14年连续攻关，3代创新性技术，从根本上解决废铅蓄电池回收中污染物排放问题；产品远销海内外，年产值近250亿美元，占全世界行业比重超60%……
    我校“再生铅科技创新团队”研制的废铅蓄电池资源清洁低碳循环技术与装备，成就了世界领先的工艺，入选《国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录》关键技术，用中国智慧书写了中国制造的传奇。
3代技术迭代发展成就世界一流水准
    曾经，铅蓄电池资源回收行业长期采用“人工拆解-高温熔炼”的工艺技术，行业发展面临着效率低、污染重、资源回收率低等多重困境。而今，制约产业发展的难题得到了颠覆性变革，行业发展面貌焕然一新。
    “我们开发的‘废铅蓄电池清洁低碳循环技术与装备’推出了3代技术，每一代技术都是对前一代技术的变革性升级。”6月22日，“再生铅科技创新团队”负责人张俊丰教授自豪地说。
    就在不久前，一条采用团队第三代技术的5万吨/年全链条示范线，在湖南顺利通过2年的稳定运行，达到了预期的效果，这意味着“再生铅科技创新团队”在该领域再次刷新了世界领先技术水准。
    在储能电池领域，铅蓄电池耐热耐冷、安全性好，资源可全循环，在汽车启动、矿山和军事装备等领域应用广泛，且无法被取代，截止2021年仍占储能设备容量的一半以上。我国每年报废铅蓄电池600多万吨，占世界50%；含铅近400万吨，占全世界铅年消费总量的80%以上。由于我国铅蓄电池品牌多、规格多、材质多样，废电池的混杂程度高，资源回收难度大，美国、日本、意大利等国家研发的铅蓄电池回收技术装备很不适应国内产业实际。废铅蓄电池回收、处理、利用的行业技术和设备，只能依靠中国智慧，实现中国制造。
    2008年，围绕我国废铅蓄电池资源清洁循环的紧迫社会需求，我校与湖南江冶机电科技股份有限公司组建了再生铅科技创新团队，并获批湖南省铅锂电池资源高效循环利用过程技术研究中心。历时14年，经过3次突破性创新，形成了XTU-JY1.0、XTU-JY2.0、 XTU-JY3.0三代技术装备，逐步实现了破碎分选环节“机械、自动、智能” 3个突破性的科技进步，废铅膏也逐代实现“规范高温熔炼、低温熔炼、免熔炼”3次颠覆性发展。
    XTU-JY1.0技术装备完全适应中国的废铅蓄电池行业国情，实现了“机械化破碎分选-废铅膏规范高温熔炼”，改变了既往的落后局面，国内行业覆盖率曾高达90%，国内行业年产值高达1200多亿元。
    XTU-JY2.0较XTU-JY1.0系统能耗下降30%以上，污染物源头减排60%-99%，二氧化碳减排近40%，尤其是从源头消除了行业的血铅风险，截至2021年底已经升级国内行业产能近40%，并出口美国、意大利、日本、俄罗斯、伊朗、印度、伊朗、阿尔及利亚、阿塞拜疆等国，出口装备年处理废铅蓄电池200多万吨，占国外总废铅蓄电池比例近40%，年产值近70亿，目前世界行业占比超过60%。
    XTU-JY3.0较XTU-JY2.0系统，摒弃了熔炼环节，全过程无废水、废气排放，是典型的“绿色技术”，成果技术环保水平世界领先。
    “第一代、第二代技术应用年产值近250亿美元，这两代技术都成为了全世界废铅蓄电池回收行业的主流先进技术设备。”张俊丰说，“2020年到2022年，日本企业就一口气引进了8条2.0技术装备生产线。”
    “设计非常巧妙，自动化程度高，安装运行维护简单，生产效率高，铅回收率高，水完全不排放，废气产生很少，铅尾渣很少。”XTU-JY系列废铅蓄电池资源回收系统在日本同行业获得高度认可。日本东邦亚铅的企业工程师评价说，“这是世界上水平最好的铅循环系统。”
创新性变革重塑行业发展面貌
    创新引领发展，科技赢得未来——铅蓄电池资源回收行业的涅槃重生成为了这句响亮口号的最好注解。废铅蓄电池清洁低碳循环技术与装备的研制成功，使行业的经济、环保水平达到了领先世界的水准。
    在14年的不懈研究中，团队的研究成果不断刷新：2015年，废铅蓄电池资源清洁低碳循环技术与装备被中国有色金属工业协会评价为“国内首创，达到国内领先水平”；2020年，铵法预脱硫工艺技术装备获评 “全国首届再生资源行业十佳绿色技术” “国内首台(套)重大装备”；2021年，废铅蓄电池资源清洁低碳循环技术与装备的“高强度材料锤头”“气液混流管式反应器强制脱硫技术”“微泡水动力分选元件”，入选《国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录》关键技术，所获得的专利覆盖所有专利门类，其中发明专利44项、实用新型专利26项、外观设计专利8项，以及软件著作权2项。
    某再生铅企业2010年进口意大利某知名品牌废铅膏清洁回收系统，因不适应中国废铅膏的行业状况无法运行，2013年被爆多起铅污染事件。同年11月，该集团采用我校团队的项目成果，半年多的时间，即被当地政府评为清洁生产企业，同年11月同一集团另外一个再生铅企业也开始应用该项目成果。不到3年的时间，整个集团被评为了绿色企业。技术创新引领行业发展的奇迹，在这家企业身上得到充分展现。10多年来，采用该技术的再生铅企业，大多被评为清洁生产或绿色企业。
    随着废铅蓄电池资源清洁低碳循环技术与装备的大面积应用，再生铅行业已经是清洁或者绿色行业，能够环境友好地提供铅产品。相应的挖矿炼铅的原矿铅行业不断被压缩，截止2021年底我国原矿铅产量只有190万吨，而再生铅产量达到了400万吨。掌握了先进的再生铅技术，国家放开了从国外进口废铅蓄电池的限制，进一步压缩原矿铅的空间，整个铅产业的格局和面貌正在朝向绿色方向发展。
曾经高耗能、高污染的行业得到根本性重塑，人们不再谈铅色变。与企业前景、行业面貌一同被改写的，还有湖南江冶机电科技股份有限公司。2008年与我校“再生铅科技创新团队”建立合作关系以来，已经成长为再生铅行业技术装备供应领域的独角兽,实现了产品国内市场占有率近90%，全球占有率近60%的业绩。2018年该企业被评为湖南省小巨人企业，2021年被工业和信息化部评为专精特新“小巨人”企业。
    “没有湘大团队的技术支撑，也就没有我们公司目前的行业地位。我们与湘大团队是共同成长的关系。”湖南江冶机电科技股份有限公司董事长吴光辉说，“未来，我们将与湘大团队进一步合作，推动行业进一步纵深发展。”
颠覆性技术路线打造全球领先工艺
    “我们的技术之所以能够快速推广普及，主要是四个方面的原因。”张俊丰分析，“一是技术绿色低碳，可靠性好；二是副产物价值高，经济综合效益明显；三是模块化程度高，三代技术之间关键部件通用度高；四是应用了工业互联网和工业机器人，工厂管理效率、生产效能大幅度提升。”
    指着“再生铅科技创新团队”研制的废铅蓄电池资源循环产业技术进化路线图，张俊丰介绍，这套技术及装备主要包括废铅蓄电池破碎分选系统、废铅膏回收系统和智能控制系统，从第一代技术到第三代技术，工艺流程从6环，缩减到了4环甚至只有3环。“工艺的革新与流程的缩短，从根本上化解了血铅风险，降低了碳排放的环节，从而支撑了再生铅行业清洁生产水平的全面提高。”
    经过团队的技术革新，废铅膏回收形成了重要副产物硫酸铵。硫酸铵是很重要的农业肥料，市场价曾高达3200元/吨，而用作原料的碳酸氢铵才500-600元/吨。综合经济效益提升后，企业采用技术的积极性更高了。
    在突破多个行业关键技术的同时，团队创新了工业制造模式，采用模块化的工业设计路线，某一代产品的每个关键环节都得可以模块化替代升级，不仅提高了产品制造效率，而且对产业用户的适应性也更强。为了顺应信息化的新时代工业环境要求，团队建设了信息化服务中心，在世界各地运行的每套系统都接入了服务中心，在湘潭就可以为全世界的用户提供故障诊断等技术服务。     
    技术装备能够在海外得到推广应用，与模块化设计、积木化组装带来的优势密不可分。2020年到2022年之间，日本引进了8套项目系统，零部件集装箱发到日本后，用户参照图纸说明，以及研发团队通过网络线上指导就完成了全系统的安装调试，目前已经正常运行一年半。
    生产线还采用了工业互联网和工业机器人，使工厂管理效率、生产效能大幅度提升。通过智能控制系统，在后台操控工业机器人，包括管理、检修和销售等在内的5个人，就可以管理一条生产线，极大地节省了人工成本。
    目前，在“再生铅科技创新团队”和行业的共同努力下，再生铅企业几乎都成为了“绿色工厂、花园工厂”，属地大多集中“入园、入区”，与城毗邻，成为了新时代干事创业、幸福安居的乐园。
    “从事环保设备及工程开发与应用，将是一个不错的选择，我们也期待更多的年轻学子能够选择环境与资源学院，为建设美丽中国贡献力量。”展望未来，张俊丰信心满满。