九十年代初期,国家投入专项技术改造资金,改造天津电源研究所的太阳电池测试实验室,建立了一套一级标准太阳电池计量装置。主要包括实验室内一级标准太阳电池标定系统和二级标准太阳电池量值传递系统,大大的提高了该实验室的太阳电池测试水平和能力。在此基础上成立了信息产业部电子205计量站,专门从事太阳电池的检测计量工作,为中国太阳电池行业提供准确的检测计量测试服务。上世纪七十年代,天津电源研究所在太阳电池研究开发应用的同时,投入了相当大的人力和物力,建立了太阳电池测量实验室,开始了太阳电池的标定与测试技术的研究工作。主要的测试设备包括国产和进口的A级太阳模拟器,用于电性能测量并开发了基于锁相放大技术的太阳电池光谱响应测量系统。初目标是建立准确的一级标准太阳电池作为全行业太阳电池的计量基准。在此期间,各种太阳电池标定技术得到了充分开发,主要包括高山标定,地面光谱标定、实验室内光谱标定,飞机标定,航天飞机标定等多项标定技术都得到了开发和尝试,终形成了天津电源研究所的标准太阳电池体系,天津电源研究所的标准太阳电池在中国大陆得到了广泛的推广和应用。 八十年代初期,中国的太阳电池测试技术已经逐渐成熟。作为一个新兴的行业,必须开展产品、计量方面的标准化工作,于是组织了全行业的太阳电池测试专家成立了全国光伏能源系统标准化委员会,专门负责太阳电池测量、测试和产品质量方面的标准起草和制定工作。初的目标是为了实现太阳电池产品的全行业量值统一,先后制定了“太阳电池标定方法”,“单晶硅太阳电池总规范”,“空间用太阳电池温度系数测量方法”,“单晶硅太阳电池总规范”,“地面用太阳电池组件的环境实验方法”,“地面用标准太阳电池”,“空间用标准太阳电池”,“光谱标准太阳电池”和“太阳模拟器总规范”等几十项国家标准,这些标准起到了统一量值,促进产品质量提高的作用。 太阳电池的量值统一在全世界也是一个待解的难题。为此国际先进太阳电池测试实验室试图通过国际比对来实现全世界的太阳电池量值统一。著名和成功的一次国际比对是PEP`power_93国际标准太阳电池比对,这是美国能源部的项目。由美国可再生能源试验室牵头,全世界有十个国家的十三个著名太阳电池测试实验室参加。每个实验室提供两个没有标定数据的标准太阳电池标样,全部23个标准太阳电池通过各个实验室的背靠背标定后形成国际太阳电池基准WPVS(world photovoltaic scale)。天津电源研究所(信息产业部205计量站)参加了本次标准太阳电池国际比对活动。通过筛选,终只有四个与平均值接近的实验室的数据被用作WPVS的量值,这四个实验室分别是NREL(美国)、JQA(日本)、PTB(德国)和天津电源研究所。这四家实验室同时也具有了今后世界光伏计量基准WPVS的再标定资格。 现在,这套太阳电池标准(WPVS)已经成为全世界太阳电池行业广泛应用的标准。由于天津电源研究所的积极推广,中国太阳电池行业现在普遍采用WPVS作为测试标准。值的一提的是,通过本次比对活动, 205计量站的太阳电池测试能力已得到国际同行的认可。205计量站已经具备标定太阳电池(制作标准)和传递太阳电池标准的能力。 205计量站也是全球环境基金/中国可再生能源发展促进项目的太阳电池检测实验室,现正升级实验室的能力进行太阳电池组件按国际标准IEC61215进行检测。 太阳电池的主要技术参数是太阳电池的光谱响应,短路电流和开路电压以及太阳电池的光电转换效率。作为太阳电池计量项目,通常进行如下两方面内容的测试工作—标准太阳电池在标准太阳光谱条件下的短路电流标定和在太阳模拟器下测量太阳电池的伏-安特性测量,进而计算出标准太阳光谱条件下太阳电池的光电转换效率。由于无法得到与标准AM1.5太阳光谱分布相一致的人工模拟光源,因此无法直接测量出太阳电池在标准太阳辐照条件下的短路电流。各太阳电池测量实验室通常采用非常复杂的方法实现太阳电池在标准AM1.5太阳光谱下的短路电流测量并溯源到国际光辐照度量值基准,这一过程就是所谓的太阳电池标定。太阳电池的I-V特性测量方法是,首先采用与被测太阳电池光谱响应相似的标准太阳电池来设定太阳模拟器的标准测试条件下的辐照度,然后在太阳模拟器下测量被测太阳电池的I-V特性曲线,由于被测太阳电池与标准太阳电池的光谱响应相似,因此这种替代测量方法可以克服掉由于太阳模拟器的光谱分布于标准AM1.5太阳光谱分布不匹配造成的光谱失配误差。随着环保风暴席卷浙江所有的铅酸蓄电池厂家,外界对该行业的质疑声也此起彼伏。但浙江省蓄电池行业协会秘书长姚令春对本报记者表示,对这一行业不应该全盘否定。 “其实铅酸蓄电池行业的污染是可控的,也并非是将要被淘汰的行业。”据姚令春介绍,美国总统奥巴马曾对外界宣布用24亿美元支持48个项目,以发展下一代电池和电动车研制与生产,其中就包含6680万美元支持铅酸蓄电池的项目。在他看来,当前还没有一种其他电池能够在经济性和效率方面完全取代铅酸蓄电池,“相信经过整顿和严格准入,这个行业会重新步入正轨”。骆驼股份一位高管也表示,一些铅酸蓄电池小厂既不承担环保成本、又钻税收漏洞,对他们这样的大厂来说是不公平的。准入条件的出台使得大厂更能发挥产能和质量方面的优势。中信金通证券投资研究部分析师认为,此次“血铅超标”事件发生后,行业的集中度将会进一步提高,利好规模型企业。而如果事态进一步发展,则将迎来行业的大整合。不过,南都电源5月中旬发布公告称,为配合浙江省对全省铅蓄电池行业进行专项整治,公司下属子公司杭州南都电池有限公司和杭州南都能源科技有限公司分别于近日停止生产。 “目前,针对铅酸蓄电池厂的停产整顿主要在浙江和广东两省,其他省份的企业还未受到波及。”姚令春说。但他担心,一旦停产时间过长,会对铅酸蓄电池市场供应带来冲击,“如果再停一个月,可能问题就大了。” 而业内人士表示,由于浙江等地的铅酸蓄电池厂停产整顿,当地企业的生产排期已受到影响,如果这一现状没有改观的话,不排除铅酸蓄电池市场价格也会有所波动。
近年来,我国铅污染事件频发,并诱发一系列群体性事件,在社会上产生了不良影响。部分企业规模小、工艺技术落后、污染治
理水平低、管理粗放,加之铅污染的累积效应,导致“血铅”等事件屡屡发生,严重威胁着人民群众身体健康。
杨铁生认为,我国铅污染事件的高发态势,原因在于电池生产环节铅污染物超标排放问题突出,回收无序导致含铅废酸污染严重
,铅再生利用不规范导致大量二次污染。铅污染形势十分严峻,行业秩序混乱,已到了非下大决心治理不可的地步。
从发达国家的实践经验看,通过规范生产、有序回收、严格管理,铅蓄电池污染问题是可以解决的。美国铅蓄电池的用铅量占全
汤浅蓄电池国用铅总量的95%以上,但其造成的铅排放仅占其总排放量的1.5%。2008年,美国政府已将铅蓄电池生产从主要铅污染源中排除。
我国是大的铅蓄电池生产和出口国,2012年全国产量约1.74亿千伏安时,比上年增长27%,耗铅量320多万吨。全行业生产企业
数量众多,获得生产许可证的企业约1800家。“十二五”期间随着汽车、电动自行车和光伏电池储电等快速增长,铅蓄电池市场
需求仍将保持较大幅度增长,而随着铅蓄电池市场保有量增加,再生铅行业也将保持较快增长速度。
杨铁生表示,要从根本上杜绝“血铅”事件发生,就要扎扎实实规范提升铅蓄电池和再生铅产业,建立规范有序的回收利用网络
,推动形成全国铅资源循环利用体系。
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容量保持和储存
l自放电
(1)当一经充电之电池若经长期储存,则其容量将逐渐减少,并成为放电状态,此种现象称为自放电,且这现象是无法避免的。
即使电池未使用过,也会因电池内部起化学及电化学反应而造成自行放电,现将铅酸蓄电池的自行放电之情况分述如下:
A.化学因素 不论是阳板(PbO2)还是阴板(Pb)的活化物质,都需经分解或逐步与硫酸反应(电解液),而转变成较稳定之硫酸铅,
这个过程也就是自行放电。万松蓄电池
B.电化学因素由于不纯物质的存在,电池内部会形成局部电路或与两极发生氧化还原反应,而造成自行放电。力能电池电解质因
杂质含量极低,因而自放电量非常小,这源于电池的超强保持特性。
(2)电池的自放电与储存温度有着密切的关系
电池放电后应立即充电,不可将电池在放电后长期搁置;不需要用的电池搁置一段时间后应进行重复补充电,直至容量恢复到储
存前的水平。
当容量仅为或低于额定容量的40%时(开路电压25℃时低于6.3V/12.63V),应用均衡充电以使容量恢复。
常温下应三个月一次对电池进行补充电,(补充方法请参见表3)低温下电池可储存更长的时间,例如电池储存于15℃,无潮湿,
干净及无阳光照射的地方,在进行必要的补充电前,可保持12个月以上。
铅酸电池反弹前景依然不容乐观
7月中旬以来,以天能动力和超威动力为代表的铅酸蓄电池龙头企业掀起一股涨价风波。以市场主流型号48V-12A电池为例,两大
巨头分别于7月10日、15日、22日三次上调价格,其中前两次分别提价10元/组,而第三次提价近70元/组。进入8月,超威动力又
将价格上调20元/组。经过多次提价后,每组电池价格已经上涨110元,总涨幅已经超过36%。
事实上,两巨头的这一波提价行为是其之前发起价格战的后续表演。自2012年年初开始,天能和超威的相关产品便纷纷降价,打
起了价格战。2012年初,48V-12A电池一组约在460元左右,今年7月提价前已经降到300元的水平,价格战的激烈程度可见一斑。
与此同时,去年九部委联合发起铅酸蓄电池行业整顿,铅酸蓄电池行业的企业数量大幅下降,存活下来的大企业产能迅速扩张,
导致行业产能过剩。大型企业通过价格战去争夺市场份额,而一些规模小的企业无力应对只好退出。
天能动力和超威动力去年的市场占有率超过50%,有机构预计,今年二者的市场占有率或提高至75%。