锂离子电池市场一直在稳步增长，预计未来几年将继续增长（2021年至2030年复合年增长率为12.3%）。这一增长在一定程度上是由于电动汽车 (EV) 市场蓬勃发展以及这些电池因其尺寸小、重量轻和预期寿命较长而受到汽车制造商的欢迎。出于类似的原因，在不间断电源(UPS) 应用中，人们对锂离子电池作为阀控铅酸 (VRLA) 电池替代品的兴趣和需求也日益增长。

但数据中心决策者和其他 IT 专业人员需要一些明确的信息。他们看到的新闻文章提到了锂离子电池的危害和环境问题，这引发了人们对选择锂离子电池而不是 VRLA 是否明智以及它们对实现企业可持续发展目标可能产生的影响的疑问或担忧。这些文章包括在钴（某些锂离子电池中使用的一种材料）提取过程中使用童工的说法，以及在制造这些电池时碳强度过高的说法，对运输和使用过程中安全性的担忧，以及这些电池如何使用的不确定性。一旦达到其使用寿命，就应进行处理。

问题是这样的……这些故事通常给出的图片不完整，因为它们只关注锂离子电池的某些（负面）方面。当我们从整体角度看待锂离子电池与 VRLA 技术相比的整个生命周期时，我们会看到不同的情况。我最近与我们的高级可持续发展工程师 Ray Lizotte 合作编写了一份白皮书，以帮助消除困惑。在本白皮书中，我们证明，尽管某些方面对环境的影响比 VRLA 电池更大，但总体而言，锂离子电池在整个生命周期内对环境的影响较小。此外，我们预计未来会有进一步的改进。我们讨论生命周期的每个部分，分为三个主要阶段：供应链、运营和生命周期结束。以下是该论文的一些亮点。

供应链

我们听到的许多问题和误解都与供应链有关。这包括原材料提取、制造过程本身，以及电池的分销/运输。

原材料提取——人们普遍认为，由于目前锂离子电池需要通过采矿来获取锂（而 VRLA 主要使用回收铅），因此对环境造成的影响更大。但当我们考虑原材料开采时，会发现三个主要因素会影响环境：(1) 工艺过程的毒性，(2) 采矿实践的安全性和道德规范，以及 (3) 所需材料的质量。在本文中，我们解释了更小的材料质量和锂离子毒性的显着降低如何在生命周期的材料采购阶段降低总体环境影响。

制造过程——一个常见的误解是，由于锂离子电池在安全运行所需的组件（例如电池管理系统和开关设备）方面是一个更复杂的“系统”，因此在制造过程中对环境的影响更大。然而，对于典型安装，当考虑在整个使用寿命期间更换电池时，即使增加了设备开销，锂离子系统制造对环境的影响也小于 VRLA 系统。

配送和运输——这个话题经常引起人们对安全的担忧。确实，运输锂离子电池的法规和流程更加复杂。但配送/运输对环境影响的一个重要因素与系统的重量有关。因此，尽管配送和运输的复杂性增加，但锂离子电池比 VRLA 重量更轻，可以减少对环境的影响。

手术

当我们谈论 UPS 电池的运行或“使用”阶段时，主要的环境考虑因素涉及安装和处理、能源消耗及其相关的二氧化碳排放以及电池寿命。

安装和搬运——两种电池类型在安装和搬运过程中对环境影响差异的主要驱动因素是重量差异。虽然整体影响较小，但与 VRLA 相比，锂离子电池重量更轻，并且在整个使用寿命期间需要更换的锂离子电池较少或无需更换，因此可以减少安装和搬运过程中对环境的影响。

能源消耗和碳排放——这里的常见问题与能源消耗产生的二氧化碳排放有关。UPS 是使用驱动型产品，其 90% 以上的排放发生在这一阶段。尽管电池只占能源的一小部分，但与 VRLA 相比，锂离子电池充电所需的能源大约只有一半，从而减少了电池在使用寿命期间的二氧化碳排放量。

使用寿命——锂离子电池的使用寿命较长（通常为 10 年以上，而 VRLA 为 3-5 年），是提高运营效率和降低整体可持续性影响的关键因素。在整个使用寿命期间需要更换的 VRLA 越多，锂离子电池的性能就越好。

生命尽头

也许关于可持续性最具争议的话题与电池寿命结束时会发生什么有关。VRLA具有成熟的回收实践。但锂离子电池存在不确定性，因为回收技术和工艺仍在发展。

第二次生命应用——UPS 锂离子电池的合格二次使用（例如微电网应用）使它们能够继续提供超出其最初设计用途的价值。电动汽车市场正在为这些二次使用应用铺平道路。使用致力于此策略的 UPS 供应商可确保当今制造的电池在回收经济具有成本效益时达到其真正的使用寿命。

回收——虽然目前的回收基础设施尚不成熟，但人们高度相信，当最早的锂电池 UPS 达到其使用寿命时，将存在一个功能齐全且经济的回收系统。这是因为：

• 金属的价值不断增加，推动经济走向回收利用
• 电动汽车市场正在推动回收投资和研究
• 法规进一步推动回收成熟

li-cycle等公司正在为该行业取得重大进步。例如，他们的湿法冶金工艺声称支持锂离子电池的所有化学成分和形式，回收了锂离子电池中 95% 以上的构成材料，并避免在此过程中填埋废物。

    上一篇我们送上的文章是 BaSO4对阀控式铅酸蓄电池性能的影响 ， _!在下一篇继续做详细介绍，如需了解更多，请持续关注。
本文由韩国SEBANG蓄电池（大陆地区）营销中心于2023-08-16 22:11:11 整理发布。
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