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從糊式干電池到太陽(yáng)能電池(一)
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 日期:2009-9-24 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

題圖:2007年5月,全球首部光能手機(jī)在中國(guó)問(wèn)世。手機(jī)機(jī)身表面被太陽(yáng)能電池板覆蓋,在陽(yáng)光、陰天、燈光、燭光下可隨時(shí)為手機(jī)鋰電池充電,從而有效地節(jié)省能源。

無(wú)論是雷公電母的神話,還是普羅米修斯盜取天火的傳說(shuō),都昭示了自古以來(lái)人類試圖掌控自然力量的渴望。電池的發(fā)明之所以成為惠澤后世的科學(xué)創(chuàng)造,就在于實(shí)現(xiàn)了將自然能量應(yīng)用于人類生活的古老夢(mèng)想。

新中國(guó)成立六十年來(lái),我國(guó)的電池行業(yè)通過(guò)不斷的科技創(chuàng)新完成了從原始落后到世界領(lǐng)先的艱難曲折征程,為國(guó)家和民族的發(fā)展源源不斷地釋放著能量,并為新能源時(shí)代的到來(lái)打下了堅(jiān)實(shí)根基。

一次電池:三千萬(wàn)只到三百億只的飛躍

“在那個(gè)時(shí)代,不管在我國(guó)的哪個(gè)地方,只要你沿著黑乎乎的道路往前走,就一定能找到電池廠。”提及新中國(guó)成立初期的電池工業(yè),中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王敬忠腦海中留下的是這樣的深刻記憶。

1912年,我國(guó)第一家電池廠在上海建立,標(biāo)志著中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)開(kāi)始書(shū)寫(xiě)自己的歷史。然而在發(fā)展初期,我國(guó)民族電池產(chǎn)業(yè)只能在混亂動(dòng)蕩時(shí)局中艱難求存,境況凄涼。直到1949年,全國(guó)的電池廠僅僅只有200余家,職工總數(shù)3000人,年產(chǎn)量?jī)H3000萬(wàn)只,產(chǎn)值不足600萬(wàn)元。

當(dāng)時(shí),絕大多數(shù)電池廠都是30—50人的“前店后坊”式的家庭作坊,99%的產(chǎn)品為簡(jiǎn)易R(shí)20糊式電池。產(chǎn)品質(zhì)量低劣,存放半年便會(huì)出現(xiàn)氣漲、鋅筒腐蝕穿孔等問(wèn)題。除少有的手扳打芯機(jī)、腳踏沖床等簡(jiǎn)單機(jī)械外,幾乎全部采用手工勞動(dòng)。工人在沒(méi)有任何防護(hù)措施的情況下,在充斥著錳與石墨粉塵的工棚中長(zhǎng)時(shí)間工作,中毒、矽肺等職業(yè)疾病頻發(fā)。曾有一位拌粉工人在醫(yī)院手術(shù)時(shí),黑色粉塵沖洗十多個(gè)小時(shí)竟未清凈!

作為行業(yè)發(fā)展的里程碑,改革開(kāi)放為我國(guó)原電池產(chǎn)業(yè)插上了騰飛的翅膀。在隨后的二十多年時(shí)間里,無(wú)論是生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量,還是電池的品種和質(zhì)量以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步等方面都發(fā)生了巨大的變化。

截至2008年,中國(guó)一次電池產(chǎn)量達(dá)到了300.7億只,年均增長(zhǎng)24%,已經(jīng)超過(guò)全球電池總量的一半。其中,鋅錳電池產(chǎn)量世界第一,堿性鋅錳電池與鋰電池分別年產(chǎn)180億只和15億只。我國(guó)已經(jīng)從一個(gè)產(chǎn)量低、技術(shù)差的國(guó)家,一躍成為名副其實(shí)的世界電池生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó),并逐漸向電池強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。

無(wú)汞化技術(shù):讓美國(guó)的如意“算盤(pán)”落空

“縱觀近二十年來(lái)的發(fā)展,中國(guó)的原電池產(chǎn)業(yè)在兩個(gè)方面的進(jìn)步最具意義。 ”中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、技術(shù)委員會(huì)主任王金良教授如是評(píng)價(jià)。在他看來(lái),中國(guó)在堿性鋅錳電池領(lǐng)域的崛起與全行業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)汞化生產(chǎn)必將載入史冊(cè)。

1996年1月26日,一場(chǎng)特別的新聞發(fā)布會(huì)在北京舉行。會(huì)議的主角不是聲名顯赫的人物,而是國(guó)產(chǎn)堿性鋅錳電池。中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)代表全行業(yè)在會(huì)上高調(diào)發(fā)布了國(guó)產(chǎn)堿錳電池與進(jìn)口電池的對(duì)比檢測(cè)結(jié)果和性價(jià)比,并推薦“南孚”、“雙鹿”等一批國(guó)產(chǎn)品牌為“名牌產(chǎn)品”,向社會(huì)鄭重承諾:國(guó)產(chǎn)堿錳電池,不比外國(guó)品牌差!

作為原電池中性價(jià)比最高的電池品種,美、日等國(guó)家早在60年代就已經(jīng)開(kāi)始?jí)A性鋅錳電池的規(guī);a(chǎn),并在上世紀(jì)90年代全面占領(lǐng)了中國(guó)市場(chǎng)。而我國(guó)的堿錳電池起步較晚并且發(fā)展緩慢,直到90年代初,福建南孚公司與中銀(寧波)電池有限公司等企業(yè)相繼引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)線之后才有所改觀。

但由于消費(fèi)理念、產(chǎn)品認(rèn)知度和產(chǎn)業(yè)政策等方面的原因,市場(chǎng)和消費(fèi)者對(duì)國(guó)產(chǎn)堿錳電池并不買(mǎi)賬,推廣難度極大,多數(shù)企業(yè)舉步維艱瀕臨破產(chǎn),每一個(gè)企業(yè)都無(wú)力改變當(dāng)時(shí)外國(guó)產(chǎn)品主導(dǎo)市場(chǎng)的局面。

為了形成產(chǎn)業(yè)的合力,中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)展開(kāi)了廣泛的宣傳與推介。在之后的五年時(shí)間里,國(guó)產(chǎn)堿錳電池的銷量增加近10倍。如今,國(guó)產(chǎn)堿錳電池實(shí)現(xiàn)了真正的崛起,以突出的性價(jià)比將國(guó)外品牌擠出了中國(guó)市場(chǎng),并在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家廣受青睞。

同樣是1996年,一封來(lái)自北京師范大學(xué)朱耀斌教授的建議書(shū)寄到了時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理鄒家華的手上。朱教授建議,必須對(duì)廢舊電池進(jìn)行回收處理,以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。自此,無(wú)汞化技術(shù)開(kāi)始取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。

依據(jù)我國(guó)當(dāng)時(shí)的技術(shù)狀況,在以往一次電池的生產(chǎn)過(guò)程中,為防止鋅在電解質(zhì)溶液中受到腐蝕,所有以鋅為負(fù)極材料的電池都要加入汞作為緩蝕劑,而這勢(shì)必將對(duì)環(huán)境造成污染威脅。能否實(shí)現(xiàn)無(wú)汞化生產(chǎn),反映了一國(guó)電池行業(yè)的領(lǐng)先程度與技術(shù)水平。在西方,發(fā)達(dá)國(guó)家均已通過(guò)立法解決了這個(gè)問(wèn)題。1997年,國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于限制電池產(chǎn)品汞含量的規(guī)定》,明確要求2001年前全部電池要實(shí)現(xiàn)低汞化,2005年堿錳電池實(shí)現(xiàn)無(wú)汞化。

無(wú)汞化的實(shí)現(xiàn),需要從技術(shù)源頭上解決。我國(guó)當(dāng)時(shí)著力抓住無(wú)汞鋅粉和無(wú)汞電解二氧化錳以及自動(dòng)化生產(chǎn)流水線三個(gè)生產(chǎn)基地的建設(shè),從電池生產(chǎn)的關(guān)鍵原材料上開(kāi)始實(shí)現(xiàn)無(wú)汞化。在湘潭電化集團(tuán)、中金嶺南科技有限公司等企業(yè)的協(xié)作下,我國(guó)無(wú)汞堿錳電池的關(guān)鍵原料和自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備取得了突破。經(jīng)過(guò)全行業(yè)近10年的技術(shù)攻關(guān),以南孚電池為代表的電池骨干企業(yè)基本提前5年實(shí)現(xiàn)了堿錳電池?zé)o汞化,2005年全行業(yè)提前實(shí)現(xiàn)了無(wú)汞化目標(biāo)。

當(dāng)各國(guó)對(duì)扣式堿錳電池的污染問(wèn)題無(wú)從下手之時(shí),我國(guó)新利達(dá)公司創(chuàng)始人何永基發(fā)明的扣式電池?zé)o汞化技術(shù)突破了世界難題,并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。王金良說(shuō)“這項(xiàng)專利技術(shù)引起了世界的廣泛關(guān)注,一向以制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為豪的美國(guó)電池協(xié)會(huì)也就此專門(mén)前來(lái)與其商討合作修訂標(biāo)準(zhǔn)事宜。”

技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和繁榮,中國(guó)的電池企業(yè)在獨(dú)占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí),開(kāi)始迅速占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng),而這直接對(duì)國(guó)外電池巨頭構(gòu)成了巨大威脅。

2003年,美國(guó)勁量公司向美國(guó)ITC提出調(diào)查申請(qǐng),起訴長(zhǎng)虹、南孚、虎頭等十多家中國(guó)企業(yè)侵犯其無(wú)汞堿性電池專利權(quán)。如果起訴獲勝,我國(guó)堿錳電池將徹底退出美國(guó)市場(chǎng),并可能再次遭遇其他國(guó)家類似指控。危機(jī)之下,依據(jù)我國(guó)的多項(xiàng)技術(shù)突破,由電池工業(yè)協(xié)會(huì)組織企業(yè)聯(lián)合應(yīng)訴,發(fā)揮全行業(yè)的力量來(lái)打這場(chǎng)無(wú)退路之仗。

作為當(dāng)時(shí)中方應(yīng)訴團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人之一,王敬忠直到今天依然無(wú)法對(duì)美方的囂張和手段難以釋?xiě)选?ldquo;美方挑起事端有其原因和打算。90年代我國(guó)堿錳電池的崛起不僅將他們的產(chǎn)品逐出了中國(guó)市場(chǎng),更是節(jié)節(jié)勝利出口到了他們國(guó)家。外商正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)中國(guó)企業(yè),便拿出了之前他們屢試不爽的訴訟伎倆。美國(guó)人認(rèn)為中國(guó)企業(yè)之前總是屢訴屢敗,如一盤(pán)散沙,只要分化瓦解,各個(gè)擊破就可以輕松拿下,他們甚至囂張到提出,讓我們每出口美國(guó)一只電池賠勁量三美分的恥辱性和解條件。但是,美國(guó)人的算盤(pán)打錯(cuò)了,他們沒(méi)有想到我國(guó)的電池技術(shù)創(chuàng)新如此之高,也沒(méi)有想到我們會(huì)以協(xié)會(huì)的名義集體應(yīng)訴,更沒(méi)有預(yù)想中國(guó)人會(huì)堅(jiān)持這么久。”

在經(jīng)歷了我方應(yīng)訴律師聯(lián)盟瓦解、和解失敗、初裁敗訴、復(fù)議勝訴、美方多次上訴等多個(gè)回合之后,依據(jù)我國(guó)的原創(chuàng)技術(shù)狀況,2009年3月23日,美國(guó)聯(lián)邦最高法院發(fā)布公告,拒絕勁量公司的申訴。至此,由勁量公司提起的針對(duì)中國(guó)電池企業(yè)的709專利337調(diào)查一原告的709專利被判決無(wú)效而告終,中國(guó)電池企業(yè)聯(lián)合應(yīng)訴取得了最終勝利,這在我國(guó)各行業(yè)發(fā)展歷史上還是第一次。

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