電池回收的問題范文

導語：如何才能寫好一篇電池回收的問題，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【摘要】隨著電池工業的發展，廢舊電池的回收處理無論是從資源循環利用方面還是從保護環境及人類健康方面來說都有重要意義。開發廢舊電池回收處理技術刻不容緩，需要加深對其研究和了解，從而使廢舊電池的回收處理系統化、規范化、科學化，從根本上解決廢舊電池污染環境的問題。針對這一現象，文章從廢舊電池的危害和我國廢舊電池的回收狀況入手，分析了我國廢舊電池的回收處理面臨的主要問題，并從政府、企業和個人的角度探討了可能的解決方案。

【關鍵詞】回收 廢舊電池 現狀 對策

1.廢舊電池的危害

廢舊電池無論是對人體本身還是對周邊的環境的污染都是不可估計的。無論是普通的干電 池，還是電子表中的紐扣電池， 里面都含有多種化學物質。電池一旦廢棄， 它的危害是持久而巨大的，不論將廢電池深埋在地下， 還是在大氣中，廢電池中的重金屬都會隨滲液一起流出，造成對土壤、水的再污染。這種污染對人類健康的危害極大。

2.我國廢舊電池回收中存在的問題

2.1我國的法律體制不健全。長期以來，由于我國缺乏廢電池回收的相關法律體制，使得生產者、使用者和管理者之間各自應承擔的責任仍不明確。其回收利用的過程必然會產生更為嚴重的環境問題。一些不正規的小企業由于缺乏必要的技術支持和處理設備，不但很難有效回收利用， 反而還會造成更為嚴重的二次污染。

2.2我國的回收體系缺乏系統化。我國的廢舊電池回收網絡相當分散，個體從業人員走街穿巷回收為主，還包括廢舊電池經營企業直接回收、生產廠家通過以舊換新回、環保部門從生活垃圾中回收等。目前廢舊電池的回收網絡基本上是組織、個人自發編織而成的，雖宣傳力度較大，但是個人的能力所限， 形成不了規模， 經過幾年的努力，收集的數量也僅僅是銷售量的滄海一粟。

2.3企業的回收處理技術不夠完善，各種經濟因素制約著廢舊電池處理產業的發展。由于宣傳教育力度不夠， 居民對于廢舊電池的危害缺乏認識， 環保意識淡薄， 不能積極主動 的參與廢舊電池回收處理。人們在購買電池時也 并不考慮其是否符合環保標準。很多設置的廢舊 電池回收箱， 被當作垃圾箱， 形同虛設。

3.我國廢舊電池回收的合理化措施

3.1針對政府的措施。我國政府應通過立法并制定實施細則，強制規定廢舊電池必須回收， 禁止隨意丟入生活垃圾中，對積極參與回收利用的科研單位和企業要給予政策和資金傾斜，確保投資者資本的增值和處理所得產品的優先推廣。其次，國家應建立有效的廢舊電池回收管理體系，明確管理廢電池回收利用的職能部門，制定回收再生利用實施細則，構建一套完善有效的回收網絡體系。

3.2針對地方政府和行業協會的措施。針對地方政府和行業協會的措施各地政府可以根據地方的不同制定與其相適?？梢栽试S相應的行業協會成立，進行更為全面，更為專業的管理。這樣就可以對具體的措施進行運用到最好，可以將回收的意識更好的傳給群眾，同時也可以將企業的回收方式做得更完善。加大宣傳力度，充分利用媒體、科普活動、強行標識等多種形式，宣傳廢舊電池對人類健康和自然環境的危害及回收利用的意義。動員全社會的一切力量，使更多的人樹立 廢舊電池必須回收利用的觀念，從而自覺參與回收活動。

3.3針對企業的措施。制造企業是產品的生產者，它在回收物流合理化中是一個關鍵環節，如果能解決好制造企業的問題，就能促使回收物流的合理化。生產或制造商品企業的生產原料可采用原物 料、再生物料，制造過程中采用可再用的工具或器械，生產過程剩余的廢棄品或物料可以進行適當的資源回收，并在生產時就要注意到產品的回收問題，盡量做到綠色生產， 從源頭上提高物品的回收活性。以立法的形式明確制造企業承擔廢舊家電回收利用的責任。與此同時，國內的一些科研單位和企業也已經研發出來相關的技術，如河南省新鄉電池廠已經有科技人員設計出了廢舊電池回收再利用的成套技術和生產設備；遼寧省鞍山市開發成功了廢舊電池回收再生資源及無害化處理工藝，這些技術完全可以互相借鑒，擇優推廣。

3.4針對公眾的措施。應增強家電用戶的環保意識，使其認識到隨便丟棄廢舊電池的危害性。既造成環境污染，又造成資源的浪費。消費者從一定程度上影響著制造企業在原料選擇和制造方式中的取向，如果對消費者的購物意向能進行合理引導， 也是為我國回收物流趨于合理化的有效途徑。為提高廢棄物的回收活性， 消費者還可采用正確的廢棄物分類，一方面可增 加資源的復生效率， 另一方面也可減少廢棄物對 于環境的污染。除此之外，公眾要加強自我的回收意識，要注意廢棄物的分類，這樣便于廢棄物的再轉手處理，便于分類和回收再利用。只要大家一起努力，肯定會將廢舊電池的回收處理的更好。這樣廢舊電池的污染就不會那么大了，我們的人體的傷害會變得很小再者環境也會受到保護。

3.5實現循環經濟，打造資源節約型社會是歷史的必然選擇

首先，從保護環境角度講，即便到了一次性干電池都已實現無汞化，廢舊電池的循環再利用也必須堅持做好。更何況目前電池無汞化進程并不樂觀，規模較大的電池生產企業能做到低汞、無汞化，而大量小企業由于資金、技術、成本等原因，其生產的電池仍存在高汞現象。

其次，從節約資源的角度講，更要作好回收處理工作。有統計資料表明，我國每年用于生產干電池要消耗鋅12萬t；二氧化錳20萬；銅2萬t；汞數十噸，還有相當多的氯 化鋅、石墨、瀝青、不銹鋼等，這些資源需要經過采礦、選礦、冶煉等過程獲得。大量一次性廢舊電池不回收，不但污染環境，還浪費了寶貴的金屬資源，這些都是不可再生資源，這不符合科學發展觀要求。目前我國資源、能源短缺日趨嚴重，環境污染形勢日益嚴峻，搞好廢舊電池的回收處理，是落實科學發展觀，實現循環經濟，打造Y源節約型社會的必然選擇。發達國家在廢舊電池回收利用方面已有很多成功經驗和模式可予借鑒。

參考文獻：

[1]鄧志新.中小外貿企業服務外包模式探索[J].特區經濟，2012

[2]劉娟.小額跨境外貿電子商務的興起與發展問題探討―后金融危機時代的電子商務及物流服務創新[J].對外經貿實務，2012

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新能源汽車的動力電池性能會隨著使用次數的增加而衰減。隨著中國新能源汽車數量的增加，達到使用壽命的動力電池組將會大量淘汰，動力電池能否有效回收利用將直接影響新能源汽車產業的可持續發展。目前我國已經開始加強對動力電池回收利用工作的技術指導和規范，通過建立上下游企業聯動的動力電池回收利用體系，防止走其他廢棄物治理走過的“先亂后治”的老路。不過雖然政策的大方向已明，但動力電池回收利用的市場則比較遲緩。其中在回收技術水平和回收體系建設上，我國應加快速度向國外企業學習。

動力電池回收將成為重要問題

發展新能源汽車是大勢所趨，中國各家汽車企業也紛紛進軍新能源汽車領域。去年，我國新能源汽車產量已躍居全球第一，全年汽車生產340471輛，銷售331092輛，同比分別增長3.3倍和3.4倍，可以說我國新能源電動車產業已迎來生產的高峰期。進入2016年，行業相關人士也估計預計新能源汽車將會翻倍增長，新能源汽車產量也會持續擴大。

毫無疑問，發展新能源汽車有很多優點，大多數人一提到新能源汽車，總能說出諸如節能、環保等一系列優點，但是發展新能源汽車可能帶來的弊端，知道的卻寥寥無幾。從汽車的使用壽命來看，一個嚴肅的問題已經擺在了現實面前，那就是再過幾年，第一批在中國面世的新能源汽車電池即將面臨著更新換代，那么淘汰下的廢舊電池如何安全處理將成為重要的問題。

據悉，從新能源汽車的成本構成來說，價格為30萬的新能源汽車的電池成本在10萬元左右。雖然動力鋰電池的使用壽命大概是20年，但是用于汽車，其壽命一般只有5-8年，因為它的容量衰減到初始容量80%以下時，電動汽車的續航里程就會明顯減少。其中磷酸鐵鋰材料電池性能剩余70%時，就需要退役，如果性能剩余50%則直接進行拆解；三元鋰電池性能在70%時同樣需要退役。所以汽車動力電池在5年左右就需要更換。

行業相關的數據則更給出這個不容忽視的現實。

據行業內估計，2015年我國新能源汽車電池累計報廢量約為2―4萬噸，該數字將以每年2萬噸左右的數量遞增，到2020年，僅鋰電池年報廢量就將達到12―17萬噸。這些電池如果不及時地進行回收和處理，將會對環境造成二次污染。數據顯示，20克的手機電池可使1平方公里土地污染50年左右，那么幾噸重的電動汽車動力電池廢棄在自然環境中，勢必會對環境造成更大的污染。

與此同時，我國新能源汽車電池產業的產能也在快速增加。其中2015年電池產業投資大概是1千億元，在建、核建的產能1800億瓦時。這么大的電池產能，五六年之后就進入大規模淘汰期，誰來回收？回收產業在哪里？都成為目前亟需解決的問題。

而且作為“靜脈產業”的一種，我國對動力電池的回收利用尚沒有成熟的經驗。根據國外的資料，電池回收的技術路線相當復雜，比如在對廢鋰電池的處理上，首先要對其進行預處理，包括放電、拆解、粉碎、分選；拆解之后的塑料以及鐵外殼可以回收；然后再對電極材料進行堿浸出、酸浸出，多種程序之后然后再進行萃取。這套程序工藝復雜，且成本較高，如何讓企業能夠進入該行業并取得一定的利益也都成為潛在的問題。

國家明確：不走“先亂后治”的老路

過去三十年來，中國的經濟發展實際走的還是“先污染后治理”的老路。中國以出口為導向的經濟，除去鋼鐵、煤炭，水泥、造紙、化工、紡織、印刷、材料等等行業，基本全是污染大戶，這種遍地開花式的污染態勢，已經讓中國的土地在極短的時間內承受了大量污染之殤。

新一屆的政府已經明確，未來中國不走“先亂后治”的老路，因為嚴重的空氣污染、水體和土壤污染已經導致國家巨大的經濟損失。所以我們看到最近兩年來，反腐敗之外，反污染成為考察官員的又一個重要抓手。

今年1月4日，被稱為“環保欽差”的中央環保督察組正式亮相，首站選擇河北進行督察。今年5月3日，中央環保督察組向河北省反饋了此前進駐督察情況。其中“河北省對環境保護工作的重視程度和工作力度，與中央要求和群眾期待仍有較大差距”、“原省委領導對環境保護工作不是真重視，沒有真抓”……這些毫不留情的批評直指問題要害。這是中央環保督察組的首次亮劍。通過嚴格落實環境保護主體責任，強化“黨政同責”和“一崗雙責”，破除環境治理積年頑疾，環保督察被寄予厚望。

對于新能源汽車的動力電池的回收利用，國家也沒有懈怠。

2016年1月，工信部、發改委、環保部、商務部、質檢總局五部委聯合下發《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策（2015年版）》（簡稱《技術政策》），這是在2015年9月出臺的征求意見稿基礎上，正式下發的關于新能源汽車動力電池回收利用的指導性政策。盡管這一政策并非強制性政策，但五部委聯合下發還是足以說明政府對于這一問題的重視程度。科技部部長萬鋼也在1月23日舉辦的“中國電動汽車百人會2016”上明確表示：“我們要高度關注一件事，要加快研究動力電池的回收和再利用。”

發改委有關負責人表示，《技術政策》出臺的主要目的，就是加強對動力電池回收利用工作的技術指導和規范，明確動力電池回收利用的責任主體，指導相關企業建立上下游企業聯動的動力電池回收利用體系，此舉有助于培育良好的再利用體系，防止走其他廢棄物治理走過的“先亂后治”的老路。

值得注意的是，為了構建起電池回收再利用的可追溯體系新版，《技術政策》明確提出將建立動力電池編碼制度。據悉，具體編碼工作由生產企業負責，國家汽車標準化主管部門將盡快制定動力電池產品編碼標準；動力電池生產企業（含進口商）要對所生產（或進口）的所有動力電池產品進行編碼，并建立可追溯系統。

此外，為了提高新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用水平，工業和信息化部還制定了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法》，自2016年3月1日起施行。

企業布局剛剛開始

雖然政策的大方向已明，但動力電池回收利用的市場的啟動則相對緩慢。由于我國在電池再利用技術上還有一些障礙，特別是由于動力電池重量體積大、材料種類繁多、電池單體一致性差以及壽命預測評估復雜等特點，車用動力電池不僅回收利用技術難度大，而且尚無創造回收利潤的能力。所以整個回收產業現在還處于散、小、亂、差的程度。

總體而言，動力電池回收在中國還是一塊“難啃的骨頭”，油水很少。如果沒有國家政策的牽頭、沒有補貼，那么一定難以形成氣候。很多人士估計，不排除在未來，國家會制定對這一特殊領域的補貼政策和支持性政策，另外國家也對回收技術研發準備了大量的專項資金以吸引企業投資，所以一些公司開始布局動力電池回收利用的市場。

比如新三板公司鼎端裝備就在今年4月公告，稱與清華大學核能與新能源技術研究院簽署“新能源汽車廢舊動力蓄電池回收設備研制”合作與開發協議。據悉，二者具體合作內容為：新能源汽車動力用鋰離子電池的回收設備的研制；新能源汽車動力用金屬氫化物鎳電池的回收設備的研制；新能源汽車動力用超級電容器的回收設備的研制。而合作期間清華大學核能與新能源技術研究院不得與第三方進行同樣內容的合作。

據了解，清華大學核能與新技術研究院徐盛明教授團隊于2002年開始從事鋰離子電池回收項目研究，多次承擔和參與國家自然科學基金項目。經過多年的不斷鉆研，在鋰離子電池回收領域積累了豐富的技術儲備。

在美上市的豪鵬國際集團旗下子公司贛州市豪鵬科技有限公司的“廢舊鎳氫、鋰電池回收利用項目”則在不久前獲得了國家發改委2015年中央預算內投資計劃節能循環經濟和資源節約重大項目資金。此次專項資金的下達，是國家部委對贛州豪鵬在新能源汽車動力電池回收及無害化處理領域的重大支持。

據悉，贛州豪鵬年處理10000噸各類廢舊電池、電池極片等原料的廢舊電池回收利用項目已在江西省贛州市開始實施，項目主要針對新能源汽車動力電池和各類電子產品的報廢電池，利用先進的環保工藝和設備進行無害化處理，目前已和國內多家新能源汽車工廠建立戰略合作伙伴關系，同時與上百家政府、企業單位簽署廢舊電池及廢棄電子產品定點回收處置協議，共同推進廢舊電池綠色回收體系的建設。2015年，公司與中國科學院過程工程研究所簽署合作協議，開始共同推進新能源汽車動力電池梯次利用及回收處理。

南都電源則在其2015年年報中表示，公司未來將逐步開展鋰電、電子類產品領域的回收業務，打造循環經濟領域的產業平臺，為公司向系統集成、運營服務戰略轉型奠定產業基礎，進一步提升產業鏈優勢。

中國開采“城市礦山”企業格林美也在年報別指出，公司將在原有優勢的廢舊電池回收體系與報廢汽車回收處置體系基礎上，積極拓展動力電池回收模式，開展動力電池梯級利用體系建設，與比亞迪公司合資設立儲能電站（湖北）有限公司，推動構建“材料再造---電池再造---新能源汽車制造---動力電池回收利用”的新能源產業價值鏈與循環產業鏈。

福建著名的新能源電池生產企業寧德時代具備動力和儲能電池領域完整的研發、制造能力，目前也在研究三元電池的回收利用工作。

另外，為鼓勵生產企業回收動力電池，不少地方政府已開始積極探索。比如上海政策顯示，車企回收動力電池政府將補助每套1000元；深圳則建立動力電池利用和回收體系，每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元，用于回收動力電池，初步建立電池回收的機制。

從各個企業的發展動向來看，中國處置廢舊動力電池的關鍵還是突破技術瓶頸，找到一條既環保又經濟的可行路徑。相關企業是否能夠成功，還在于能否通過開發可行的商業模式，為今后大規模處置提供解決方案。

日本和德國的經驗可供參照

在廢舊動力電池的回收上，日本和德國車企不僅成功實現了動力電池中的多次利用，還在全球建立了梯次回收產業鏈，值得國內企業學習。

比如豐田（含雷克薩斯）自2000年起，到目前已經在歐洲累計銷售了100多萬輛混動車，比目前我國的新能源汽車保有量還要大。2011年，豐田在本土啟動回收鎳氫電池的項目。

豐田與住友金屬合作，借助后者世界一流的高純度提取技術，豐田實現了混合動力車動力電池中鎳的多次利用，該項業務可回收電池組中50%的鎳；同時，豐田化學工程和住友金屬礦山配置了每年可回收相當于1萬輛混合動力車電池用量的專用生產線；而2012年，本田則與日本重化學工業公司合作配置了類似的生產線，這條生產線可以回收超過80%的稀土金屬，用于制造新鎳氫電池?；厥针姵仉m然是責任所在，但日企主要依靠回收金屬（包括對日本來說極為寶貴的稀土元素），作為回收產業驅動力。

同時，為了延長動力電池的使用壽命，避免處理高峰的產能限制。豐田還推進動力電池梯次利用項目。2015年，豐田將凱美瑞混合動力車的廢舊電池用于黃石國家公園設施儲能供電。日產也與住友合作利用電動車聆風的廢舊鋰電池開發蓄電池系統，作為太陽能發電的輔助儲能系統，用于在夜晚和光照不足天氣下的獨立供電。住友商事與日產合資成立的4REnergy公司，以電動車EV廢舊鋰電池的商業再利用為目標，其公司成立5年來，已經成為商業上最成功的鋰電池回收企業。

德國戴姆勒早在2007年其第一代電動版smart就已問世。到了2015年6月已經推出了第三代smart fortwo electric drive電動版。由于動力電池的梯次利用一方面可以實現節能，另一方面梯次利用得到普及還會極大地降低新能源汽車的成本。基于這一想法，德國戴姆勒就聯合多家相關背景的企業成立了合資公司，著手建立全世界最大的退役電池儲能電站，用于平衡整個德國的電網壓力。預期打造的儲能電站容量13兆瓦時，儲能裝置全部來自退役的smart電動版的動力電池。

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核心問題還是在鉛蓄電池下游產業鏈上。由于門檻低、技術含量較低，在利益的驅使下，個體戶反而成為廢舊鉛蓄電池回收的主力軍，這也成為整個行業中污染最大的環節。而在這個產業鏈下游的小冶煉廠又由于冶煉過程中的污染成為眾矢之的。

中國電池工業協會理事長韓作和中國電池工業協會綜合業務工程師張昱告訴《中國經濟和信息化》記者，鉛蓄電池回收的無序，是因為鉛成為了利益的載體。如何解決回收的無序難題，中國電池工業協會提出，只有通過建立鉛資源跟蹤系統才能從根源上處理好這個問題。

CEI：鉛蓄電池回收行業本身是從個體戶發展而來，他們中有些發展成了今天的大型企業，但回收這個環節至今被個體戶繼續“壟斷”著，你如何看這個現象？

韓作樑：鉛蓄電池無序回收是因為它是個利益載體——跟地溝油似的，幾萬個個體戶，政府和企業怎么跟他們競爭？如何解決這個問題我們呼吁了很長時間，至今難以見效。無序的原因就是因為沒有一個部門來管這個事情，但卻也絕不是一個部門就能推動的事情。

CEI：高價買回來的廢舊鉛蓄電池是不是會變相推動新電池的價格？

韓作樑：新電池是買鉛，廢電池是賣鉛，兩個都是利益。所以回收價格越高，鉛的價格就越高。由于回收成本高，生產企業為了獲利，新產品賣的價格自然也要水漲船高。

CEI：如何打破個體戶“壟斷”鉛蓄電池回收這一環節？

韓作樑：我們現在正準備向國家有關部委打報告，要實行更為有效的“以舊換新”措施來解決這個混亂的局面。

張旻昱：這個是我們協會正在做的一個課題，主要針對國內鉛蓄電池解決方案的研究，提出來的技術路線有多種，目的是讓無序回收變有序，其中一種方案是“以舊換新”。

同時，我們提出了保證金補償制度。這個也是為了鼓勵“以舊換新”，跟“以舊換新”配套。就是說，針對已有鉛蓄電池的消費者就實施“以舊換新”策略，而針對新買消費者，他們就得支付一定的保證金——主要是為了提高小商小販的違法成本，同時提高消費者主動將廢舊電池返還至有序回收體系的個人意愿。

CEI：歐美在處理鉛蓄電池回收方面的經驗可否借鑒？

張旻昱：小冶煉廠可以通過管理監督取締掉，但是非法企業就難辦了。這一方面需要社會監督，另一方面需要政府制定相關法律，就是要提高他們違法的成本。比如在德國等歐洲國家，只要發現你是非法冶煉的，就會處以高額罰金。這對企業來說是致命的打擊。

他們的罰款也不是留給政府，而是給那些做得好的企業以補貼。不僅如此，如果被處罰的企業還要繼續生產，就得正式登記，需要進入行業登記系統。進入登記系統后，所有的生產行為都受監控，這種監控甚至到了每公斤鉛的價格都能算出來，也知道鉛的流向和來源。

CEI：大企業的銷售網絡是比較健全的，那么回收與銷售是否可以對接？

張旻昱：相關政府部門都比較支持企業利用自有銷售網絡形成整體回收體系，然后通過產業聯盟，相當于構建一個大的聯合體，可以形成一個逆向物流回收體系。無論從經濟和社會意義層面，還是從可操作性方面分析，回收廢舊蓄電池，從大企業的銷售網絡推回去形成一個逆向物流體系是最有可行性的。

CEI：消費者是否也應該自覺承擔起相應的責任和義務？

韓作樑：消費者必須承擔責任！改革開放以來消費者受益不受益？這個疑問的答案是肯定的，既然消費者是受益者就必須承擔責任。在國外，消費者是必須把廢舊鉛蓄電池交給有資質的回收站點。不僅要交，還要付錢。

當然國家責任更重，環保既是公民的事，更是國家的事。你向企業和納稅人征稅了就必須承擔起相應的責任。

CEI：信息化手段是否有助于解決這一難題？

張旻昱：當然，對鉛蓄電池行業的企業可以通過建立注冊機制來統配管理。因為社會各界均注重鉛使用和污染問題，所以只要利用這個系統對鉛的流向進行追蹤，即對每一噸鉛從哪兒來到哪兒去，進行系統的跟蹤和核查。這個跟蹤是對整個產業鏈的跟蹤，從回收企業到冶煉廠，到鉛蓄電池生產企業，再到下游使用企業，甚至是消費者。

在德國，生產企業的鉛資源有進有出，相關部門通過鉛資源進行加減來核對，進貨和出貨一旦沒有對等，企業就會被列入重點監控對象，如果查到問題就會被處以高額罰金。

CEI：國內也迫切需要建立一套行之有效的監控系統？

張旻昱：解決問題之前，是需要花一定時間弄清問題的，大概需要一年左右的時間。現在都知道回收有問題，到底問題出在哪里，什么人在干？到底是什么人在收鉛板，又是往什么冶煉廠送？政府光管小商小販沒用，全國那么多人怎么管得過來，就算立法了管也夠受的。

所以，現在最迫切需要的是一個流轉監控體系，就是把電池生產企業、再生鉛企業，最好還能把回收企業納入到這個體系中，這樣就能讓所有的鉛的來龍去脈搞清楚。且先不說哪家企業做得好，哪家做得不好。先找到哪家企業的鉛進貨出貨是有問題，至少得先知道哪個地方有非法回收的企業存在，然后才能去做。找到了具體的問題癥結和關鍵所在，才能著手采取辦法去解決。

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關鍵詞：制動能量回收電動汽車鎳氫電池Simulink模型

電動汽車（EV）的研究是在環境保護問題及能源問題日益受到關注的情況下興起的。在EV性能提高并逐步邁向產業化的過程中，提高能量的儲備與利用率是迫切需要解決的兩個問題。盡管蓄電池技術有了長足進步，但由于受安全性、經濟性等因素的制約，近期不會有大的突破。因此如何提高EV能量利用率是一個非常關鍵的問題。

制動能量回收問題對于提高EV的能量利用率具有重要意義。電動汽車采用電制動時，驅動電機運行在發電狀態，將汽車的部分動能回饋給蓄電池以對其充電，對延長電動汽車的行駛距離是至關重要的。國外有關研究表明，在存在較頻繁的制動與起動的城市工況運行條件下，有效地回收制動能量，可使電動汽車的行駛距離延長百分之十到百分之三十。

目前國內關于制動能量回收的研究還處在初級階段。制動能量回收要綜合考慮汽車動力學特性、電機發電特性、電池安全保證與充電特性等多方面的問題。研制一種既具有實際效用、又符合司機操作習慣的系統是有一定難度的。本文對上述問題作了一些積極的探索，并得出了一些有益的結論。

1制動模式

電動汽車制動可分為以下三種模式，對不同情況應采用不同的控制策略。

1.1急剎車

急剎車對應于制動加速度大于2m／s2的過程。出于安全性方面的考慮，急剎車應以機械為主，電剎車同時作用。在急剎車時，可根據初始速度的不同，由車上ABS控制提供相應的機械制動力。

1.2中輕度剎車

中輕度剎車對應于汽車在正常工況下的制動過程，可分為減速過程與停止過程。電剎車負責減速過程，停止過程由機械剎車完成。兩種剎車的切換點由電機發電特性確定。

1.3汽車長下坡時的剎車

汽車長下坡一般發生在盤山公路下緩坡時。在制動力要求不大時，可完全由電剎車提供。其充電特點表現為回饋電流較小但充電時間較長。限制因素主要為電池的最大可充電時間。

由于電動汽車主要工作在城市工況下，所以本文將研究重點放在中輕度電剎車上。

2制動能量回收的約束條件

實用的能量回收系統應滿足以下要求：

(1)滿足剎車的安全要求，符合駕駛員的剎車習慣。

剎車過程中，對安全的要求是第一位的。需要找到電剎車和機械剎車的最佳覆蓋區間，在確保安全的前提下，盡可能多地回收能量。具有能量回收系統的電動汽車的剎車過程應盡可能地與傳統的剎車過程近似，這將保證在實際應用中，系統有吸引力，可以為大眾所接受。

（2）考慮驅動電機的發電工作特性和輸出能力。

電動汽車中常用的是永磁直流電機或感應異步電機，應針對不同的電機的發電效率特性，采取相應的控制手段。

（3）確保電池組在充電過程中的安全，防止過充。

電動汽車中常用的電池為鎳氫電池、鋰電池和鉛酸電池。充電時，避免因充電電流過大或充電時間過長而損害電池。

由以上分析可得能量回收的約束條件：

（1）根據電池放電深度的不同，電池可接受的最大充電電流。

（2）電池可接受的最大充電時間。

（3）能量回收停止時電機的轉速及與此相對應的充電電流值。

本項目原型車為XL型純電動車，驅動采用異步交流電機，額定功率為20kW，峰值功率為60kW，額定轉矩為53Nm，峰值轉矩為290Nm，持續輸出三倍額定轉矩時間不小于30s，額定轉速為3600r／min，最高轉速為9000r／min。蓄電池采用24節100Ah鎳氫電池，其瞬時充電電流可達1．5C（C為電池放電倍率），即150A。在充電電流為0．5C時，可持續安全充電。實驗表明，在電機轉速為500r／min時，充電電流小于6A?？稍O此點為電剎車與機械剎車的切換點。

3制動能量回收控制算法

3．1制動過程分析

經推導可得，一次剎車回收能量E＝K1K2K3（ΔW－FfS）。

特定剎車過程中，車體動能衰減ΔW為定值。特定車型的機械傳動效率K1和滾動摩擦力Ff基本上是固定的。對蓄電池來說，制動能量回收對應于短時間（不超過20s）、大電流（可達100A）充電，因此能量回收約束條件（2）可忽略，充電效率K3也可認為恒定。對于電機來說，在制動過程中，其發電效率K2隨轉速和轉矩的變化而變化。制動距離S取決于制動力的大小和制動時間的長短。

由以上分析可知，如果電池狀態（包括放電深度、初始充電電流強度）允許，回收能量只與發電機發電效率和剎車距離有關。在滿足制動時間要求的前提下，通過調節電機制動轉矩可以控制電機轉速。

3．2控制算法

控制策略可描述為：在滿足剎車要求的情況下（由中輕度剎車檔位決定），根據能量回收約束條件（1）和（3）的不同值，確定最優制動力，使回收的能量達到最大，即電流對時間的積分達到最大。為了與平常的剎車習慣相符合，令制動力隨剎車時間呈線性增長，即Fj＝Fo＋Kt。問題轉換為尋找最優的制動力初值Fo和制動力增長系數K。

我國常用的轎車循環25工況規定，汽車最高速度不超過60km／h，加速度變化范圍為－1．5m／s2～1．5m／s2。為了體現城市工況下汽車制動的典型性，同時保證安全性和平穩性，考察如下制動過程：電制動初始速度為60km／h（對應電機轉速為4500r／min），電制動結束速度為5．4km／h（對應電機轉速為500r／min），要求加速度的絕對值小于2m／s2，速度曲線盡量平滑。中度檔位剎車時規定制動時間為8s～12s，輕度檔位剎車時規定制動時間為12s～18s。下面只討論中度檔位剎車情況，輕度檔位剎車情況與之類似。

鎳氫電池（100Ah）在常溫以0．5C放電時，電池單體電壓變化范圍為12～15V，但電池主要工作于平臺段，即12．2～13V。為討論問題方便，認為電池單體端電壓為12．5V，總電壓等于300V。據此假設，計算所得的充電電流誤差不超過6％。

電機在不同的轉速與轉矩運行時，實測的效率曲線類似指數函數。為了處理方便，可將效率曲線分三段線性擬合成如下函數（擬合誤差不超過5％，其中n為電機瞬時轉速）：

與此相對應，可將制動過程分成三個階段：

第一階段：電機轉速變化范圍為4500r／min～3600r／min，電機發電效率為0．9，要求制動時間t1≤3s。

取制動轉矩為60Nm，即F0＝1860N，K＝20，可得t1＝2．62s，平均加速度約為－1．29m／s2。計算可知，充電電流I單調減小，IMax＝It＝0＝75．75A。

第二階段：電機轉速變化范圍為3600r／min～1500r／min，電機的發電效率變化范圍為0．9～0．82，要求制動時間t2≤5s。

此時問題歸結為在約束條件下的最優控制問題。經仿真計算可知，回收能量值隨F0、K的增加而單調增加，并且主要由F0決定。當F0較小時，K的變化對制動時間的影響較大。由于電機可運行在三倍過載（140Nm）的情況下，可得最大制動力為4300N。當F0＝4300N、K＝30時，回收能量取最大值，為274．3（單位：安秒／As），平均加速度為－2．83m／s2。為了滿足剎車平穩性的要求，取F0＝2300N、K＝50。制動時間為4．71s，此時回收能量為262．8As，較最大值減少4．2％，而平均加速度為－1．68m／s2，僅為最大值的59．3％。此階段充電電流最大值為76．9A。為了準確描述能量回收的效果；引入了一個新的單位“安秒／As”（即時間以秒為單位對電流的積分）來衡量能量的大小。

第三階段：電機轉速變化范圍為1500r／min～500r／min，電機的發電效率變化范圍為0．82～0．6，要求制動時間t3≤2s。

仿照第二階段的分析方法可得，取F0＝3000N、K＝30時，制動時間為1．88s，回收能量為42．1As，平均加速度為－2．01m／s2。此時回收能量較最大值減少2．3％，而平均加速度為最大值的74．1％，此階段充電電流最大值為35．9A。

4仿真模型及結果

根據汽車動力學理論并結合其它相關方程可得仿真模型：

驅動力合力：Ft＝Ff＋Fj＋Fi＋Fw

其中,Ft為作用于車輪上的驅動力合力，Ff為滾動摩擦力，Fj為加速阻力，Fi為坡度阻力，Fw為空氣阻力。在城市工況下，Fi和Fw可忽略。

其中，車體質量為M，瞬時車速為V，制動初始車速為V0，電制動結束時車速為V1，充電電流為I，電池端電壓為U。其它符號含義與前相同。

在Simulink環境下建立仿真模型，可得電機轉速曲線如圖1所示，充電電流曲線如圖2所示，回收能量曲線如圖3所示。

5制動能量回收控制算法功效的評價

以初始速度為60km／h的電制動典型過程為例，經仿真計算可得，回收能量占車體總動能的65．4％，其余的34．6％為機械剎車和電剎車過程中的損耗。以我國轎車25循環工況為例，考慮到摩擦阻力及各部分效率的問題，回收能量占總耗能的23．3％。

實驗證明，本文提出的制動能量回收控制策略是簡潔有效的。在典型城市工況下，配備能量回收系統的XL型純電動轎車運行可靠，可以延長續駛里程10％以上。

6其它相關問題的討論

鋰電池由于比能量高，也是EV常用的動力源。實驗證明國內研制的鋰電池瞬時（20s）充電電流上限可達1C，對常用的80Ah鋰電池而言，其最大充電電流為80A左右。但是出于安全方面的考慮，如果把制動能量回收系統用于鋰電池系統，需要嚴格的限流措施或將電剎車與機械剎車同時作用。

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一、電池的危害及污染途徑

電池產品對環境的危害主要是酸、堿等電解質溶液和重金屬的污染。不同類型的電池污染物也不同。

一般來說，電池中的有害物質主要有Zn、Hg、Ni、Pb等重金屬，鉛蓄電池中的H2S04；各種堿性電池中的KOH和鋰電池中的IiPP6電解液等。Hg及其化合物，特別是有機汞化物，具有極強的生物毒性、較快的生物富集速率和較長的腦器官生物半衰期。Cd易在動植物體內富集，影響動植物的生長，具有很強的毒性。Pb對人的胸、腎臟、生殖、心血管等器官和系統產生不良影響，表現為智力下降、腎損傷、不育及高血壓等。Zn，Ni的毒性相對較小，但超過一定濃度范圍時，會對人體產生不良影響和危害。廢舊電池中的酸、堿電解質溶液會影響土壤水系的pH值，使土壤和水系酸性化或堿性化。電池的組成物質在使用過程中，被封存在電池殼內部，并不會對環境造成影響。但經過長期機械磨損、腐蝕，使內部重金屬、酸堿等泄漏出來進入土壤或水源，就會通過各種途徑進入人的食物鏈：

電池土壤微生物動物循環

粉末農作物食物人體神經沉積發病

其他水源植物食品消化

生物從環境中攝取的重金屬可以經過食物鏈的生物放大作用，逐漸在較高級的生物中成千上萬地富積，然后經過食物進入人的身體，在某些器官中造成慢性中毒，日本曾出現過的水病就是汞中毒。

有關資料顯示：一節電池產生的有害物質能污染60萬升水，等于一個人一生的飲水量：一節爛在地里的一號電池能吞噬一平方米土地，并可造成永久性公害。據估計，全球每年約有320億節廢舊電池被丟棄，而中國每年要消耗這樣的電池70億只……其危害之大不能不令人觸目驚心！廢電池的回收勢在必行。

二、廢電池的回收利用

廢電池并不是僅給人類帶來危害，它里面還蘊含著很多資源。例如紐扣電池含有鋰、錳、銀等稀有金屬；鉛蓄電池中含有鉛；手機電池中含有鎘，這些物質回收價值很高?，F已有工廠開始進行這方面的回收、提取工作。另外在普通干電池中還含有鋅、銅、錳粉等資源。有人算了一筆帳以全國每年生產100億只電池計算，全年消耗15.6萬噸鋅，22.6萬噸二氧化錳，2080噸銅，2.7萬噸氯化鋅，7.9萬噸氯化銨，4.3萬噸碳棒。廢電池中的有色金屬是寶貴的自然資源，如果能將廢電池回收再利用，不僅可以減少我們對生存環境的破壞，也可以節約資源。

國際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種：固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。

1．固化深埋、存放于廢礦井

如法國一家工廠就從廢電池中提取鎳和鎘，再將鎳用于煉鋼，鎘則重新用于生產電池。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，但這種做法不僅花費太大而且還造成浪費，因為其中尚有不少可作原料的有用物質。

2．回收利用

（1）熱處理

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后送往爐內加熱，這時可提取揮發出的汞，溫度更高時鋅也蒸發，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。另一家工廠則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，瑞士還規定向每位電池購買者收取少量廢電池加工專用費。

（2）"濕處理"

馬格德堡近郊區正在興建一個"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，用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈，因此在市場上售價更高，而且電池中包含的各種物質有95%都能提取出來。濕處理可省去分揀環節（因為分揀是手工操作，會增加成本）。馬格德堡這套裝置年加工能力可達7500噸，其成本雖然比填埋方法略高，但貴重原料不致丟棄，也不會污染環境。

（3）真空熱處理法

德國阿爾特公司研制的真空熱處理法還要便宜，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，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成本不到1500馬克。

以上提到的多是國外處理廢舊電池的方法，由于廢電池造成的環境問題在我國一直沒有引起高度重視，因此，廢電池的再生利用、處理處置技術的研究開發幾乎等于零，只有少數幾個單位在這方面剛剛起步，國內目前非常缺乏先進成熟的廢電池處理技術。除了汽車用的鉛酸蓄電池被回收利用了之外，其它種類的廢電池幾乎都是"一扔了之"。

三、我國廢電池回收利用現狀

㈠廢電池回收處理存在的問題

1.回收難。目前大多數國人還不具備自覺回收廢舊電池的環保素質。

2.處理難。僅回收，沒有處理和再利用的措施。廢棄電池處理技術還沒有根本解決，這也是一個世界難題，特別是一次電池，原材料品種太多，增加了處理難度。

3.經濟效益差。廢棄電池回收處理作為一個產業發展是一項復雜的工程，除了在技術上和管理上可行外，還必須在經濟上可取。

㈡廢電池回收處理情況

目前國內使用最多的工業電池鉛蓄電池，其污染物主要為鉛和硫酸，這類電池由于原材料單一，且多為大型電池，處理較方便，占電池總成本50%以上的鉛(鉛化合物)可以重新回爐提煉，外殼多為塑料，也可再生，均具有較高的利用價值，該系列電池的回收已成為商(廠)家的自覺行動，廢電池的再生基本不存在技術問題。我國已有一百多家企業，雖然從事再利用的廠家較多，但專業工廠較少，大多是小型和土法冶煉廠和電池生產廠。這些廠一般只再生價值高的鉛，對廢酸(含鉛的鹽)、鉛泥等利用價值不高的則棄入環境(一些專業從事廢品回收的商業部門也只回收鉛和塑料)。在再生鉛過程中，由于技術落后，還會產生二次污染，如大量SO2和鉛蒸汽排入大氣中污染空氣，處理后的灰渣富集大量重金屬，作垃圾處理，污染土壤。

小型二次電池目前使用較多的有鎘鎳、氫鎳和鋰離子電池。使用總量只有幾億只，且大多數體積較小，廢棄電池再利用價值較低，一般作為生活垃圾處理。

民用干電池是目前使用量最大、也是最分散的電池產品，國內年消費量近80億只。主要有鋅錳和堿性鋅錳兩大系列，還有少量的鋅銀、鋰電池等品種。由于使用分散，回收難以管理，廢棄電池再生成本較大。加上目前還缺少科學、經濟的處理方法，廢棄電池一般也作為生活垃圾處理。

國外對廢舊充電電池普遍采取回收再利用的方式處理，而對于廢舊干電池，主要還是集中填埋。一些國家有干電池的處理工廠，但因處理成本過高，效益均不好，要靠政府補貼。我國的情況，目前填埋仍是最好的方式?；厥占夹g應朝著降低成本、盡量避免二次污染的方向發展。同時走發展新型綠色環保電池之路：發展高能量、無污染的綠色電池，在制造之初就將環境污染和資源消耗控制在最小。從而使生產和再生利用形成一個良性循環，才能真正做到利于民又無害于民、無害于自然。

四、廢舊電池回收過程中存在的問題及建議

①電池回收后無法處置，一般都采用堆放。堆放過程中電池有可能泄漏或有毒物質擴散。

②由于電池的種類繁多，假冒產品多，也給電池回收帶來了困難，有的電池是含汞電池，有的是含鎘電池，有的以氯化銨為電解液，而有的則以氯化鋅為電解液，因此建議生產廠家用統一的標準標識電池的種類及內含的主要成份，以便回收利用。

③加強宣傳力度，增強中國公民的環保意識。

④加強高性能環保型電池的開發，實現普通民用電池的無汞化。

⑤回收處理廢電池，國家應從政策上給予扶持。轉貼于

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在教師的引導下，組織學生自主進行的綜合性學習，聯系學生自身生活和社會實際，體現對知識的綜合應用的實踐性課程?；顒颖局C合性、實踐性、開放性、生成性、和自主性原則，成為綜合實踐活動課程開展研究的主要形式。

在現代經濟的條件支撐下，學校、家庭、社區為學生創設了探索和學習的空間和物質條件，圖書館提供文獻資料，計算機網絡暢通，家庭為孩子進行信息幫助、提供活動場所。在方方面面努力的基礎上，一學期年來累積了一定的經驗，有了一定的收獲和體會。

一：圍繞“小小廢電池，環境大問題”這一主題研究，組織學生開展了相關活動。

1、電池與生活的關系

幾枚干電池就可以使兒童玩具運轉自如，人們所用的手機、手提電腦以及各種鐘表都離不開電池。生在現代社會的孩子,大都認識電池,知道電池的用處,真要叫他們說上一說,就難了。真要了解電池，合理地使用電池和處理廢電池，可是要痛下苦功了。于是，隊員組成小隊開展活動，有的上網收集信息、有的泡圖書館整理資料、有的親自到居民家去采訪去感受、還一起到回收站去調查，學生總算對廢電池有了一個總體、寬泛、初淺的了解。

2、電池對人類的危害

犜諶嗣塹娜粘I活和生產實踐中，電池發揮著不可替代的作用。越是這樣，讓人們認識電池對人類的危害就越加地重要。這也是我們選擇這一課題的主要目的。通過讓學生親自對“廢電池”開展調查和考察，體驗課程探究的過程與方法，引起他們對“廢電池”的關注，使學生從多角度認識、分析、探討“廢電池”，從而了解廢電池對人類的危害，對他們滲透減少污染、保護環境的意識。

電池對環境的危害：有關資料顯示，一節一號電池爛在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用價值；一粒紐扣電池可使600噸水受到污染，相當于一個人一生的飲水量。在對自然環境威脅最大的幾種物質中，電池里就包含了汞、鉛、鎘等多種，若將廢舊電池混入生活垃圾一起填埋，或者隨手丟棄，滲出的汞及重金屬物質就會滲透于土壤、污染地下水，進而進入魚類、農作物中，破壞人類的生存環境，間接威脅到人類的健康。

牭緋囟勻頌宓奈：猴櫻夯岱⑸骨質改變和貧血；鉻：會引起胃腸道潰瘍和腎損傷；鎳：有致癌傾向，還可導致心肌損傷；汞：可通過血腦屏障進入中樞神經，造成植物神經紊亂甚至性格改變；鉛：被攝入后不易排泄，高血鉛會導致兒童行為異常和低智商；錳：雖為人體所需的微量元素，但吸收過多也會引起中毒。

3、廢電池的再利用

通過調查，同學們發現，我市對廢電池的回收情況不容樂觀，到現在為止還沒有一個回收站專門回收處理“廢電池”，對“廢電池”的回收也沒有一個打算和計劃，更別說是再利用了。為此，同學們向回收站的叔叔阿姨提出了建議，希望通過他們向上級進行反映，加強“廢電池”的回收和管理力度，并且向他們介紹了世界上發達國家處理回收廢舊電池的做法?；顒有〗M的這一做法，得到了有關領導的好評。

德國：據環保專家介紹，為加強對廢電池的回收管理，德國實施了廢電池回收管理新規定。規定要求消費者將使用完的干電池、鈕扣電池等各種類型的電池送交商店或廢品回收站回收，商店和廢品回收站必須無條件接受廢電池，并轉送處理廠家進行回收處理。同時，他們還對有毒性的鎳鎘電池和含汞電池實行押金制度，即消費者購買每節電池中含有一定的押金，當消費者拿著廢舊電池來換時，價格中可以自動扣除押金。

4、走出校門，收集廢電池

為了加強對“廢電池”危害的宣傳力度，也為了提高人們對“廢電池”的認識，從而把妥善處理“廢電池”當成人們生活中的一個自覺行為，同學們走出校園，收集廢電池。在這個活動中，小組成員之間團結合作，增進了友誼，培養了合作意識，并且通過與人交流，增強了同學們的與人交往的能力，同時了進一步增強同學們的環保意識。同學們的行動由不被人們理解，到受到了社區居民的好評。

二、在綜合實踐活動課程中，為學生打開一個開放的學習途徑，結合中隊、小隊、個人活動形式，學生開展了研究性學習。

1、通過活動，拓展了學習和活動的空間，學生親身參與實踐，注重親身經歷，自主學習和實踐，在開放的學習、活動情境中獲得積極的體驗和豐富的經驗。

2、在“小小廢電池，環境大問題”的主題研究中，學生通過活動，獲得了對電池、環境、對社會、對自我之間的內在聯系的整體認識，形成親近生活、保護環境、關心社會以及自我發展的責任感，從而形成社會發展和生活方式變革所要求的基本品質。學生感受到自己所肩負的責任和使命。

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在化學課上學習了電池的組成后，我得知廢舊干電池、充電電池被隨意丟棄后，既污染環境，電池的鋅皮(鐵皮)、碳棒、汞、硫酸化物、銅帽等大量有用資源也被嚴重浪費了。廢電池中95％的物質均可以回收，尤其是金屬材料價值很高。因此，這類電池必須嚴格回收，再生利用。國外許多發達國家對廢電池的回收利用極為重視，不僅在商店，而且在大街上都設有專門的廢電池回收箱。

在新街口等地，我發現很多分類垃圾箱側部的廢舊電池投放箱很小，并且絕大多數破損嚴重(沒有底部)，行人丟進的廢舊電池都掉在地上。有人則將電池直接扔在普通垃圾分類箱內。據調查，南京市投入的黃色電池回收桶大多廢棄，無專人回收處理，桶內多半是落葉等非電池垃圾。

一次，我在使用投幣式自動售貨機購買飲料時，受其啟發，靈感一閃：能否用電池代替硬幣來回收廢舊電池?而且現在白色污染仍未解決，亟待加大環保購物袋的推廣，如果能用廢舊電池來換取環保購物袋，豈不是兩全其美。于是，在老師的指導下，我開始進行“廢舊電池-環保購物袋自動交換機”的設計。

二、方案構思：

這款自動交換機可交換的物品既可以是環保購物袋，也可以是飲品和小食品等，只是要求投入的廢舊電池的數量不同。因此，其貨物架為雙層，上層用來展示環保購物袋，下層用來展示小掛件、新電池、小食品、聽裝飲料等貨物，以滿足不同市民的需要。

三、設計因素分析：

自動交換機主要由鋼鐵(機身外殼、置物架)、透明玻璃(展示窗)、塑料(數字選擇器、貨物滑道)、橡膠(取物窗口擋簾)組成。機器的電力來自城市用電和太陽能電池板。環保購物袋應該是牢固、輕便的，其大小、顏色、式樣多種，以供人們按個人喜好自由選擇。

四、功能設計：

“廢舊電池一環保購物袋自動交換機”的工作原理，類似于投幣式自動售賣機，使用者在閱讀了解機身上的使用須知后，根據文字提示，將相應型號的廢舊電池(1號、5號、7號等型號)投入相應形狀的投放孔內，機器內的電池識別系統會自動判斷投入物是否為有效電池和數量。接著，按下所需型號、式樣的環保購物袋的相應編號或其他物品，數量足夠，投入的電池將順著不同型號的輸送管道到機器底部。經判斷，若投入物為有效電池，自動交換機的放置購物袋鋼架就會旋轉，使用者所需的購物袋便會落入取物窗口內。電池公司的回收人員每隔一段時間打開機身上的鎖，將廢舊電池回收。

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雷·舍曼斯基：江森自控的業務主要包括3大部分，即建筑設施、汽車內飾及能源動力業務。2012財年，江森自控的銷售收入為420億美元，其中59億美元來自于能源動力業務。江森自控能源動力業務是全球領先的電池供應商，產品包括普通鉛酸蓄電池、起停系統蓄電池、混合動力系統的高級蓄電池以及純電動車的鋰離子電池。江森自控2012年在全球范圍銷售了1，3億塊各類電池，這些產品約30%供應整車配套市場，約70%面向售后市場。

AD&S：公司旗下的優樂佳新能源動力電池研發中心有哪些職能？

雷·舍曼斯基：實際上，我們從2007年就開始在中國進行鋰離子電池及新能源的研發工作。2011年，我們又投資2100萬美元建立了優樂佳新能源動力電池研發中心，在該中心可以完成工程設計、技術研發、小批量試點生產和產品測試工作。

AD&S：目前，環境問題在中國備受關注，公司在環保方面都做了哪些工作？

邱大衛：可持續性是江森自控重要的發展理念之一。蓄電池的回收無論是對于保護環境，還是對于降低制造成本，都有著重要的意義，在這方面我們也是處于國際領先地位的。2008年，在世界自然基金會（WWF）的支持下，江森自控啟動了EcoSteps電池回收計劃，目前在全球擁有4個專業的回收中心。在美國，97%的蓄電池都會進行回收，這些回收的蓄電池中，99%的材料都可以再利用。

但是目前在中國，如何將那些廢舊蓄電池收回來，仍然具有很大的挑戰性。這不僅僅需要企業的努力，而是需要整個工業界以及政府共同努力。這是因為蓄電池的回收工作需要通過售后渠道完成，因此只有當售后網絡完善后，才能實現高效率地回收。在這方面我們也一直在不懈努力。

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師幼互動，引導幼兒投入

《幼兒園教育指導綱要（試行）》指出：教師在教育過程中應成為幼兒學習活動的支持者、合作者和引導者。因此，教師在開展相應活動時，也應與幼兒一樣，是一個參與者，在師幼共同活動的前提下，“潤物細無聲”，讓幼兒不知不覺地投入到活動中去。

利用電子產品引起幼兒興趣 電動玩具是幼兒最喜愛的玩具之一，可以此作為活動的切入口。當幼兒盡情玩耍之后，會發現電池沒電了就要換電池。取出電池，讓幼兒認識電池，就會很自然。一節科學活動“各種各樣的電池”，能讓幼兒在輕松自由的情境中認識不同功能、規格、型號等的電池，而老師所要做的就是陪著幼兒一起發現。

設置疑問有效引導幼兒思考 在充分認識了各種各樣的電池之后，老師可順水推舟地向幼兒拋出話題“該如何處理廢舊電池”。一節社會活動“給廢舊電池找個家”，將繼續成為幼兒討論和探討的話題。此時，老師只要將問題環環相扣，一層層地提出，幼兒就能在這些問題中找出答案。

拓展空間有效引導幼兒實踐 作為教師，要注意通過環境來潛移默化地影響幼兒。因此，在幼兒園門口特意制作有關電池的宣傳海報，讓幼兒在參與回收電池的同時，知道電池的其他知識，讓環保意識像翅膀一樣帶領幼兒越飛越高。

幼幼互動，促進互相學習

培養幼兒“喜歡參加游戲和各種有益的活動，活動中快樂，自信”，并“愿意與人交往，禮貌、大方，對人友好”，是《幼兒園教育指導綱要（試行）》在社會領域里所提出的。

榜樣作用 在維果斯基的“最近發展區”理論的指引下，科學活動“各種各樣的電池”，讓平時接觸過電池的幼兒自然成了其他幼兒的“小老師”，而沒有這方面經歷的幼兒就順其自然地成了一個個忠實的傾聽者。教師在“小老師”敘述完之后，再進行適當的補充說明，這樣的模式是既符合幼兒為主體、又符合教師為主導的教育理念。

和諧互動 幼兒之間是平等的關系，幼兒在與同伴交往的過程中會顯得無拘無束，自己的想法能輕松地表達出來。所以，在“我是環保小標兵”的話題討論中，幼兒們在交流、分享為主的情景中產生了認知沖突，又促使他們不斷解釋、反省、調整，以重構自己的概念認知，同時在平等交流的氛圍中學會相互理解與合作。

家幼互動，鼓勵家長參加

《綱要》強調：“家庭是幼兒園重要的合作伙伴，應本著尊重、平等、合作的原則，爭取家長的理解、支持和主動參與，并積極支持、幫助家長提高教育能力?！笨梢?，家長在教育幼兒方面也是具有十分重要的地位的。從幼兒園向家長發放的第一份“家用廢舊電池調查表”的統計來看，多數家長缺乏對廢舊電池回收利用的關注度，常有隨便丟電池的現象。但家長們一致認為：非常支持廢舊電池的回收與處理。

以小帶大，變被動服從為雙向互動從以往家長工作來看，家長參加幼兒園的活動始終處于被動服從的地位，在這種消極的家長態度面前，幼兒也可以反過來影響父母的行為。通過幼兒向家長進行實際的宣傳之后，在回收電池的活動中，家長們積極地參加了此次活動。

開展親子活動，變靜態單向傳遞為動態雙向互動 作為一種特殊的早期教育和社會教育，親子活動可謂是家庭教育的深化和發展。在幼兒園舉行的親子活動“廢舊電池的知識搶答”中，家長們使出渾身解數，與幼兒一起沖過一道道關卡。這不僅讓有關電池的知識深入人心，最重要的是，家長能更直接地了解到自己孩子在集體中的表現，正確評價孩子的發展水平。

走進社區讓環保成為公眾的事

《關于限制電池產品汞含量的規定》指出：“對廢棄電池的收集、處理，各有關部門要通力合作，積極創造條件，采取多種方式，如廢棄物的分類、收集、銷售時的以舊換新，同時要加大宣傳力度，提高全民環保意識。”筆者認為，要以點帶面，擴大活動范圍，相信“星星之火可以燎原”。從老師、幼兒和家長儲備的經驗看來，已可以為社區活動提供初步的服務了。社區是個大環境，帶領幼兒進入社區將廢舊電池的環保意識帶到更大的區域，實現“一人學習、眾人受益、共同成長”的學習效果，以“教師帶動幼兒，幼兒帶動家長，教師、幼兒和家長帶動社區”的模式，一步步地進行。

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一、廢電池對環境的污染

1、電池的種類及主要有害成分

電池產品可分為一次干電池（普通干電池，主要指鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、汞電池、氧化銀電池等），二次干電池（可充電電池，用于移動電話、計算機，主要指鎳-鎘電池）以及鉛酸電池（主要用于汽車）。由于廢電池內含有汞、鎘、鉛、鋅、銅、鎳等重金屬以及廢酸、廢堿有毒有害物質，排入環境后不易除去，而是在環境中長期累積?？梢姶罅慨a生的廢電池是潛在的環境污染源，對環境和人類健康造成嚴重威脅。

2、廢電池污染環境的過程

目前除直接進入環境的廢電池外，廢電池有混合收集和分類收集兩種方式。與垃圾混合收集的廢電池處理方式有堆肥、填埋和焚燒；分類收集的廢電池處理方式有臨時貯存、填埋和回收利用。在不同情況下，廢電池對環境污染的過程分析如下：

2.1直接進入環境的廢電池可能引起的污染

直接進入環境的廢電池會因長期的腐蝕作用而引起電池包殼破損，導致電池里的重金屬和酸堿泄露。尤其是集中堆放的廢電池，還會由于電化學腐蝕的微電池作用而加劇電池包殼的腐蝕和污染物泄露的速度，且污染物的釋放量相對較大，因此對環境的危害性也就較為嚴重。將廢鉛酸電池和鎳鎘電池中的廢酸、廢堿及其它成分廢電解液直接倒入環境，會引起即時的重金屬和電解液污染。據報道，受鉛酸廢電池中廢液污染的土壤，平均含鉛量在1-50g/kg范圍內，嚴重超過土壤中鉛含量的本底值。

2.2同垃圾混合收集的廢電池可能引起的污染

目前大多數廢電池進入生活垃圾，隨同生活垃圾進行填埋、焚燒、堆肥過程。

我國現今垃圾填埋處置水準較低，許多垃圾處于簡單堆放狀態，廢電池中的重金屬及廢液會通過滲濾作用直接污染水體或土壤。在填埋場發生反應階段，更易于金屬溶出。

在焚燒過程中，廢電池中的金屬汞、鎘、砷、鋅高溫揮發而被煙氣帶走，遇冷空氣后凝結成為均勻小粒狀物，粒徑在1m以下則難以捕集；部分金屬物在爐中參與反應生成氯化物、硫化物或氧化物，比原金屬元素更易氣化揮發，這些物質再冷凝成為小粒狀物，最終轉化成底灰殘留物，從而產生重金屬含量很高的灰渣，難于處理。

在堆肥過程中廢電池的主要污染作用在于增加了堆肥產品中重金屬的總量,且廢電池可能同堆肥產品中的其它成分發生作用而導致加速重金屬的溶出。

廢電池同垃圾共同處理過程中對環境的污染程度取決于廢電池在垃圾中所占的比例。

2.3分類收集過程中廢電池可能引起的污染

在廢電池收集、貯存、運輸過程中，由于有些廢電池中還殘存有能量，有可能引起爆炸等事故。另外，長期的機械或腐蝕作用，廢電池可能滲漏而腐蝕容器、運輸工具等。在貯存過程中，由于大量重金屬集中在一起，在發生淋溶作用時，可能會產生大量重金屬溶解進入土壤等現象。

廢電池分類收集后進行填埋，其可能引起的污染情況主要也是因為廢電池中的重金屬通過滲濾作用而影響環境。但若填埋過程符合安全標準，則由于廢電池中化學物質污染過程緩慢，對環境產生的污染則較小。

最佳的廢電池處理方案是分類收集后再生利用。但如果再生技術落后，再生利用過程也可能產生二次污染。而且若處理不當，則會由于重金屬富集可能造成更大的污染。

二、廢電池對健康的影響

以上闡述了廢電池的主要有害成分及其對環境的污染過程,可見其對環境造成最大的影響是因為其中含有的大量重金屬、廢酸、廢堿等物質滲入大氣、土壤及水體，而這些進入環境的重金屬物質再經微生物、植物與動物體內轉變、富集后，通過食物鏈，最終影響人類的健康。在對人類自然環境威脅最大的幾種物質中，廢電池里就包含了汞、鉛、鎘等多種有害物質。下表列舉了廢電池中所含主要金屬對人體健康危害的情況。

廢電池所含主要金屬對人體健康的危害元素：

汞 具有致癌性，能引發中樞神經疾病，可能使人發瘋致死；其有機汞化合物（甲基汞）毒性最大，可破壞細胞的基本功能和代謝，破壞肝臟功能，使腎功能衰竭。

鎘 具有致癌性。主要危害首先使腎臟和肝臟受損害，其后繼發骨質疏松、軟骨證和骨折；還可能造成肺氣腫、貧血；引起泌尿系統功能變化；可能使人體癱瘓。

鎳 具有致癌性。對水生生物有明顯的危害，鎳中毒的特別癥狀是皮膚炎、呼吸器官障礙及呼吸道癌。

鋅 主要毒性癥狀使胃腸功能失調和腹瀉；鋅鹽可引起皮炎、皮膚潰瘍；吸入氧化鋅煙塵可引起鋅中毒，并產生金屬煙霧熱癥狀，引起嚴重的支氣管炎并發肺炎。

銅 銅鹽毒性較大，可導致胃腸系統傷害，可發生溶血性貧血，膽汁排泄功能紊亂，引起肝臟損壞。

鉛 主要毒性作用是導致貧血，損害神經系統、心血管系統和腎臟，傷害消化系統，影響兒童智能發育及生殖功能障礙。

以上重金屬物質對人體的危害，資料上也有報道。如在日本發生的“水俁病”和“痛痛病”就是由于含有汞或鎘的工業廢水污染了土壤和水源，進入了人類的食物鏈引起的。而吳宜群等人對田營鎮（以回收廢舊鉛酸蓄電池為支柱產業的一個鎮）兒童的生活環境，接觸鉛的狀況，受到的危害進行的調查報告也表明了該鎮兒童體內鉛負荷明顯增高，繼而造成的兒童智商較低，生長發育緩慢等后果。

綜上所述可見，廢電池的不當回收處理對環境以及人類健康的危害程度是十分嚴重的。

三、對策分析

以上分析了廢電池對環境及健康的影響作用，因此廢電池的環境管理問題應引起公眾、媒體和環境管理部門等多方面的重視。但是廢電池的環境管理工作是一項復雜的系統工程，管理過程中應綜合考慮環境、經濟、技術及行業發展等多種因素，力爭做到各因素的合理協調，不可能一蹴而就。需要電池生產企業、環保部門、環衛部門以及公眾等多方面遵循一定管理原則，制定實行一定的管理對策，對產生、收集、運輸、利用、儲存處理的全過程進行統一管理。參考國內外諸多資料，僅就廢電池的管理工作提出如下對策，以供參考。

1、從電池生產企業角度考慮

1.1在目前的生產技術水平下，電池生產企業應加強電池生產環境的管理，以保證生產工人的身心健康。應嚴格控制生產過程中生產廢液等有害物質的排放。

1.2應積極調整產品結構，開發新產品，淘汰落后的工藝產品。目前世界各國都提出了電池無汞化的目標，我國于1997年12月31日由國家環?？偩值染挪课猜摵狭恕蛾P于限制電池產品汞含量的規定》，要求自2006年1月1日起，禁止在國內市場經銷汞含量大于電池重量的0.0001%的堿性鋅錳電池。同時以鎳氫電池、鋰電池取代鎳鎘電池，開發研制新型電池，都將逐步改善電池對環境、健康的危害。有報道表明，美國John Hopkins大學已研制出一種完全不用金屬的全塑料電池。此外，細菌電池、納米技術電池的研究工作也在不斷進展。隨著科學技術的不斷發展，對環境無公害的電池產品必將產生。因此，作為堅持可持續發展戰略之一，開發無污染的綠色電池已勢在必行，電池生產企業在此方面應成為行業的先鋒。

2、從資源再生角度考慮

從資源綜合利用的角度出發，廢電池中含有大量可用的有價值金屬和物質，這些金屬的再生比從礦石中提取要容易得多，同時又能消除對環境的影響，因此廢電池回收利用，利國利民。但是從預防廢電池回收利用處理過程中會造成二次污染的角度考慮，廢電池的回收利用應注意以下問題：

2.1回收利用應由具備一定技術條件的、持有特種行業許可證的國家有關部門核準的廢物加工利用單位進行。嚴禁無證無經營權的個體作坊回收。

2.2應注意廢電池在收集、運輸過程中可能產生的泄露；應建立起完善的廢電池運輸單獨管理制度，以及儲存管理制度。把好運輸、儲存的關口，防止二次污染。在目前回收處理技術較為落后的條件下，應謹慎收集廢電池，以免引起局部地區的污染。對目前已收集到的廢電池，應當以城市為單位交由市政環衛部門安排場所集中儲存，待符合條件的設施建成后再處理或利用。

2.3廢電池收集以后的出路在于環境無害化的處理，處理技術的先進程度直接影響著整個管理工作的最終效果。因此，開發先進的廢電池處理技術、廢電池的再生利用技術和環境無害化處理技術極為重要。

3、從環境管理角度考慮

3.1應加強對電池生產企業的監督管理，盡量減少其在生產過程中對環境造成的污染。加強對廢電池再生利用企業的資質審批，嚴格打擊無證無技術的私營小作坊或回收廠。對于含汞量較高的假冒偽劣電池產品也應予以嚴厲查處。

3.2 盡快制定廢電池的回收體制。廢電池的回收處理亟待打造"產業鏈條"。應制定符合我國實際的管理辦法及具體可操作的管理實施細則，從而使廢電池的處理在產業政策的軌道上運行。各級環保部門、金融機構、科研單位和處理廠家應加強合作，加大投資力度，促進廢電池再生技術的開發和產業化進程。

3.3加大宣傳力度，增強全民熱愛環境、珍惜資源的觀念，提高人們對廢電池危害性的認識，使人們自覺地加入到廢電池回收處理的行列中來。