場狀況及開展前景 93第一節(jié)中國釩電池產(chǎn)業(yè)開展動態(tài)分析 93一、陜西商洛借勢做強現(xiàn)代材料產(chǎn)業(yè) 93二、河北承德獲得300億元投資大單 94三、陜西成為中國最大的優(yōu)質(zhì)沉積型釩生產(chǎn)基地 95四、攀枝花超方案完成重大工程投資 95五、萬利通集團(tuán)助推釩電池工程建設(shè) 96六、首臺完全國產(chǎn)化商業(yè)釩電池亮相 97第二節(jié)釩電池生產(chǎn)技術(shù)和投入分析 97一、釩電池的生產(chǎn)技術(shù)情況介紹 97二、釩電池生產(chǎn)所需資金投入分析 109三、釩電池生產(chǎn)所需設(shè)備投入分析 111四、釩電池投資回報利潤分析 114第三節(jié)釩電池生產(chǎn)本錢分析 115一、釩電池生產(chǎn)原料市場分析 115二、釩電池生產(chǎn)硬性投入分析 116第四節(jié)2024-2024釩電池價格走勢分析 116一、釩原料2024-2024年價格分析 116二、釩電池2024-2024年價格分析 117第五節(jié)全球釩電池市場狀況及開展前景 118一、全球釩電池應(yīng)用開展歷程 118二、全球釩電池市場規(guī)模 119三、全球釩電池下游行業(yè)開展前景 119四、全球釩電池市場前景 121第六節(jié)中國釩電池市場狀況及開展前景 123一、中國釩電池開展歷史 123二、中國釩電池市場規(guī)模 123三、中國釩電池下游行業(yè)開展前景 124四、中國釩電池市場前景 126第五章釩電池市場競爭分析 129第一節(jié)北京普能世紀(jì)科技有限公司 129第二節(jié)承德釩鈦 131第三節(jié)攀鋼鋼釩 136第四節(jié)天興儀表 147第五節(jié)銀輪股份 153第六節(jié)萬利通集團(tuán) 158第七節(jié)北京金能燃料電池有限公司 162第六章釩電池行業(yè)投資時機及風(fēng)險分析 163第一節(jié)釩電池投資優(yōu)勢分析 163第二節(jié)釩電池投資劣勢分析 165第三節(jié)釩電池投資時機分析 165第四節(jié)釩電池投資風(fēng)險分析 170第七章釩電池生產(chǎn)工藝技術(shù)研究單位介紹 172第一節(jié)國內(nèi)釩電池技術(shù)研究機構(gòu)介紹 172第二節(jié)國外釩電池技術(shù)研究機構(gòu)介紹 176第三節(jié)釩電池技術(shù)研究機構(gòu)聯(lián)系方式 177第四節(jié)釩電池生產(chǎn)企業(yè)名錄及聯(lián)系方式 179圖表目錄TOC\h\z\c"圖表"圖表1全釩液流儲能電池工作原理圖 13圖表2釩電池根本工作原理圖 13圖表3中國釩礦礦產(chǎn)資源分布圖 30圖表42024-2024年我國釩產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易情況 34圖表5世界主要釩制品廠家及生產(chǎn)能力 36圖表62024-2024年世界風(fēng)力發(fā)電市場開展 39圖表72024-2024年中國風(fēng)力發(fā)電市場開展 40圖表82024年全球風(fēng)電累計裝機容量前10位國家 49圖表92024及2024年全國局部省〔市、區(qū)〕風(fēng)電裝機情況比照 49圖表101993-1008年全國風(fēng)電近年新增裝機及年增長率 50圖表111992-2024年全國風(fēng)電裝機及其占全國發(fā)電裝機的比重 51圖表122024-2024年全國風(fēng)電機組的平均單機容量水平 52圖表132024-2024年世界光伏發(fā)電市場開展 59圖表142024-2024年中國光伏發(fā)電市場開展 60圖表15UPS電源系統(tǒng)分類與主要應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域 75圖表16UPS電源系統(tǒng)與信息設(shè)備和工業(yè)動力設(shè)備的關(guān)系示意圖 76圖表17UPS電源企業(yè)總體規(guī)模與銷售額分布 77圖表18VRB-ESS系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu) 106圖表19釩電池投資收益 115圖表202024-2024年我國釩礦價格走勢分析 117圖表21釩電池的根本工作原理示意圖 118圖表222024-2024年世界釩電池市場規(guī)模 119圖表232024-2024年全球風(fēng)電累計裝機容量預(yù)測 120圖表242024-2024年全球風(fēng)電新增裝機容量預(yù)測 120圖表252024-2050年世界風(fēng)電開展展望 120圖表262024-2024年光伏發(fā)電市場需求前景 121圖表272024-2024年風(fēng)力發(fā)電市場需求前景 122圖表282024-2024年中國釩電池市場規(guī)模 123圖表29內(nèi)外國重因素推動了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速開展 124圖表302024-2024年中國風(fēng)力及新能源發(fā)電行業(yè)產(chǎn)值預(yù)測 125圖表312024-2024年光伏發(fā)電市場需求前景預(yù)測 126圖表322024-2024年風(fēng)力發(fā)電市場需求前景預(yù)測 127圖表332024-2024年儲能調(diào)峰市場需求前景預(yù)測 128圖表342024-2024年承德釩鈦主營收入及營業(yè)利潤統(tǒng)計 132圖表352024-2024年承德釩鈦凈利潤及每股收益統(tǒng)計 132圖表362024-2024年承德釩鈦股東權(quán)益及未分配利潤統(tǒng)計 132圖表372024-2024年承德釩鈦總資產(chǎn)及負(fù)債統(tǒng)計 133圖表382024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司利潤分配表 133圖表392024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債表 133圖表402024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司償債能力分析 133圖表412024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司經(jīng)營效率分析 134圖表422024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司盈利能力分析 134圖表432024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司成長能力分析 134圖表442024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司財務(wù)結(jié)構(gòu)分析 134圖表452024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司現(xiàn)金流量比率 135圖表462024-2024年3季度承德新新釩鈦股份有限公司現(xiàn)金流量表單位：元 135圖表47攀鋼鋼釩組織結(jié)構(gòu)圖 139圖表48攀鋼鋼釩產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)圖 139圖表49攀鋼鋼釩技術(shù)優(yōu)勢 139圖表50攀鋼鋼釩市場優(yōu)勢 141圖表512024-2024年攀鋼鋼釩主營收入及營業(yè)利潤財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 142圖表522024-2024年攀鋼鋼釩凈利潤及每股收益財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 142圖表532024-2024年攀鋼鋼股東權(quán)益及未分配利潤

財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 142圖表542024年-2024年總資產(chǎn)及負(fù)債財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 142圖表552024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司利潤分配表 143圖表562024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司資產(chǎn)負(fù)債表 143圖表572024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司償債能力分析 143圖表582024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司經(jīng)營效率分析 143圖表592024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司盈利能力分析 144圖表602024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司成長能力分析 144圖表612024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司財務(wù)結(jié)構(gòu)分析 144圖表622024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司現(xiàn)金流量比率 145圖表632024-2024年3季度攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司現(xiàn)金流量表 145圖表64天興儀表組織結(jié)構(gòu)圖 148圖表652024-2024年天興儀表主營收入及營業(yè)利潤財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 148圖表662024-2024年天興儀表凈利潤及每股收益財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 149圖表672024-2024年天興儀表股東權(quán)益及未分配利潤財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 149圖表682024-2024年天興儀表總資產(chǎn)及負(fù)債財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 149圖表692024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司利潤分配表 150圖表702024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債表 150圖表712024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司償債能力分析 150圖表722024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司經(jīng)營效率分析 150圖表732024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司盈利能力分析 151圖表742024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司成長能力分析 151圖表752024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司財務(wù)結(jié)構(gòu)分析 151圖表762024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司現(xiàn)金流量比率 151圖表772024-2024年3季度成都天興儀表股份有限公司現(xiàn)金流量表單位：元 152圖表782024-2024年銀輪股份主營收入及營業(yè)利潤財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 154圖表792024-2024年銀輪股份凈利潤及每股收益財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 154圖表802024-2024年銀輪股份股東權(quán)益及未分配利潤財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 155圖表812024-2024年銀輪股份總資產(chǎn)及負(fù)債財務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計 155圖表822024-2024年3季度銀輪股份利潤分配表 155圖表832024-2024年3季度銀輪股份資產(chǎn)負(fù)債表 156圖表842024-2024年3季度銀輪股份償債能力分析 156圖表852024-2024年3季度銀輪股份經(jīng)營效率分析 156圖表862024-2024年3季度銀輪股份盈利能力分析 156圖表872024-2024年3季度銀輪股份成長能力分析 157圖表882024-2024年3季度銀輪股份財務(wù)結(jié)構(gòu)分析 157圖表892024-2024年3季度銀輪股份現(xiàn)金流量比率 157圖表902024-2024年3季度銀輪股份現(xiàn)金流量表單位：元 157圖表91主要釩電池生產(chǎn)企業(yè) 179

第一章釩電池定義及行業(yè)屬性分析第一節(jié)釩電池定義釩電池全稱為全釩氧化復(fù)原液流電池(VanadiumRedoxBattery，縮寫為VRB)，是一種基于金屬釩元素的氧化復(fù)原可再生燃料電池儲能系統(tǒng)釩電池電能以化學(xué)能的方式存儲在不同價態(tài)釩離子的硫酸電解液中，通過外接泵把電解液壓入電池堆體內(nèi)，在機械動力作用下，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動，采用質(zhì)子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)溶液平行流過電極外表并發(fā)生電化學(xué)反響，通過雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，從而使得儲存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。這個可逆的反響過程使釩電池順利完成充電、放電和再充電。(1)能量以電解液的形式儲存，增加儲液罐的體積或者提高溶液的濃度均可增加電池容量；(2)電堆與活性物質(zhì)相別離，功率密度和容量密度關(guān)系不大且活性物質(zhì)可長期使用；(3)充、放電過程不包括復(fù)雜的固相反響，不存在一般電池體系中經(jīng)常發(fā)生的活性物質(zhì)脫落和短路現(xiàn)象；(4)深充放電對電池壽命影響不大；(5)電池組中的各個單位電池狀態(tài)根本一致，維護(hù)簡單方便；(6)可以通過更換電解液到達(dá)迅速充電的目的，類似于汽車加油。它可被廣泛應(yīng)用于太陽能、風(fēng)能發(fā)電裝置配套儲能設(shè)備，電動汽車供電，亦可用于應(yīng)急電源系統(tǒng)，電站儲能調(diào)峰及電動汽車用電源。所以釩電池具有其它電池所無法比擬的優(yōu)越性，是未來電池開展的重要方向，其推廣使用將使釩產(chǎn)品的需求上升三倍左右，潛力極其巨大。第二節(jié)釩電池分類釩電池的電流電壓可以根據(jù)用戶需求任意調(diào)節(jié)，電池功率通過對電堆的串并聯(lián)可以從幾瓦到幾十兆瓦，電池通過增加電解液的容量，放電時間可以增加到幾天，甚至幾個月，從而可以滿足軍用、海島等特殊領(lǐng)域的要求。釩電池系統(tǒng)組件控制系統(tǒng)釩電池能量存儲系統(tǒng)〔VRB-ESS〕由可編程邏輯控制器〔PLC〕和人機界面〔HMI〕進(jìn)行控制。PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一是控制VRB-ESS的充電時間和速率。例如：PLC可以接收用電價格的真實時間數(shù)據(jù)，并且根據(jù)允許的最大用電需求、充電狀態(tài)以及用電頂峰/非頂峰時的價格比照，決定怎樣快速地給電池系統(tǒng)重新充電。這個決策是動態(tài)的而且能夠根據(jù)具體情況優(yōu)化。通過標(biāo)準(zhǔn)化的通信輸入、控制信號和電力供應(yīng)，它與系統(tǒng)其余局部集成在一起。它可以通過撥號或因特網(wǎng)進(jìn)行訪問。它有多重防衛(wèi)層以限制對它的不同功能的訪問，并且為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供定制的報告和報警功能。電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)〔PCS〕電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能是對電池進(jìn)行充電和放電，并且為本地電網(wǎng)提供改善的供電質(zhì)量、電壓支持和頻率控制。它有一個能進(jìn)行復(fù)雜而快速地動作、多象限、動態(tài)的控制器〔DSP〕，帶有專用控制算法，能夠在設(shè)備的整個范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換輸出，即循環(huán)地從全功率吸收到全功率輸出。對無功功率以及有功與無功功率的任意需求組合，它都能正常工作。釩電解液和儲液罐在氧化復(fù)原流體電池里，能量是通過稱為電解液的工作流體化學(xué)變化進(jìn)行儲存的，流體內(nèi)所包含的可溶性物質(zhì)可以通過電化學(xué)氧化或復(fù)原來儲存能量。VRB-ESS里的電解液是由硫酸和乳化的釩粒子組成。儲液罐用于存放正負(fù)極電解液。典型釩電池儲液罐是一種雙層、獨立支撐、玻璃纖維形式的罐子，內(nèi)部有PVC襯套。它們?nèi)菀走\輸和現(xiàn)場安裝。每個儲液罐都提供輔助性保護(hù)殼，目的是為電解液泄漏的管理并實現(xiàn)“最符合實際〞的設(shè)計。電池電堆電堆是一種獨立的密封裝置，它由假設(shè)干單電池組成，每個單電池包含兩個由質(zhì)子交換膜隔開的半電池。在半電池中，電化學(xué)反響發(fā)生在惰性碳?xì)?、聚合物?fù)合材料與電極板上，從而產(chǎn)生電流用于電池的充放電。總體設(shè)計VRB-ESS安裝總體設(shè)計由諸多PVC管路組成，這些PVC管路將儲液罐、電池電堆和泵連接起來，使電解液在系統(tǒng)中循環(huán)流動。如有需要，使用HVAC器件確保電氣設(shè)備不暴露在極端的空氣溫度下，并使用熱交換器來維持電解液的運行溫度。在寒冷的氣候下，不需要熱交換器。第三節(jié)釩電池用途釩電池是目前開展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保蓄電池之一〔它的制造、使用及廢棄過程均不產(chǎn)生有害物質(zhì)〕，它具有特殊的電池結(jié)構(gòu)，可深度大電流密度放電；充電迅速；比能量高；價格低廉；應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊：如可作為大廈、機場、程控交換站備用電源；可作為太陽能等清潔發(fā)電系統(tǒng)的配套儲能裝置；為潛艇、遠(yuǎn)洋輪船提供電力以及用于電網(wǎng)調(diào)峰等。釩電池本錢與鉛酸電池相近，它還可制備兆瓦級電池組，大功率長時間提供電能，因此釩電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有鋰離子電池、鎳氫電池不可比擬的性價比優(yōu)勢。釩電池生產(chǎn)工藝簡單，價格經(jīng)濟(jì)，電性能優(yōu)異，與制造復(fù)雜、價格昂貴的燃料電池相比，無論是在大規(guī)模儲能還是電動汽車動力電源的應(yīng)用前景方面，都更具競爭實力。釩電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化復(fù)原電池。早在60年代，就有鐵—鉻體系的氧化復(fù)原電池問世，但是釩系的氧化復(fù)原電池是在1985年由澳大利亞新南威爾士大學(xué)的MarriaKacos提出，經(jīng)過十多年的研發(fā)，釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。在日本，用于電站調(diào)峰和風(fēng)力儲能的固定型〔相對于電動車用而言〕釩電池開展迅速，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入實用，并全力推進(jìn)其商業(yè)化進(jìn)程。前期工作：我單位從1995年率先在國內(nèi)開始釩電池的研制。先后研制成功了20W、100W、500W的釩電池樣機，在釩電池的關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，填補了國內(nèi)空白。成功開發(fā)了四價釩溶液制備、導(dǎo)電塑料成型及批量生產(chǎn)、中型電池組裝配和調(diào)試等技術(shù)。1998年，500w的釩電池樣機用于電瓶車的驅(qū)動?，F(xiàn)已研制出800W的產(chǎn)品樣機。主要參數(shù)如下：單體數(shù)：10個電極面積：784cm2；單體電池厚度：13mm；電解液濃度：1.5MVOSO4＋2MH2SO4；電解液量：10L；理論容量：200Ah；最大充電電流：80A〔電流密度102mA/cm2〕；充電電壓〔50^充電狀態(tài)〕：40A充電電壓為15.0V，80A充電電壓為16.5V；充電容量：40Ah；最大放電電流：80A〔電流密度102mA/cm2〕；放電電壓〔50^放電狀態(tài)〕：40A放電電壓為11.5V，80A放電電壓為10V；放電容量：30Ah；充放電利用率：≥80^；電堆最大功率：≥800W。釩電池〔VRB〕是一種可以流動的電池，目前正在逐步進(jìn)入商用化階段。VRB作為一種化學(xué)的能源存儲技術(shù)，和傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池相比，它在設(shè)計上有許多獨特之處，性能上也適用于多種工業(yè)場合，比方可以替代油機、備用電源等。利用VRB技術(shù)設(shè)計制造的VESS系統(tǒng)〔VanadiumEnergyStorageSystem，即釩能源存儲系統(tǒng)〕，其設(shè)計和操作特性在VRB的根底之上被優(yōu)化，而且集成了許多自動化的智能控制和用于管理操作的電子裝置。簡單地說，釩電池將存儲在電解波中的能量轉(zhuǎn)換為電能，這是通過兩個不同類型的、被一層隔膜隔開的釩離子之間交換電子來實現(xiàn)的。電解液是由硫酸和釩混合而成的，酸性和傳統(tǒng)的鉛酸電池一樣。由于這個電化學(xué)反響是可逆的，所以VRB電池既可以充電，也可以放電。充放電時隨著兩種釩離子濃度的變化，電能和化學(xué)能能相互轉(zhuǎn)換。VRB電池由兩個電解液地和一層層的電池單元組成。電解液地用于盛兩種不同的電解液。每個電池單元由兩個“半單元〞組成，中間夾著隔膜和用于收集電流的電極。兩個不同的“半單元〞中盛放著不同離子形態(tài)的釩的電解液。每個電解液池配有一個泵，用于在封閉的管道中為每一個“半單元〞輸送電解液。當(dāng)帶電的電解液在一層層的電池單元中流動時，電子就流動到外部電路，這就是放電過程。當(dāng)從外部將電子輸送到電池內(nèi)部時，相反的過程就發(fā)生了，這就是給電池單元中的電解液充電，然后再由泵輸送回電解液池。在VRB中，電解液在多個電池單元間流動，電壓是各單元電壓串聯(lián)形成的。標(biāo)稱電壓是1.2V。電流密度由電池單元內(nèi)電流收集極的外表積決定，但是電流的供應(yīng)取決于電解液在電池單元間的流動，而不是電池層本身。VRB電池技術(shù)的一個最重要的特點是：峰值功率取決于電池層總的外表積，而電池的電量那么取決于電解液的多少。在傳統(tǒng)的鉛酸和鎳福電池中，電極和電解液被放置到一塊，功率和能量強烈地依賴于極板面積和電解液的容量。但VRB電池不是這樣，它的電極和電解液不一定必須放到一塊，這就意味著能量的存放可以不受電池外殼的限制。從電力上來講，不同等級的能量可以為電池層中不同的電池單元或單元組中通過提供足夠的電解液來得到。給電池層充電和放電不一定需要相同的電壓。例如，VRB電池可以用串聯(lián)電池層的電壓放電，而充電那么可以在電池層的另一局部用不同的電壓進(jìn)行。VRB電池用于通信，其優(yōu)點明顯：〔1〕能量循環(huán)效率高；〔2〕深度放電后壽不會受影響；〔3〕不會由于電解液的腐蝕而使化學(xué)特性受到影響；〔4〕電解液可以無限期使用〔沒有處理的問題〕；〔5〕循環(huán)壽是無限的〔僅受隔膜的限制〕；〔6〕能量的存儲量可以精確地測量出來；〔7〕在使用中對環(huán)境的影響很小。這些特性為在各種各樣的通信應(yīng)用中開展直流能源存儲系統(tǒng)提供了保障。VESS是把VRB集成起來的、一個實用的能源存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用的專家控制技術(shù)，可以使操作管理、容量管理、日常維護(hù)、糾錯處理、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視和外部通信自動化。VESS放棄了在傳統(tǒng)的備用能源中常用的如充電、放電、線電壓等概念，而以能量存儲和轉(zhuǎn)移的概念來代替。VESS在通信中應(yīng)用的一個主要特征：VESS可以對現(xiàn)有的通信動力根底設(shè)施做出更有利的使用，而且可以考慮在新的無污染的通信應(yīng)用中引入能源存儲的根底設(shè)施。作為一個單一的能源存儲組件，VESS只需安裝一次就可以多種不同的電壓提供動力。相對于傳統(tǒng)的串聯(lián)型的鉛酸或鎳鎘電池，這種優(yōu)越性是顯著的。從存儲的觀點看，這是因為：〔1〕所有存儲起來的能量都在電解波中；〔2〕可以輸出的動力取決于電極〔層〕的尺寸；〔3〕系統(tǒng)能量的密度可以從物理上和系統(tǒng)存儲的能量隔離開來；〔4〕存儲起來的能量很穩(wěn)定。從系統(tǒng)運行的觀點看，這是因為：〔1〕每一個單元都具有相同的帶電狀態(tài)；〔2〕系統(tǒng)可以同時充電和放電；〔3〕充電速度比鉛酸電池快；〔4〕運行時可以有一種或多種電輸入，而且可以輸出多種電壓值；〔5〕有自動功能，可以自動整流和自動保護(hù)。從系統(tǒng)維護(hù)的觀點，這是因為：〔1〕可以通過添加電解液來增加系統(tǒng)的獨立運行的時間；〔2〕系統(tǒng)的能量存儲可以在任何時間增加，費用只有鉛酸電池的20％；〔3〕壽長，5～10年后只需更換局部零部件；〔4〕維護(hù)量很少。和許多傳統(tǒng)的、二次電池技術(shù)相比，VRB在本錢上很有競爭性，而且以前認(rèn)為采用鉛酸電池技術(shù)會很貴或不可能實現(xiàn)的一些應(yīng)用，現(xiàn)在用VESS就可以很容易實現(xiàn)。因此對于現(xiàn)在的直流電源系統(tǒng)，VESS是一種很理想的替代品。VESS電池的容量只需用油量表就可以知道，并且能量存儲的本錢很低，所以它在通信應(yīng)用中的前景是很誘人的。另外，VESS的能量存儲輕便，并且存儲和使用相互獨立，所以可以用在通信應(yīng)用的特定場合。替代油機。通信動力系統(tǒng)中通常都使用柴油發(fā)電機，以便在停電時提供長時間的動力。當(dāng)油機啟動和預(yù)熱時，通常需要一個電池來提供短時間的動力。在通信站還經(jīng)常使用UPS來提供交流不間斷和直流不間斷電源，兩者都需要一個單獨的電池。一些小站口使用一個電池供應(yīng)不間斷的直流電源，不間斷交流電源那么通過逆變需得到。備用系統(tǒng)的油機在動力系統(tǒng)的投資中占了很大一局部，而且需要持續(xù)不斷的機械維護(hù)以保證其可靠性。在實際應(yīng)用中，油機的利用率很低，因此其單位時間的使用本錢是比擬高的。而基于VESS的新系統(tǒng)那么有潛力替代動力系統(tǒng)中的油機，為UPS和高可靠性的直流電源提供總的、多功能的能量存儲解決方案。替代太陽能電池。一些通信管理部門維護(hù)著巨大的、地理分布很廣的太陽能電池供電的通信網(wǎng)絡(luò)。太陽能供電系統(tǒng)的能量存儲零件通常是鉛酸電池，這需要的維護(hù)量很大。VESS有潛力替代太陽能電池，減少本錢，提高生產(chǎn)率。在典型的通信應(yīng)用中，和鉛酸電池相比，VESS有許多優(yōu)點；〔1〕自動控制功能提供了自動保護(hù)、自動整流和系統(tǒng)控制界面；〔2〕內(nèi)部控制單元可以控制其它的系統(tǒng)部件；〔3〕能量的存儲量可以很精確地直接讀出；〔4〕壽長，使用5年左右的時間后，只需更換局部零部件；〔5〕能量的存儲量可以在任何時間添加，本錢只有鉛酸電池的20％，約為200美元/kWh。第四節(jié)釩電池行業(yè)屬性分析釩電池是目前開展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保蓄電池之一〔它的制造、使用及廢棄過程均不產(chǎn)生有害物質(zhì)〕，它具有特殊的電池結(jié)構(gòu)，可深度大電流密度放電；充電迅速；比能量高；價格低廉；在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有鋰離子電池、鎳氫電池不可比擬的性價比優(yōu)勢。與制造復(fù)雜、價格昂貴的燃料電池相比，無論是在大規(guī)模儲能還是電動汽車動力電源的應(yīng)用前景方面，釩電池都更具競爭實力，可作為太陽能等清潔發(fā)電系統(tǒng)的配套儲能裝置，為混合動力汽車提供電力等。隨著釩電池技術(shù)的迅猛開展，釩電池必將為人類帶來一場前所未有、意義重大深遠(yuǎn)的新能源產(chǎn)業(yè)革命！風(fēng)力發(fā)電目前風(fēng)力發(fā)電機需要配備功率大約相當(dāng)于其功率1％的鉛酸電池用于緊急情況時風(fēng)機保護(hù)收風(fēng)葉用，另外每一臺風(fēng)機還需要配備功率大約相當(dāng)于其功率4％的后備蓄電池。由于電網(wǎng)已成為風(fēng)電開展的瓶頸，隨著風(fēng)電的爆炸式開展，風(fēng)電與電網(wǎng)的矛盾將越來越突出，為了減少對電網(wǎng)的沖擊，大幅度提高風(fēng)電場電力的使用率同時賺取巨額的電網(wǎng)峰谷差價，風(fēng)電場將需要配備功率相當(dāng)于其功率10～50％的動態(tài)儲能蓄電池。對于風(fēng)機離網(wǎng)發(fā)電，那么需要更大比例的動態(tài)儲能蓄電池。由于風(fēng)機現(xiàn)在使用的鉛酸電池存在容量小、壽命短、穩(wěn)定性差、維護(hù)費時費力、污染大等嚴(yán)重缺陷，風(fēng)機制造廠家一直在尋找更好的可以替代鉛酸電池的產(chǎn)品，相信擁有眾多杰出優(yōu)點的釩電池完全可以取代現(xiàn)有的鉛酸電池，進(jìn)而構(gòu)建風(fēng)電場的動態(tài)能源儲存系統(tǒng)，大幅度提高風(fēng)電場的效率和效益，推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)更好更快地開展。光伏發(fā)電據(jù)權(quán)威機構(gòu)統(tǒng)計，近幾年全球光伏組件的年均增長率高達(dá)30％，光伏產(chǎn)業(yè)成為全球開展最快的新興行業(yè)之一。特別是2024年，全球光伏發(fā)電裝機總量到達(dá)3吉瓦。顧名思義，光伏發(fā)電需要太陽光，一旦到了晚上和陰雨天就發(fā)不了電，因而需要蓄電池為其儲存電力，由于鉛酸電池功率、容量、壽命均非常有限，相信集眾多杰出優(yōu)點于一身的釩電池將作為光伏發(fā)電儲能電池的首選。交通市政隨著世界城市化進(jìn)程的不斷加快和汽車保有量的持續(xù)增加，汽車尾氣污染已經(jīng)成為城市空氣污染的頭號污染源。大力開展節(jié)能、環(huán)保的電動汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車，已成為了人們的共識。隨著釩電池技術(shù)的快速開展，可以預(yù)期，擁有眾多杰出優(yōu)點的釩電池將在電動汽車〔特別是城市公交客車〕、電動機車、電動自行車、電動船舶、交通信號、風(fēng)光互補路燈等廣闊領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。通訊基站通信基站和通信機房需要蓄電池作為后備電源，且時間通常不能少于10小時。對通訊運營商來講，平安穩(wěn)定可靠性和使用壽命是最重要的，在這一領(lǐng)域，釩電池有著鉛酸電池?zé)o法比擬的先天優(yōu)勢。UPS電源國內(nèi)UPS市場出現(xiàn)了持續(xù)增長的態(tài)勢，主要原因是中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速開展帶來的UPS用戶需求分散化，使得更多的行業(yè)和更多的企業(yè)對UPS產(chǎn)生了持續(xù)的需求。未來幾年，UPS產(chǎn)品開展的方向是更高的可用性、平安性以及功能的集成化、智能化和人性化。目前中國的UPS市場強烈需求功率大、平安、穩(wěn)定可靠的蓄電池，釩電池在這一領(lǐng)域，相對于鉛酸電池?zé)o論在功率、平安穩(wěn)定性、還是使用壽命上都有著絕對優(yōu)勢。軍用蓄電釩電池還可以在軍事基地、指揮中心等軍事部門的軍用蓄電中發(fā)揮重要作用。

第二章釩電池的應(yīng)用狀況第一節(jié)釩電池工作原理全釩液流儲能電池，是可以作為大容量儲能電站的電池，其工作原理如下：全釩液流電池是將具有不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的電解液儲罐中。在對電池進(jìn)行充、放電實驗時，電解液通過泵的作用，由外部貯液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負(fù)極室，并在電極外表發(fā)生氧化和復(fù)原反響，實現(xiàn)對電池的充放電。其工作原理圖如以下列圖所示。圖表SEQ圖表\*ARABIC1全釩液流儲能電池工作原理圖圖表SEQ圖表\*ARABIC2釩電池根本工作原理圖釩電池的特性：系統(tǒng)使用壽命長。釩電池充放電次數(shù)超過100,000次，使用壽命到達(dá)10年以上。系統(tǒng)效率高。釩電池系統(tǒng)循環(huán)效率可達(dá)65-80%。支持頻繁充放電。釩電池支持頻繁大電流充放電，每天可實現(xiàn)充放電數(shù)百次，而不會造成電池容量下降。支持過充過放。釩電池系統(tǒng)支持深度充放電〔DOD>80%〕，深度放電而不損壞電池。充放電速度比為1.5:1。釩電池系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電，滿足負(fù)載需要。自放電率低。釩電池正負(fù)極電解液中的活性物質(zhì)分別儲存在不同的儲罐中，在系統(tǒng)關(guān)閉模式，儲罐中的電解液無自放電現(xiàn)象。啟動速度快。釩電池系統(tǒng)運行過程中充放電切換時間小于1毫秒。電池系統(tǒng)設(shè)計靈巧。釩電池系統(tǒng)的功率與容量可以獨立設(shè)計，按照客戶需求配置，并實現(xiàn)快速升級。維護(hù)本錢低。釩電池系統(tǒng)實現(xiàn)全自動操作，操作本錢低，維護(hù)周期長，維護(hù)簡單。環(huán)保無污染。釩電池系統(tǒng)在常溫下封閉運行，符合環(huán)保要求，可以完全回收，無處置問題。第二節(jié)釩電池優(yōu)劣勢釩電池優(yōu)點：(1)功率大：通過增加單片電池的數(shù)量和電極面積，即可增加釩電池的功率，目前美國利用日本住友電工和加拿大VRBPowerSystems的技術(shù)建立的商業(yè)化示范運行的釩電池的功率已達(dá)6MW。(2)容量大：通過任意增加電解液的體積，即可任意增加釩電池的電量，可達(dá)GWh以上；通過提高電解液的濃度〔目前1.5~2M,將來可達(dá)5~6M〕，即可成倍增加釩電池的電量。(3)效率高：由于釩電池的電極催化活性高，且正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲在正、負(fù)極電解液儲槽中，防止了正、負(fù)極活性物質(zhì)的自放電消耗，釩電池的充放電能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)75%以上，遠(yuǎn)高于鉛酸蓄電池的45%。(4)壽命長：由于全釩液流電池正、負(fù)極活性物質(zhì)均為釩，只是價態(tài)不同，這樣保證了充放電時無其它電池常有的物相變化。正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲在正、負(fù)極電解液儲槽中，防止了正、負(fù)極活性物質(zhì)通過離子交換膜擴散造成的元素交叉污染及自放電消耗，可深度放電而不損傷電池，電池使用壽命長。目前加拿大VRBPowerSystems商業(yè)化示范運行時間最長的釩電池模塊已正常運行超過8年，充放循環(huán)壽命超過16000次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定型鉛酸蓄電池的1000次〔GB13337.1—91〕。(5)響應(yīng)速度快：釩電池堆里充滿電解液可在瞬間啟動，在運行過程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02s，響應(yīng)速度1ms〔VRBPowerSystems〕。(6)可瞬間充電：通過更換電解液可實現(xiàn)釩電池瞬間充電。(7)平安性高：釩電池?zé)o潛在的爆炸或著火危險，即使將正、負(fù)極電解液混合也無危險。(8)本錢低：除離子膜外，釩電池部件多為廉價的碳材料、工程塑料，材料來源豐富，易回收，不需要貴金屬作電極催化劑，本錢低。(9)釩電池選址自由度大，可全自動封閉運行，無污染，維護(hù)簡單，運營本錢低。釩電池缺點：(1)體積較大。(2)能量密度低。這意味著儲同樣的能量，需要10倍甚至數(shù)十倍體積或是重量于鋰電池；意味著為一個百兆瓦級的風(fēng)電場配套的釩電池可能需要挖空一座山來提供原料。(3)釩電池造價昂貴。第三節(jié)釩電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)分布釩電池和鉛酸電池的效用相近，相比之下，它的使用壽命較長，無污染。釩電池產(chǎn)業(yè)鏈的最核心局部是釩礦資源。我國的釩資源非常豐富，尤其是我國的獨特釩礦——石煤的儲量相當(dāng)大，但由于其品位低，開發(fā)利用難度大。我國釩礦主要分布在四川、湖南、安徽、廣西、湖北、甘肅；釩鈦磁鐵礦主要布于四川攀枝花-西昌地區(qū)；黑色頁巖型釩礦主要分布于湘、鄂、皖、贛一帶。釩電池儲能技術(shù)可廣泛應(yīng)用于可再生能源發(fā)電、海島獨立供電、城市電網(wǎng)儲能和電力削峰填谷等領(lǐng)域。釩電池在支持再生能源發(fā)電、使用綠色能源上具有獨特意義。由于太陽能和風(fēng)力發(fā)電常因自然天氣等因素，無法保證持續(xù)平穩(wěn)供電，而能夠大容量、長時間儲能、支持頻繁大電流充放電的釩電池可先行儲能，再進(jìn)行持續(xù)平衡供電。因此，市場前景非常廣闊。第四節(jié)釩電池在國外的應(yīng)用情況全釩液流儲能系統(tǒng)因其所具有的無污染、長壽命、高能量效率和維護(hù)簡單等優(yōu)點，在太陽能、風(fēng)能儲存和并網(wǎng)，以及電網(wǎng)調(diào)峰、偏遠(yuǎn)地區(qū)供電系統(tǒng)、不間斷電源等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。與其它儲能技術(shù)相比，全釩氧化復(fù)原液流儲能系統(tǒng)具有低本錢、高效率、可深度放電能力、清潔和高效等獨特的優(yōu)勢。目前，它已成為最具有應(yīng)用前景的儲能技術(shù)之一。釩的變價較多，因此釩的化合物也種類繁多，而且釩的價格較低，研究說明，全釩氧化復(fù)原電池在穩(wěn)定性、儲能效率、本錢、充放電性能等方面與一般的電池相比具有明顯的開發(fā)前景。西方興旺國家大容量儲能系統(tǒng)開展情況：近年來，世界各國特別是美國、日本、歐盟各國分布式能源的研究和應(yīng)用均得到了快速的開展。據(jù)國際分布式能源聯(lián)盟〔WADE〕統(tǒng)計，截止2024年底，世界局部國家的分布式發(fā)電占各國發(fā)電的比例為：德國18%，日本15.9%，加拿大11%，英國6.4%，美國4.1%，法國4.9%。美國是最早開展分布式發(fā)電的國家之一，目前美國已有6000多座分布式能源站，分布式發(fā)電的市場已達(dá)10多億美元。美國在2001年公布了IEEE_P1547/D08“關(guān)于分布式電源與電力系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)草案〞，并通過了有關(guān)的法令讓分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行和向電網(wǎng)售電，據(jù)美國分布式電力聯(lián)盟(DPCA)的研究估計，未來20年中分布式能源將占未來新增發(fā)電容量的20%，總量為幾十GW，美國的電力研究院(EPRI)估計，2024年分布式能源的市場可達(dá)2.5-5GW/年，美國能源部也制訂了相應(yīng)的開展目標(biāo)。但分布式發(fā)電技術(shù)在使用過程中同樣存在一定的問題，包括：發(fā)電設(shè)備安裝地點的最優(yōu)化選擇，發(fā)電控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，與電網(wǎng)并聯(lián)的技術(shù)性問題等。而電力儲能系統(tǒng)〔distributedenergystoragesystem(DESS)〕與分布式發(fā)電技術(shù)配合使用將能夠有效解決上述問題，有助于電網(wǎng)整體控制，根據(jù)區(qū)域用戶的要求提供更加靈巧有效的供電效勞。美國加利福尼亞州已經(jīng)建有發(fā)電能力超過2000兆瓦的分布式發(fā)電設(shè)備，而當(dāng)?shù)卣€在方案每年增加400兆瓦的分布式發(fā)電工程。加州公共事業(yè)委員會〔CaliforniaPublicUtilitiesCommission(CPUC)〕將分布式電力與存儲技術(shù)作為智能電網(wǎng)的重要組成局部，目前啟動SGIP方案〔self-generationincentiveprogram〕向分布式發(fā)電技術(shù)提供財政支持。近期，CPUC將先進(jìn)儲能系統(tǒng)〔AdvancedEnergyStorage(AES)Systems〕納入SGIP方案，對配合風(fēng)力發(fā)電和燃料電池等符合條件的SGIP技術(shù)應(yīng)用的儲能系統(tǒng)給予$2/W的財政補貼，用以支持分布式電力與儲能技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用與推廣。典型應(yīng)用案例：釩電池儲能系統(tǒng)已在美國、日本和澳大利亞等多個國家得到應(yīng)用驗證，釩電池技術(shù)根本成熟，進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段。澳大利亞Kinglsland工程：該工程為2.5MW風(fēng)力發(fā)電機配以200KW-800KWh釩電池系統(tǒng)，用以平緩風(fēng)能發(fā)電機的短時間輸出功率變化，并實施“負(fù)載轉(zhuǎn)移〞以保證最優(yōu)化的風(fēng)電與柴油機的結(jié)合性能，進(jìn)而取代柴油發(fā)電機保證對島上用戶的用電供應(yīng)。日本北海道札幌風(fēng)電工程：該工程為32MW的風(fēng)電場配以4MW釩電池系統(tǒng)，用以消除風(fēng)力發(fā)電的功率波動性，提高風(fēng)力發(fā)電機的使用效率，減少向電網(wǎng)供電的沖擊。美國猶他州CastleValley工程：該工程在電力線末端配置250KW－2MWh釩電池儲能系統(tǒng)，用以滿足美國猶他州中南部偏遠(yuǎn)地區(qū)用電頂峰時的電力需求，起到削峰填谷和平衡負(fù)荷的作用?？夏醽喥h(yuǎn)基站工程：該工程為肯尼亞偏遠(yuǎn)通信基站配備5KW-20KWh釩電池配合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為基站供電，以取代柴油發(fā)電機與鉛酸電池，降低維護(hù)與運營本錢。國外釩電池技術(shù)研究的新進(jìn)展釩電池〔VRB，VanadiumRedoxFlowBattery〕是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)、最接近產(chǎn)業(yè)化的高效可逆燃料電池，具有功率大、容量大、效率高、本錢低、壽命長、綠色環(huán)保等一系列獨特優(yōu)點，在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰、分布電站、軍用蓄電、交通市政、通訊基站、UPS電源等廣闊領(lǐng)域有著極其良好的應(yīng)用前景，在日本、加拿大、美國、澳大利亞、西歐等國家和地區(qū)已開始取代容量小、壽命短、污染大的鉛酸電池。簡單地說，礬電池將存儲在電解液中的能量轉(zhuǎn)換為電能，這是通過兩個不同類型的、被一層隔膜隔開的礬離子之間交換電子來實現(xiàn)的。電解液是由硫酸和礬混合而成的，酸性和傳統(tǒng)的鉛酸電池一樣。由于這個電化學(xué)反響是可逆的，所以VRB電池既可以充電和也可以放電。充放電時隨著兩種礬離于濃度的變化，電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換。電池由兩個電解液池和一層層的電池單元組成。電解液池用于盛兩種不同的電解液。每個電池單元由兩個“半單元〞組成，中間夾著隔膜和用于收集電流的電極。兩個不同的“半單元〞中盛放著礬的不同離子形態(tài)的電解液。每個電解液池配有一個泵，用于在封閉的管道中為每一個“半單元〞輸送電解液。當(dāng)帶電的電解液在一層層的電池單元中流動時，電子就流動到外部電路，這就是放電過程。當(dāng)從別＼部將電子輸送到電池內(nèi)部時，相反的過程就發(fā)生了，這就是給電池單元中的電解液充電，然后再由泵輸送回電解液池。在VRB中，電解液在多個電池單元間流動，電壓是各單元電壓串聯(lián)形成的。標(biāo)稱電壓是1.2V。電流密度由電池單元內(nèi)電流收集極的外表積決定，但是電流的供應(yīng)取決于電解液在電池單元間的流動，而不是電池層本身。VRB電池技術(shù)的一個最重要的特點是，峰值功率取決于電池層總的外表積，而電池的電量那么取決于電解液的多少。在傳統(tǒng)的鉛酸和鎳福電池中，電極和電解液被放置到一塊，功率和能量強烈地依賴于極板面積和電解液的容量。但VRB電池不是這樣，它的電極和電解液不一定必須放到一塊，這就意味著能量的存放可以不受電池外殼的限制。從電力上來講，不同等級的能量可以為電池層中不同的電池單元或單元組中通過提供足夠的電解液來得到。給電池層充電和放電不一定需要用相同的電壓。例如，VRB電池可以用串聯(lián)電池層的電壓放電，而充電那么可以在電池層的另一局部用不同的電壓進(jìn)行。VRB電池用在通信中有以下這些優(yōu)點：＊能量循環(huán)效率高；＊深度放電后壽命不會受影響；＊不會由于電解液的腐蝕而使化學(xué)特性受到影響；＊電解液可以無限期使用〔沒有處理的問題〕；＊循環(huán)壽命是無限的〔僅受隔膜的限制〕；＊能量的存儲量可以精確地測量出來；＊在使用中對環(huán)境的影響很小；以上這些特性為在各種各樣的通信應(yīng)用中開展直流能源存儲系統(tǒng)提供了堅實的根底。下面再談?wù)刅ESSVEES是把VRB集成起來的一個實用的能源存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用的專家控制技術(shù)，可以使操作管理、容量管理、日常維護(hù)、糾錯處理、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視和外部通信自動化。VESS放棄了在傳統(tǒng)的備用能源中常用的如充電、放電、線電壓等概念，而以能量存儲和轉(zhuǎn)移的概念來代替。VESS在通信中應(yīng)用的一個主要特征是：VESS可以對現(xiàn)有的通信動力根底設(shè)施做出更有利的使用，而且可以考慮在新的無污染的通信應(yīng)用中引入能源存儲的根底設(shè)施。作為一個單一的能源存儲組件，VESS只需安裝一次就可以以多種不同的電壓提供動力。相對于傳統(tǒng)的串聯(lián)型的鉛酸或鎳錫電池，這種優(yōu)越性是顯著的。從存儲的觀點看，這是因為；＊所有存儲起來的能量都在電解液中；＊可以輸出的動力取決于電極〔層〕的尺寸；＊系統(tǒng)能量的密度可以從物理上和系統(tǒng)存儲的能量隔離開來；＊存儲起來的能量很穩(wěn)定。從系統(tǒng)運行的觀點看，這是因為：＊每一個單元都具有相同的帶電狀態(tài)；＊系統(tǒng)可以同時充電和放電；＊充電速度比鉛酸電池高：＊運行時可以有一種或多種電輸入，而可以輸出多種電壓值，＊有自動功能，可以自動整流、自動保護(hù)；從系統(tǒng)維護(hù)的觀點，這是因為：＊可以通過添加電解液來增加系統(tǒng)的獨立運行的時間；＊系統(tǒng)的能量存儲可以在任何時間增加，費用只有鉛酸電池的20％；＊壽命長，5－10年后只需更換局部零部件；＊維護(hù)量很少；和許多傳統(tǒng)的二次電池技術(shù)相比，VRB在本錢上很有競爭性，而且以前認(rèn)為采用鉛酸電池技術(shù)會很貴或不可能實現(xiàn)的一些應(yīng)用，現(xiàn)在用VESS就可以很容易地實現(xiàn)。因此對于現(xiàn)在的直流電源系統(tǒng)，VESS是一種很理想的替代品。2．釩電池在通信中的應(yīng)用由于VESS電池的客量只需用油量表就可以知道，并且能量存儲的本錢很低，所以它在通信應(yīng)用中的前景是很誘人的。由于VESS的能量存儲很輕便，并且存儲和使用相互獨立，所以在通信應(yīng)用的特定場合，將是很誘人的?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)可以使用VESS替代柴油發(fā)電機和偏遠(yuǎn)地區(qū)的太陽能供電系統(tǒng)?！?〕替代油機通信動力系統(tǒng)中通常都使用柴油發(fā)電機，以便在市電停電時提供長時間的動力。當(dāng)油機啟動和預(yù)熱時，通常需要一個電池來提供短時間的動力。在通信站還經(jīng)常使用UPS來提供交流不間斷電源和直流不間斷電源，兩者都需要一個單獨的電池。一些小站只使用一個電池供應(yīng)不間斷的直流電源，不間斷交流電源那么通過逆變器得到。備用系統(tǒng)的油機在動力系統(tǒng)中的投資占了很大一局部，而且需要持續(xù)不斷的機械維護(hù)以保證其可靠性。在實際應(yīng)用中，油機的利用率很低。在這種情況下，從單位時間的使用本錢來看，油機是比擬貴重的。而基于VESS的新系統(tǒng)那么有潛力替代動力系統(tǒng)中的油機，為UPS和高可靠性的直流電源提供總的、多功能的能量存儲解決方案?！?〕替代太陽能一些通信管理部門維護(hù)著巨大的地理上分布很廣的太陽能電池供電的通信網(wǎng)絡(luò)。太陽能供電系統(tǒng)的能量存儲零件通常是鉛酸電池；這需要的維護(hù)量很大。然而，為了減少本錢、增加企業(yè)的競爭性，都要通過減少維護(hù)量來削減運行本錢和人力。VESS那么有潛力可以替代太陽能電池，減少本錢，提高生產(chǎn)率。第五節(jié)釩電池在國內(nèi)的應(yīng)用情況全世界面臨著一方面是能源的短缺、一方面又是能源不能被充分利用而白白浪費的狀況。隨著大型儲能設(shè)備釩電池儲能系統(tǒng)的問世，這一狀況有可能得到最好的解決。中國地大物博，電站、太陽能、風(fēng)能對大型化學(xué)電源儲能系統(tǒng)的需求都蘊涵著巨大的商機。目前，我國太陽能、風(fēng)能發(fā)電裝置及應(yīng)急電源都主要采用鉛酸電池，鉛酸電池的回收在我國還沒有形成規(guī)模，大量的廢舊電池對環(huán)境造成的污染已經(jīng)引起了政府的關(guān)注。因此，開展新型的無污染可回收的釩電池用于以上場合，將是很好的選擇。同時，我國電站目前還沒有采用貯能系統(tǒng)，大量的電力資源白白地浪費。如果利用釩電池建成電站貯能系統(tǒng)，不僅可以節(jié)約能源，減少國家建設(shè)電站的巨額投資，同時為保護(hù)環(huán)境，提高電站效益發(fā)揮重要作用。而我國豐富的釩資源更為釩電池的開展奠定了有利條件。在我國，釩資源儲量居世界第三位，許多大型釩礦企業(yè)，如攀鋼集團(tuán)、承德釩礦等單位都在積極尋求資源的轉(zhuǎn)化，釩電池已經(jīng)成為他們新的開展方向。釩電池的技術(shù)實用化將給我國過剩的釩資源找到新的出路，同時也將給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。攀鋼與尚德有意打造中國釩電池示范基地2024年11月18日下午，攀鋼與無錫尚德電力公司副總工程師孟昭淵、尚德能源工程公司重大工程部高級工程經(jīng)理陳亮在鋼研院學(xué)術(shù)報告廳二會議室舉行座談會，商討合作事宜，就共同打造中國太陽能·釩電池示范基地進(jìn)行了深入廣泛的交流，并達(dá)成初步共識。據(jù)了解，尚德電力是擁有領(lǐng)先光伏技術(shù)的國際化高科技企業(yè)，專業(yè)從事太陽能光伏電池、組件、光伏發(fā)電系統(tǒng)工程以及光伏應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、制造、銷售和售后效勞，是全球最大的光伏產(chǎn)品制造商及太陽能系統(tǒng)解決方案的供應(yīng)商之一。攀鋼從事釩電池技術(shù)研究已達(dá)10余年之久，積累了豐富的開發(fā)經(jīng)驗，取得了10項國家創(chuàng)造專利、2項實用新型專利，具有開發(fā)釩電池的資源優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，電解液制備技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，釩電池整機技術(shù)方面處于國內(nèi)先進(jìn)水平，并于今年成功研制組裝第3代樣機。此次合作，雙方利用各自雄厚的技術(shù)力量，結(jié)合攀枝花豐富的的太陽能資源，共同打造光伏發(fā)電——釩電池蓄電示范工程，必將進(jìn)一步拓展攀鋼釩資源應(yīng)用領(lǐng)域，繼續(xù)使攀鋼保持釩鈦資源綜合利用關(guān)鍵技術(shù)的領(lǐng)先地位。據(jù)悉，釩電池是目前開展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保蓄電池之一，具有能量效率高、能深度放電、可靠性高、沒有正負(fù)極電解液離子間相互污染問題的特點，以及電池壽命長、環(huán)保、建設(shè)本錢低等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于可再生能源儲能、電網(wǎng)調(diào)峰、備用電源、應(yīng)急電源等領(lǐng)域。

第三章釩電池行業(yè)開展環(huán)境第一節(jié)中國的能源問題隨著人們對燃煤和石油等造成大氣污染等環(huán)境問題的日益關(guān)注和全球普遍面臨的能源緊張困境，能源供應(yīng)和能源平安已引起全世界的極大關(guān)注，同時由于大氣污染等環(huán)境問題的日益關(guān)注和全球普遍面臨的能源緊張困境，能源材料的研究一直成為材料科學(xué)的前沿和熱點，特別是去年以來美國、英國、澳大利亞等國的大停電，使全世界對能夠提供更大的功率和能量的新型能源材料的需求與日俱增。我國乃至世界各國都在將其列為本世紀(jì)重點研發(fā)的課題。我國能源和電力短缺形勢嚴(yán)峻，已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)開展的嚴(yán)重制約。能源的可持續(xù)開展已經(jīng)引起我國政府和研究者的高度重視，?我國中長期科技開展規(guī)劃?對大力開展可再生能源做了明確的規(guī)劃，風(fēng)能等可再生能源將占整個一次能源供應(yīng)的10％。今后二十年，我國可再生能源和替代能源等將進(jìn)入蓬勃開展的時期。但是，將經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的可再生能源轉(zhuǎn)化并分配給用戶，迫切需要解決的一個關(guān)鍵技術(shù)就是高效率、長壽命、低本錢的儲能問題。中國的能源現(xiàn)狀目前我國新能源開展過程中存在的諸多問題，一定程度上是技術(shù)的欠興旺導(dǎo)致；伴隨的另一個原因還在于一系列機制體制欠協(xié)調(diào)：諸如產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)欠缺導(dǎo)致的企業(yè)投資一窩蜂；新能源電源開展與電網(wǎng)建設(shè)不匹配等等。針對這些問題的解決，并結(jié)合國際減排的現(xiàn)狀，我國新能源產(chǎn)業(yè)制定了大步走的開展目標(biāo)，即爭取到2024年使新能源利用總量到達(dá)能源消耗的20%。當(dāng)前該產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題主要是三個，技術(shù)根底薄弱、產(chǎn)業(yè)開展欠標(biāo)準(zhǔn)、管理體制不順。技術(shù)的薄弱表現(xiàn)在眾多核心技術(shù)并未掌握，關(guān)鍵部件仍依賴進(jìn)口；同時，技術(shù)后勁也提不上來，原因在于目前我國的新能源科研力量分散在大學(xué)等研究機構(gòu)中，缺乏領(lǐng)軍性的創(chuàng)新平臺，去開展共性技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。另外，企業(yè)規(guī)模也偏小，研發(fā)能力較弱，缺少像通用電氣、西屋、三菱、西門子等大型綜合性設(shè)備供應(yīng)商；即使具有一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模的企業(yè)，其研究開發(fā)能力還不如興旺國家中小型專業(yè)技術(shù)公司。產(chǎn)業(yè)欠缺標(biāo)準(zhǔn)主要表現(xiàn)在風(fēng)電、光伏發(fā)電設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匱乏，強制性檢測和認(rèn)證制度尚未建立。這種狀況帶來兩個問題：一是企業(yè)一哄而上，惡性競爭。由于有政策鼓勵，又沒有進(jìn)入門檻，大量企業(yè)進(jìn)入新能源領(lǐng)域。數(shù)據(jù)可以說話。目前，我國風(fēng)電主機廠超過70家，前四家產(chǎn)能超過1200萬千瓦；多晶硅生產(chǎn)廠家超過30家，到2024年底產(chǎn)能可達(dá)3萬噸，而2024年全球多晶硅需求只有4.52萬噸。企業(yè)的大量進(jìn)入導(dǎo)致低價競爭，甚至是惡性競爭，通過犧牲產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性來壓低價格，并帶來局部產(chǎn)品質(zhì)量的隱患。由于新能源產(chǎn)業(yè)近幾年“爆發(fā)式〞增長，很多產(chǎn)品從研制到批量生產(chǎn)周期太短，產(chǎn)品研制中的問題在批量生產(chǎn)之前沒有充分暴露和有效解決，加上未經(jīng)任何檢測就被大量投放市場，將來有可能出現(xiàn)大面積設(shè)備故障，造成重大損失。相關(guān)體制機制仍未理順表現(xiàn)在，諸如新能源電源開展和電網(wǎng)建設(shè)還不協(xié)調(diào)、新能源開展帶來的本錢增加沒及時傳導(dǎo)、對電網(wǎng)企業(yè)缺乏強制性要求和監(jiān)管等等。直接后果就是新能源發(fā)電設(shè)備撂荒現(xiàn)象仍比擬嚴(yán)重。以風(fēng)電為例，2024年底我國有1215萬千瓦的風(fēng)電機組完成吊裝，其中1000萬千瓦通過調(diào)試可以發(fā)電，但2024年底實際并入電網(wǎng)的風(fēng)電裝機容量僅為894萬千瓦，占吊裝完成的風(fēng)電裝機總量近73%。在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，要爭取在未來3年使新能源產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值翻番，產(chǎn)值到達(dá)4000億元，再通過此帶動諸如設(shè)計、安裝、運營、維護(hù)和配套設(shè)施等相關(guān)行業(yè)，實現(xiàn)每年上萬億元的GDP增長。未來三年將是新能源技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵期，需要集中解決裝備自主化和國產(chǎn)化，特別是關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化問題；要在三代核電技術(shù)、大功率風(fēng)電、太陽能多晶硅制備等關(guān)鍵技術(shù)的消化、吸收上，取得突破。中國能源需求正全面下行國際金融危機和經(jīng)濟(jì)形勢對國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響充分顯現(xiàn)。中國能源需求下降劇烈。以電力需求為例，10月份單月用電量同比下降3.7%，是自1999年以來首次單月用電量同比下降，而11月份單月用電量同比下降幅度達(dá)8.6%。能源需求下降帶來的連鎖反響是價格全面回落，并且這種下降趨勢不斷加快。這些真實的數(shù)據(jù)告訴我們，情況比此前想象的還要糟糕。在這位資深能源專家看來，剛剛結(jié)束的全國煤炭訂貨會之所以“談崩〞也正是能源需求全面下行的一個集中縮影。但金融危機使能源供需矛盾得到緩和，一直繃得很緊的煤、電、油、運矛盾得到很大緩解，為能源行業(yè)‘休養(yǎng)生息’，解決一些深層次矛盾提供了重要機遇期。危機給中國能源行業(yè)提供了難得的調(diào)整機遇，“深化能源體制機制改革〞無疑是其中之一。由于經(jīng)濟(jì)增長減緩、原材料價格下跌，CPI上行壓力明顯減弱，通貨膨脹壓力得到緩解。這種情況為理順能源價格形成機制提供了空間。此外，眼前的危機為中國積極拉動內(nèi)需，加強能源根底設(shè)施建設(shè)，加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴大利用海外能源資源等提供了機遇。例如，可以加強能源資源戰(zhàn)略儲藏，積極推進(jìn)戰(zhàn)略石油儲藏二期基地建設(shè)，推進(jìn)商業(yè)石油儲藏，鼓勵企業(yè)利用閑置的商業(yè)庫容增加石油儲藏，建立其它戰(zhàn)略能源物資的政府儲藏和企業(yè)儲藏等。我國能源需求拐點最早2035年出現(xiàn)即使我國按照低碳方案開展，全國能源消耗需求量在未來20年也是一種增長趨勢，需求拐點將出現(xiàn)在2035年。中央政府應(yīng)加快完善立法、改革財稅體制和以GDP為核心的考核體系，豐富對地方政府的監(jiān)管和鼓勵手段，促進(jìn)低碳生態(tài)城市開展模式。采取低碳方案可將拐點提前5年如果我國根本不采取或采取較小力度的節(jié)能減排措施，中國的能源需求將持續(xù)增長。這種開展方式無疑是一種無法實施的、對未來社會經(jīng)濟(jì)開展構(gòu)成威脅的方式。如果我國根本不采取或采取較小力度的節(jié)能減排措施，或只是改善工業(yè)結(jié)構(gòu)，重化工在工業(yè)中的比重大幅度降低的話，我國二氧化碳排放總量在2040年之前都是增長趨勢；只有采取低碳方案，才可以將二氧化碳排放量變化的拐點提前到2035年前后。采取低碳方案，我們?nèi)匀灰谖磥斫?0年中面對二氧化碳排放量逐年上升的壓力，從全國的二氧化碳排放總量變化來看，按照3種節(jié)能方式來實施，在2050年之前，都可以出現(xiàn)拐點。開展低碳城市促進(jìn)城鎮(zhèn)化開展只有采用低碳開展模式，才有可能在2040年之前實現(xiàn)能量需求與二氧化碳排放總量凈減少，也才有可能在2050年中國根本完成城鎮(zhèn)化進(jìn)程之前出現(xiàn)能源消耗和二氧化碳排放矛盾根本緩解局面。此外，只有開展低碳生態(tài)城市，才能使中國可持續(xù)地推進(jìn)城鎮(zhèn)化成為現(xiàn)實。對于中國城鎮(zhèn)化的戰(zhàn)略目標(biāo)根本設(shè)計為，到2050年中國的城鎮(zhèn)化水平到達(dá)70%～75%，全國經(jīng)濟(jì)中城市經(jīng)濟(jì)的奉獻(xiàn)率到達(dá)90%；中國城市的單位能量消耗和資源消耗所創(chuàng)造的價值在2000年根底上提高15～20倍，爭取到2040年實現(xiàn)能源消耗的“零增長〞，爭取到2035年實現(xiàn)溫室排放的“零增長〞。引入生態(tài)指標(biāo)改變GDP考核體系要改革財稅體制和考核體系，為開展低碳生態(tài)城市營造制度環(huán)境。他建議要改革政績考核指標(biāo)體系，改變GDP為核心的考核體系，引入資源、能源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的指標(biāo)。另外，擴展地方稅源，弱化土地出讓金的份額，改變城市政府對“土地財政〞依賴。他稱，將土地出讓金納入地方預(yù)算監(jiān)管，設(shè)立土地出讓金專項基金，作為地方根底設(shè)施建設(shè)和社會保障工程財政根底，實行?？顚Ｓ?。應(yīng)盡快建立有利于促進(jìn)地方政府實施低碳生態(tài)城市建設(shè)的財政鼓勵機制；盡快出臺轉(zhuǎn)移支付立法，通過對地方政府財政鼓勵機制引導(dǎo)城鎮(zhèn)化與可持續(xù)開展目標(biāo)的結(jié)合，并與中央政府對地方約束性指標(biāo)掛鉤。第二節(jié)中國的電池環(huán)保問題廢電池對含汞電池說“不〞廢電池雖小，為害卻甚大。但是，由于廢電池污染不像垃圾、空氣和水污染那樣可以憑感官感覺得到，具有很大的隱蔽性，所以一直沒有得到應(yīng)有的重視。目前，我國已成為電池的生產(chǎn)和消費大國，廢電池污染是迫切需要解決的一個重大環(huán)境問題。今日起，我們將連續(xù)刊登3篇有關(guān)報道，希望人們以及有關(guān)政府部門重視廢電池所造成的環(huán)境污染，共同行動起來，為廢電池的回收、處理出謀劃策，為鼓勵生產(chǎn)和消費“綠色電池〞制定出相關(guān)政策。干電池是我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫米顝V泛的商品之一，從照相機、錄音機、計算器和電子鬧鐘到尋呼機、電子辭典和掌上電腦，都離不開干電池。我國是干電池的生產(chǎn)和消費大國，一年的產(chǎn)量達(dá)150億只，居世界第一位，消費量為70億只，平均每個中國人一年要消費5只干電池。長期以來，我國在生產(chǎn)干電池時，要參加一種有毒的物質(zhì)———汞或汞的化合物。我國的堿性干電池中的汞含量達(dá)1～5%，中性干電池為0.025%，全國每年用于生產(chǎn)干電池的汞就達(dá)幾十噸之多。汞就是我們俗稱的“水銀〞。汞和汞的化合物都是有毒的，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，汞具有明顯的神經(jīng)毒性，此外對內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等也有不良影響。20世紀(jì)50年代發(fā)生在日本的震驚世界的公害病———水俁病，就是由于汞污染造成的。40多年前，在日本九洲南部的一個沿海小鎮(zhèn)———水俁鎮(zhèn)，當(dāng)?shù)鼐用裰谐霈F(xiàn)了一種奇怪的病。患者開始口齒不清，步態(tài)不穩(wěn)，四肢麻痹，最后全身痙攣，精神失常，在痛苦的折磨中死去。后來染上這種疾患的人越來越多，甚至連貓和海鳥都出現(xiàn)了同樣的病癥。后來，醫(yī)務(wù)工作者從死者的尸體和海魚體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了有毒的甲基汞，證明了人是吃了被污染的魚而中毒的。經(jīng)過調(diào)查，原來是當(dāng)?shù)氐娜毡镜使I(yè)公司常年向水俁灣排放含汞廢水，使海水受到了汞的污染，當(dāng)?shù)夭稉频暮．a(chǎn)品中都含有高濃度的甲基汞。為了恢復(fù)水俁灣的生態(tài)環(huán)境，日本政府花了14年的時間，投入了485億日元，把水俁灣的含汞底泥深挖4米，全部去除。同時，在水俁灣入口處設(shè)立了隔離網(wǎng)，將海灣內(nèi)被污染的魚統(tǒng)統(tǒng)捕獲進(jìn)行填埋。據(jù)了解，目前在興旺國家，含汞電池已經(jīng)被淘汰了，干電池實現(xiàn)了無汞化或低汞化。在中日友好環(huán)保中心擔(dān)任參謀的日本專家小柳秀明說，日本現(xiàn)在生產(chǎn)和使用的干電池都是不含汞的，由于無汞，廢電池對環(huán)境的危害大大減輕了，填埋處置的費用也降低了。我國從今年1月1日起，也開始實行干電池的低汞化和無汞化，在新世紀(jì)到來的時候，綠色環(huán)保電池終于走進(jìn)了中國百姓的生活。不過，據(jù)記者了解，我國大多數(shù)消費者對廢電池污染的了解不是太多，人們購置電池時往往有很大的隨意性，并沒有把是否符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)放在第一位。而對于電池生產(chǎn)廠家來說，生產(chǎn)環(huán)保電池，需要改良工藝設(shè)備和原料配方，這無疑要增加資金投入和生產(chǎn)本錢，企業(yè)并不是很情愿。目前有些企業(yè)對電池的“限汞規(guī)定〞漠然置之，按兵不動。如何倡導(dǎo)有利于環(huán)境保護(hù)的綠色消費觀念？如何促使企業(yè)生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)的綠色產(chǎn)品？記者采訪了北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心的葉文虎教授。他說，選擇什么樣的消費品決定著人們的消費方式，而公眾的消費方式那么是社會文明程度的一個標(biāo)志。應(yīng)當(dāng)通過宣傳教育，倡導(dǎo)公眾選擇符合可持續(xù)開展理念的新的消費方式，購置有利于環(huán)境保護(hù)的綠色產(chǎn)品，消費者的選擇會推動生產(chǎn)者去改良產(chǎn)品。此外，還應(yīng)積極倡導(dǎo)廠家生產(chǎn)對環(huán)境無害的產(chǎn)品。企業(yè)用什么樣的產(chǎn)品刺激消費，這涉及到企業(yè)家的素質(zhì)和企業(yè)的形象。然而，僅僅有這兩點是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因為從公眾的消費心理來說，一般追求的是價廉物美，環(huán)保并非是一個很重要的因素；從企業(yè)的經(jīng)營來說，賺錢是第一位的，環(huán)保也不是被考慮的首要因素。因此，必須由政府出面，運用經(jīng)濟(jì)的、法律的和行政的手段促使企業(yè)的生產(chǎn)方式和公眾的消費方式符合環(huán)境保護(hù)的要求。在政府行為、市場行為(或企業(yè)行為)和公眾行為這三種人類的社會行為中，政府行為處于主導(dǎo)地位。廢舊電池的危害與我們的對策日益增長的垃圾產(chǎn)量正在使我們居住的星球超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，層出不窮的公害事件、“垃圾圍城〞早已為我們敲響了警鐘。如何實現(xiàn)無害化、減量化、資源化已是當(dāng)務(wù)之急。“放錯了地方的資源〞是近年來人們對垃圾的重新認(rèn)識。實行垃圾分類將使能夠回收的垃圾廢物實現(xiàn)物盡其用，變廢為寶。就體積和重量而言，廢電池在生活垃圾中是微缺乏道的，但它的害處卻非常大，電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬物質(zhì)。汞具有強烈的毒性，鉛能造成神經(jīng)紊亂、腎炎等；鎘主要造成腎損傷以及骨疾－骨質(zhì)疏松、軟骨癥及骨折。假設(shè)把廢電池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，滲出的重金屬可能污染地下水和土壤。電池在我們生活中的使用量正在迅速增加，已深入到我們生活和工作的每一個角落。WALKMAN、BP機、移動電話、照相機、計算器。目前，全國的電池消費量在70億只左右。據(jù)預(yù)測，到2000年僅BP機的電池用量就將到達(dá)15.5億只。這些電池假設(shè)未得到妥善處理，將直接或間接地危害人們的身體健康。實施并倡導(dǎo)廢舊電池分類收集活動為越來越多的人們所認(rèn)識，并得到越來越多的重視、支持和參與棗與其分散污染，不如集中治理。廢舊電池的加工與回收西歐許多國家不僅在商店,而且直接在大街上都設(shè)有專門的廢電池回收箱,將收集起來的費電池先用專門篩子篩選出那些用語鐘表、計算器及其它小型電子儀器的紐扣電池，它們當(dāng)中一般都含有汞，可將汞提取出來加以利用，然后用人工分揀出鎳鎘電池電池，法國一家工廠就從中提取鎳和鎘，再將鎳用于煉鋼，鎘那么重新用于生產(chǎn)電池。其余的各類廢電池一般都運往專門的有毒、有害垃圾填埋場，這種做法不僅花費太大〔例如：在德國填埋一噸廢電池費用達(dá)1700馬克〕，而且還造成浪費，因為其中尚有不少可作原料的有用物質(zhì)。瑞士有兩家專門加工利用舊電池的工廠，巴特列克公司采取的方法是將舊電池磨碎，然后送往爐內(nèi)加熱，這時可提取揮發(fā)出的汞，溫度更高時鋅也蒸發(fā)，它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。該工廠一年可加工2000噸廢電池，可獲得780噸錳鐵合金，400噸鋅合金及3噸汞。另一家工廠那么是直接從電池中提取鐵元素，并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金屬廢料直接出售。不過，熱處理的方法花費較高，瑞士還規(guī)定向每位電池購置者收取少量廢電池加工專用費，的國馬格德堡近郊區(qū)正在興建一個“濕處理〞裝置，在這里除鉛蓄電池外，各類電池均溶解于硫酸，然后借助離子樹脂從溶液中提取各種金屬物，用這種方式獲得的原料比熱處理方法純潔，因此在市場上售價更高，而且電池中包含的各種物質(zhì)有95%都能提取出來。濕處理可省去分揀環(huán)節(jié)〔因為分揀是手工操作，會增加本錢〕。馬格德堡這套裝置年加工能力可達(dá)7500噸，其本錢雖然比填埋方法略高，但貴重原料不致丟棄，也不會污染環(huán)境。德國阿爾特公司研制的真空熱處理法還要廉價，不過這首先需要在廢電池中分揀出鎳鎘電池，廢電池在真空中加熱，其中汞迅速蒸發(fā)，即可將其回收，然后將剩余原料磨碎，用磁體提取金屬鐵，再從余下粉末中提取鎳和錳。這種加工一噸廢電池的本錢不到1500馬克。從我做起，從身邊每一件小事做起，是我們的座右銘。關(guān)愛身邊環(huán)境、參與廢舊電池的分類回收利用是我們每一個人的責(zé)任和義務(wù)。個人的行為也許微缺乏道，但把我們每個人的力量聯(lián)合起來，便足以托起一種文明，一種與自然共生的文明，一種可持續(xù)開展的文明。環(huán)?；饡O(shè)立兩項基金用于廢舊電池處理和可持續(xù)開展研究由中華環(huán)境保護(hù)基金與德賽能源科技有限公司聯(lián)合設(shè)立的“中華環(huán)境保護(hù)基金會德賽電池環(huán)保專項基金〞6月7日在正式啟動。全國人大環(huán)資委主任委員曲格平、國家環(huán)?？偩指本珠L王玉慶等參加了啟動儀式。廢舊電池的回收處理是一個非常難解決的環(huán)保問題，需要做出更多努力，德賽電池環(huán)保專項基金的啟動，對這一問題的解決大有好處。我國的生態(tài)環(huán)境問題十分嚴(yán)峻，光依靠政府的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要廣闊公眾，包括企業(yè)的積極參與?！爸腥A環(huán)境保護(hù)基金會德賽電池環(huán)保專項基金〞由廣東德賽集團(tuán)捐資100萬元人微言輕啟動基金，將致力于解決廢舊電池對環(huán)境的污染，協(xié)助國家有關(guān)部門搞好相關(guān)研究工作，也將出版有關(guān)廢舊電池污染防治的書籍，鼓勵和表彰在這方面做出突出奉獻(xiàn)的集體和個人，支持和資助這方面的合作與交流。據(jù)悉，國家環(huán)境保護(hù)總局“廢舊電池處理污染防治技術(shù)政策研究〞課題將成為該基金支持的第一個工程。又訊為促進(jìn)中國環(huán)保事業(yè)的可持續(xù)開展，中華環(huán)境保護(hù)基金會設(shè)立的“可持續(xù)開展專項基金〞最近在上海正式啟動。全國人大環(huán)境與效法保護(hù)委員會主任委員曲格平、原上海市人大副主任孫貴璋、中華環(huán)?；饡貢L徐慶華等出席啟動儀式。中華環(huán)境保護(hù)基金會“可持續(xù)開展專項基金〞由上海中東實業(yè)投資股份有限公司出資人民幣600萬元作為啟動資金，同時，接受國內(nèi)外有關(guān)組織和個人的出資和捐贈。專項基金將由專門成立的指導(dǎo)委員會進(jìn)行管理，用于獎勵和表彰在國家環(huán)保事業(yè)中做出突出奉獻(xiàn)的單位和個人；支持和資助環(huán)保科技類工程的研究；支持和資助環(huán)保領(lǐng)域的國際、國內(nèi)合作與交流；支持和資助環(huán)保類科技園區(qū)、孵化基地等的建設(shè)。第三節(jié)中國釩電池上游配套產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r一、全球釩礦資源分布釩在常溫中不易氧化。釩主要被用來加工合金，釩與鋼的合金叫釩鋼，工業(yè)上用途很廣。釩礦資源：澳大利亞的釩礦資源主要分布在西澳。位于西澳的維因迪姆拉(Windimurra)礦山的釩礦資源，占澳全部釩礦資源的97%。2024年世界釩的儲量為1300萬噸〔金屬量〕，我國儲量約占全球的38.5%。二、中國釩礦資源分布釩是我國優(yōu)勢礦產(chǎn)，資源儲量在國際上也占有重要地位。圖表SEQ圖表\*ARABIC3中國釩礦礦產(chǎn)資源分布圖信息來源：國家統(tǒng)計局中國釩礦分布于19個省、市、自治區(qū)。五氧化二釩達(dá)百萬噸以上的有四川〔1281.9萬噸〕、湖南〔366.8萬噸〕安徽〔235.8萬噸〕、廣西〔203.1萬噸〕、湖北〔144.1萬噸〕與甘肅〔125.9萬噸〕，這六個省〔區(qū)〕共計2357.6萬噸，占全國五氧化二釩儲量的90.8%。三、國內(nèi)外金屬釩供應(yīng)狀況及前景國內(nèi)外金屬釩市場狀況由于全球釩產(chǎn)品供應(yīng)出現(xiàn)緊張，當(dāng)前無論是國際市場還是中國市場，釩品市場行情都出現(xiàn)了大幅上漲。據(jù)我們了解，來自中國和南非的釩供應(yīng)減少，目前歐洲釩鐵報價高達(dá)93美元/千克，創(chuàng)2024年6月以來的最高紀(jì)錄，70-80%釩鐵價格那么上漲至88-93美元/千克。與年初42-45美元/千克相比，漲幅將近一半。而國內(nèi)釩鐵價格也出現(xiàn)40-50%的漲幅，目前50#釩鐵市場價格大約在20-23萬元/噸。造成釩市供應(yīng)緊張價格暴漲的原因可以分析為兩點：1、國際市場：南非國家電網(wǎng)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致其電力供應(yīng)缺乏，南非Eskom電力公司對當(dāng)?shù)氐拟C廠繼續(xù)實施限電，因此影響了兩大釩生產(chǎn)商的正常生產(chǎn)。據(jù)我們所知，該地區(qū)的釩生產(chǎn)量大約在3萬噸左右，約占全球釩市場30%的份額。其中，南非海維爾德(Highveld)的釩產(chǎn)量就到達(dá)26000噸。消息人士認(rèn)為，南非國家電力公司Eskom預(yù)期減少電力供應(yīng)的緊急措施可能持續(xù)至3月，這將有利于國際釩產(chǎn)品價格持續(xù)走高。2、中國市場：國內(nèi)由于當(dāng)時處于春節(jié)期間，產(chǎn)量受到限制，加上南方大雪，像攀枝花地區(qū)的釩生產(chǎn)受到影響比擬大。其它主要產(chǎn)地：湖南、湖北、河南同樣受到很大影響，釩原料和成品生產(chǎn)量大幅減少。同時，由于2024年11月1日起，中國政府對釩產(chǎn)品調(diào)高了出口關(guān)稅，中國釩鐵出口數(shù)量也在減少。因此，中國市場上不管是釩品內(nèi)銷還是出口，貨源供應(yīng)都十分有限。綜合以上兩點原因，中國與南非都是世界產(chǎn)釩大國，如果釩市場供應(yīng)緊張，全球釩價自然暴漲。世界釩資源供應(yīng)情況世界上的釩資源總儲量可被人類使用幾個世紀(jì)。澳大利亞、美國、俄羅斯、南非、芬蘭和中國是世界上的主要資源國和生產(chǎn)國。我國的釩資源和釩制品生產(chǎn)基地集中在四川省的攀枝花地區(qū)，其釩資源占全世界總儲量的30%以上，資源并不缺乏?，F(xiàn)在的主要工作是集中在釩的新應(yīng)用，以及釩新產(chǎn)品的開發(fā)等方面。過去，釩主要用于鋼鐵工業(yè)中；現(xiàn)在，因其具有許多特殊性能而應(yīng)用于重要的高科技領(lǐng)域。所以說，現(xiàn)在釩成了高科技領(lǐng)域應(yīng)用的重要稀有金屬，就世界范圍而言，釩也是世界上具有戰(zhàn)略意義的稀有金屬。釩產(chǎn)品越來越廣泛地被應(yīng)用在航空、航天等高科技領(lǐng)域。全球有85%以上的釩制品被用在鋼鐵工業(yè)。釩是一種稀有金屬，釩是從英語的Vanadium音譯過來的。釩的化學(xué)符號是V，它的原子序數(shù)是23。釩的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，在常溫下不會被氧化。釩對食鹽溶液及海水具有高度的耐蝕性。堿溶液及硫酸對它不起作用，氫氟酸、熱的濃硫酸和硝酸以及王水能溶解釩。熔融的堿、碳酸鉀、硝酸鉀可溶解釩并形成釩酸鹽。釩與硅和碳形成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化學(xué)穩(wěn)定性。釩在933K〔660℃〕以上的溫度中被氧化成五氧化二釩V2O5。釩的結(jié)構(gòu)強度相當(dāng)高，但極易燃、釩的化合物毒性很高、含釩的塵埃被吸入后會致肺癌。在氧化物中釩一般顯+5價，但也有+2、+3和+4價的氧化物存在，不過它們比擬容易過渡為+5價的氧化物。2價和3價的釩氧化物是堿性的，4價的氧化物是雙性的，5價的氧化物是酸性的。在自然界，釩的礦物一般與其它金屬礦物共生在一起。釩一般以化合物形式存在，自然界中約有65種釩的化合物。在自然界中，礬土、石油、煤和油頁巖中都含有不少釩。光譜分析發(fā)現(xiàn)，在太陽和一些恒星的外表也有釩。

鈍金屬釩是用鈣在鋼制容器內(nèi)復(fù)原五氧化二礬的方法制得的。得到的金屬釩微粒洗滌后于真空爐中熔成塊，如此獲得的金屬含99．99％的釩。不過，大多數(shù)釩來自于其它礦物加工時的副產(chǎn)品。在我國，釩90％左右用于鋼鐵工業(yè)，釩在鋼中的應(yīng)用主要是通過添加釩來提高強度和韌性。在結(jié)構(gòu)鋼中參加0．1％的釩，可提高強度10％—20％，減輕結(jié)構(gòu)重量15％—25％，降低本錢8％—10％。由于釩鋼具有強度大，韌性、耐磨性及耐蝕性好的特點而廣泛應(yīng)用于輸油〔氣〕管道、建筑、橋梁、鋼軌和壓力容器等工程建設(shè)中。釩和鈦組成重要的金屬合金Ti—6Al—4V，用于飛機發(fā)動機、宇航船艙骨架、導(dǎo)彈、軍艦的水翼和引進(jìn)器、蒸汽渦輪機葉片、火箭發(fā)動機殼等。此外，釩合金還應(yīng)用于磁性材料、硬質(zhì)合金、超導(dǎo)材料〔如v，Ca)及核反響堆材料等領(lǐng)域。國內(nèi)生產(chǎn)釩鋁中間合金的企業(yè)有寶雞有色金屬加工廠和錦州鐵合金廠，國內(nèi)的釩鋁合金產(chǎn)量不能完全滿足國內(nèi)需要，每