歐洲研究人員開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單的熱力學(xué)方法，可以預(yù)測(cè)一種物質(zhì)是否能耐受高溫，用于生產(chǎn)常規(guī)薄膜，制成光伏設(shè)備。這種新方法有助于科學(xué)家尋找更好的能源材料。瑞典烏普薩拉大學(xué)（UppsalaUniversity）的喬納森·斯克拉格（Jonathan Scragg），還有他的一些同事來(lái)自的英國(guó)巴斯大學(xué)（Universityof Bath）和盧森堡大學(xué)（University ofLuxembourg），他們的成果發(fā)表在4月24日的《化學(xué)物理物理化學(xué)》（ChemPhysChem）雜志上，題為《熱力學(xué)合成薄膜材料用于太陽(yáng)能電池》（ThermodynamicAspects of the Synthesis of Thin-Film Materials for SolarCells）。

KOKO蓄電池

“有許多事情要考慮，因?yàn)橐獙ふ依硐氲牟牧?，用于太?yáng)能電池，”斯克拉格說(shuō)?！斑@種材料必須非常有效地把光轉(zhuǎn)換成電能，不應(yīng)該包含任何稀有的，昂貴或危險(xiǎn)的原材料，必須易于制造，具有高品質(zhì)?！比欢?，現(xiàn)有的大多數(shù)無(wú)機(jī)非硅薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)，采用的要么是有毒物質(zhì)，如碲化鎘（CdTe：cadmiumtelluride），要么就是比較少見(jiàn)的物質(zhì)，如銅銦鎵硒（CIGSe：copper indium galliumselenide）。因此，世界各地的許多研究人員都在尋找替代材料，以克服這些局限性。“我們正面臨著一個(gè)巨大的問(wèn)題”，斯克拉格說(shuō)?！按笞匀惶峁┝巳绱吮姸嗟牟煌牧?，不可能每一種都測(cè)試。我們介紹了一種方法，可以大大簡(jiǎn)化這一問(wèn)題?！?/p>

在制造過(guò)程中，太陽(yáng)能電池材料必須加熱到很高的溫度，這一步稱(chēng)為退火，這樣它們就可以結(jié)晶，達(dá)到要求的質(zhì)量。然而，很多材料無(wú)法耐受這樣的高溫，會(huì)碎裂，根本不適合使用。斯克拉格和同事現(xiàn)在找到一種方法，可以事先確定，一種物質(zhì)是否能夠耐受生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫。他們預(yù)測(cè)，熱處理中，反應(yīng)發(fā)生在幾層多元半導(dǎo)體化合物上，采用不同襯底，而且表明，退火條件可以控制，以Zui大限度地提高材料的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

科學(xué)家們研究了不同的物質(zhì)，如銅銦鎵硒（CIGSe），銅鋅錫硒（CZTSe），和其他不太知名的三元和四元半導(dǎo)體。斯克拉格認(rèn)為，新的方法有很大的幫助，可以找到更好的吸收材料?！霸谀抢?，有很多的替代材料，其中有一些非常有前途，也有一些可能永遠(yuǎn)不會(huì)滿足太陽(yáng)能電池的要求。這些替代材料中，只有為數(shù)不多的獲得所需的時(shí)間和資源，得到開(kāi)發(fā)，達(dá)到足夠高的水平。我們不是專(zhuān)注于一種單一的材料，而是采取更廣泛的做法，提供的這種方法可以確定哪些材料可能有用，哪些有根本上的局限性?！彼f(shuō)。

一場(chǎng)新的鉛酸蓄電池環(huán)保風(fēng)暴，有可能將在5月來(lái)襲。業(yè)界期盼已久的《鉛酸蓄電池行業(yè)準(zhǔn)入條件》或?qū)⒃?月份正式出臺(tái)?！斑@將成為中國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)發(fā)展的新機(jī)?！敝袊?guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)鉛酸蓄電池專(zhuān)業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)徐紅表示。

徐紅已經(jīng)在鉛酸蓄電池行業(yè)工作了30余年。這期間，中國(guó)鉛酸蓄電池工業(yè)從無(wú)到有，從小到大。2009年到2011年，一系列“血鉛事件”引發(fā)國(guó)家重拳環(huán)保整肅，進(jìn)而引發(fā)行業(yè)洗牌，鉛酸蓄電池行業(yè)經(jīng)歷了有史以來(lái)Zui為艱難的陣痛。

2009年到2011年，“血鉛事件”相繼在陜西、湖南、廣東、江蘇、湖北、安徽、浙江等地爆發(fā)，社會(huì)關(guān)注度極高。2011年，國(guó)家開(kāi)始重拳整治鉛酸蓄電池行業(yè)，環(huán)保部和工信部等部委開(kāi)展一系列環(huán)保整肅行動(dòng)，將逾八成鉛酸蓄電池企業(yè)取締或關(guān)停，整個(gè)行業(yè)上演“生死劫”。

鉛酸蓄電池行業(yè)的環(huán)保風(fēng)波，曾讓徐紅一度非常焦急。在2010年底的一次采訪中，徐紅坦陳，鉛酸蓄電池行業(yè)正在遭遇嚴(yán)重危機(jī)，“這個(gè)行業(yè)壓力很大?！?/p>

而如今，讓徐紅感覺(jué)到行業(yè)新機(jī)的，正是有可能即將于5月份出臺(tái)的《鉛酸蓄電池行業(yè)準(zhǔn)入條件》（下稱(chēng)《準(zhǔn)入條件》）?！斑@可以視作中國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)的一個(gè)重要里程碑。”徐紅認(rèn)為，《準(zhǔn)入條件》實(shí)施后，將從根本上解決制約行業(yè)發(fā)展的環(huán)保問(wèn)題，淘汰落后產(chǎn)能，優(yōu)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，行業(yè)集中度將進(jìn)一步提升，并助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。

風(fēng)暴來(lái)襲

2011年的環(huán)保風(fēng)暴，其集中程度和執(zhí)行力度，對(duì)于鉛酸蓄電池行業(yè)來(lái)說(shuō)，前所未有。這一年，環(huán)保部等九部委對(duì)鉛酸蓄電池行業(yè)進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)檢查。來(lái)自環(huán)保部的公開(kāi)數(shù)字稱(chēng)，超過(guò)八成的鉛蓄電池企業(yè)當(dāng)時(shí)被取締或關(guān)停。環(huán)保部共排查鉛酸蓄電池企業(yè)1962家（其中再生鉛企業(yè)184家），取締關(guān)閉736家，停產(chǎn)整治565家，停業(yè)284家。全國(guó)26個(gè)省（區(qū)、市）上收了鉛酸蓄電池建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)審批權(quán)限。

2011年，工信部編制了《電池行業(yè)清潔生產(chǎn)實(shí)施方案》，提出到2012年底，從事涉重金屬電池的生產(chǎn)企業(yè)將完成一輪清潔生產(chǎn)審核，并實(shí)施審核報(bào)告中提出的技術(shù)改造方案。同時(shí)，工信部還將全面實(shí)施電池回收政策，把住廢舊電池造成污染的環(huán)節(jié)。此外，工信部還對(duì)鉛酸蓄電池行業(yè)首次提出淘汰落后產(chǎn)能的目標(biāo)，2012年該行業(yè)須淘汰產(chǎn)能746萬(wàn)千伏安時(shí)。

破繭待出的《鉛酸蓄電池行業(yè)準(zhǔn)入條件》已經(jīng)醞釀多時(shí)。徐紅所在的中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)鉛酸蓄電池專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，早在2010年起，就開(kāi)始參與起草《準(zhǔn)入條件》的草稿。

徐紅介紹，相比Zui初的版本，《準(zhǔn)入條件》公布的征求意見(jiàn)稿對(duì)企業(yè)清潔化生產(chǎn)、工藝要求等更加嚴(yán)格，“這體現(xiàn)了國(guó)家確實(shí)下決心嚴(yán)格監(jiān)管。這個(gè)方向是對(duì)的。我們堅(jiān)決支持。”她說(shuō)，對(duì)于行業(yè)大型旗艦企業(yè)來(lái)說(shuō)，這些并不是難以達(dá)到的要求；對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，還需要努一把力，在《準(zhǔn)入條件》規(guī)定的過(guò)渡期內(nèi)完成整改，也應(yīng)當(dāng)不是問(wèn)題。而散兵游勇式的小作坊，可借此取締。

但是，對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，還有一些條目需要細(xì)化，一些特例需要個(gè)別協(xié)商?！氨热玳_(kāi)口式普通鉛酸蓄電池，《準(zhǔn)入條件》要求徹底淘汰，我們認(rèn)為，其涵蓋的具體產(chǎn)品內(nèi)容還可以再溝通?！毙旒t舉例說(shuō)。

誰(shuí)的利好

環(huán)保重拳整治之后，鉛酸蓄電池行業(yè)魚(yú)龍混雜的面貌，是不是能夠徹底改變？徐紅對(duì)此仍有擔(dān)心。因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)，在2011年5月，環(huán)保部等九部委對(duì)鉛酸蓄電池行業(yè)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)整治后，雖然八成企業(yè)“出局”，但從2011年年中到2011年年末，國(guó)內(nèi)鉛酸蓄電池市場(chǎng)供應(yīng)基本沒(méi)有“斷檔”，只是出現(xiàn)了極短時(shí)間的“饑荒”，市場(chǎng)很快又開(kāi)始達(dá)到正常供應(yīng)。

“很多小作坊式的企業(yè)，實(shí)際上仍在生產(chǎn)?！毙旒t說(shuō)，去年鉛酸蓄電池行業(yè)的環(huán)保風(fēng)暴過(guò)去后，目前已經(jīng)有700多家非在冊(cè)企業(yè)恢復(fù)了正常生產(chǎn)。

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)也印證了徐紅的感受，2012年前兩個(gè)月，我國(guó)鉛酸蓄電池產(chǎn)量同比增加7．2％。去年，中國(guó)精煉鉛消費(fèi)量在400多萬(wàn)噸，其中鉛酸蓄電池約占精煉鉛消費(fèi)量的70％。

環(huán)保風(fēng)暴之后，鉛酸蓄電池行業(yè)主流生產(chǎn)企業(yè)，嘗到的更多是甜頭：駱駝股份2011年?duì)I業(yè)收入為30．7億元，同比增長(zhǎng)17％；風(fēng)帆股份則實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入40．74億元，比上年同期增長(zhǎng)25．18％；超威動(dòng)力2011年?duì)I業(yè)收入為49．32億元，同比增長(zhǎng)52．9％。除了這些本土生產(chǎn)商業(yè)績(jī)飄紅，跨國(guó)公司同樣業(yè)績(jī)不俗。天津杰士電池有限公司市場(chǎng)部人士告訴中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)，該公司在2011年實(shí)現(xiàn)了盡產(chǎn)盡銷(xiāo)。

徐紅的擔(dān)心在于，準(zhǔn)入制度等環(huán)保重拳，可以監(jiān)管和督促鉛酸蓄電池大企業(yè)生產(chǎn)更加規(guī)范，但不登記、不注冊(cè)、偷偷生產(chǎn)的小企業(yè)，風(fēng)聲一過(guò)，神不知鬼不覺(jué)恢復(fù)生產(chǎn)。由于這些小企業(yè)不需環(huán)保及勞保投入，產(chǎn)品極具價(jià)格優(yōu)勢(shì)，銷(xiāo)路自是不愁。不過(guò)，它們也正是鉛酸蓄電池行業(yè)污染Zui重要的，但卻是隱形的罪魁禍?zhǔn)??！碍h(huán)保風(fēng)暴之后，行業(yè)的狀況是，大型企業(yè)受到重壓，小作坊生龍活虎。這些小作坊該如何監(jiān)管，并不是單純出臺(tái)準(zhǔn)入制度可以解決的。如何監(jiān)管，不僅僅是鉛酸蓄電池行業(yè)內(nèi)部的事，更是廣泛的社會(huì)問(wèn)題。”徐紅表示。

“環(huán)保風(fēng)暴”之后，鉛酸蓄電池行業(yè)掀起一股兼并重組的浪潮。超威動(dòng)力相關(guān)人士對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)表示，該公司正積極尋求提升產(chǎn)能，而在這次行業(yè)整合中被淘汰，但具備條件的企業(yè)，是其優(yōu)先考慮的收購(gòu)對(duì)象。

在“環(huán)保風(fēng)暴”壓力下，鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)速度有所加快。比如《準(zhǔn)入條件》中規(guī)定，禁止新建、改擴(kuò)建鎘含量高于0．002％或砷含量高于0．1％的鉛蓄電池及其含鉛零部件生產(chǎn)項(xiàng)目?，F(xiàn)有此類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)線應(yīng)于2013年12月31日前停止生產(chǎn)。據(jù)了解，電動(dòng)自行車(chē)電池80％都是含鎘電池，但是現(xiàn)在，超威、天能等公司，都已經(jīng)在逐步淘汰相關(guān)產(chǎn)品。

2012年，鉛酸蓄電池產(chǎn)能和產(chǎn)量將繼續(xù)增加，預(yù)計(jì)“十二五”期間的年均增長(zhǎng)率將達(dá)16％。2011年，我國(guó)規(guī)模以上企業(yè)鉛酸蓄電池產(chǎn)量在14230萬(wàn)千伏安／小時(shí)，2015年產(chǎn)量將達(dá)24000萬(wàn)千伏安／小時(shí)。