鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1365次 | 2019年04月29日
大規(guī)模的廢舊鋰離子電池若處理不當(dāng)將成為破壞生態(tài)環(huán)境的隱患
廢舊電池如果內(nèi)部或外部出現(xiàn)短路的情況,正負(fù)極會(huì)產(chǎn)生大電流導(dǎo)致高熱,引起正負(fù)極燃燒,由于電解液的助燃作用,在快速反應(yīng)情況下會(huì)爆炸。
從2008年北京奧運(yùn)會(huì)第一次大規(guī)模使用電動(dòng)公交車(chē)開(kāi)始,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過(guò)十年。這十年間,新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模屢創(chuàng)新高,也帶動(dòng)了動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展。
今年2月,工信部發(fā)布的《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用調(diào)研報(bào)告》(下簡(jiǎn)稱(chēng)《調(diào)研報(bào)告》)顯示,我國(guó)動(dòng)力蓄電池累計(jì)配套量超過(guò)131GWh,產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界第一。
據(jù)中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心的預(yù)測(cè),2018~2020年全國(guó)累計(jì)報(bào)廢動(dòng)力電池將達(dá)12萬(wàn)~20萬(wàn)噸,而到2025年,這一數(shù)字累計(jì)將超過(guò)75萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)百億元。
與市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)相對(duì)應(yīng),我國(guó)動(dòng)力電池回收模式不成熟、行業(yè)魚(yú)龍混雜等也成為現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,大規(guī)模的廢舊鋰離子電池若處理不當(dāng),不僅浪費(fèi)寶貴資源,阻礙產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,還將成為破壞生態(tài)環(huán)境的隱患。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“我國(guó)在電池回收的管理方面是吃過(guò)虧的。比如鉛酸蓄電池,應(yīng)用于包括汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)等不少場(chǎng)景,其報(bào)廢和回收利用曾經(jīng)出現(xiàn)一些問(wèn)題?!敝袊?guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春說(shuō)。
他認(rèn)為,從環(huán)保和綠色可持續(xù)發(fā)展層面看,動(dòng)力蓄電池的回收利用和溯源管理有著非常重要的意義,需要從政策層面提前引導(dǎo),建立退役動(dòng)力電池的回收處理產(chǎn)業(yè)體系,保證整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)鏈條健康發(fā)展。
回收利用正當(dāng)時(shí)
“1個(gè)20克的手機(jī)電池可污染3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池容積的水,若廢棄在土地上,可使1平方公里土地污染50年左右。試想,如果是幾噸重的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池廢棄在自然環(huán)境中,大量重金屬及化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入大自然,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成多大的污染?!北本├砉ご髮W(xué)教授吳鋒的觀(guān)點(diǎn),曾一度引起了行業(yè)的大討論。
中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)資源中心、回收利用部部長(zhǎng)李龍輝對(duì)《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者表示,鋰離子動(dòng)力蓄電池因正極材料不同,分別含有鋰、鎳、鈷、錳等金屬。從環(huán)保角度來(lái)看,這些金屬材料若回收處理不當(dāng),會(huì)造成重金屬污染,并通過(guò)生物鏈進(jìn)入人體。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在中科院過(guò)程工程研究所研究員曹宏斌看來(lái),金屬一旦污染土壤,比廢水的污染危害更大。簡(jiǎn)單的有機(jī)污染,一方土的修復(fù)成本在600~1000元,但做六價(jià)鉻修復(fù)一方土需要一兩千元,而且這只是固定了污染金屬、減少活性遷移,還沒(méi)有將污染金屬?gòu)耐寥乐型耆摮簟?/p>
“除了環(huán)境污染,動(dòng)力蓄電池大量退役后,如果沒(méi)有規(guī)范回收處理,還存在著公共安全隱患?!崩铨堓x說(shuō)。
他介紹說(shuō),廢舊電池如果內(nèi)部或外部出現(xiàn)短路的情況,正負(fù)極會(huì)產(chǎn)生大電流導(dǎo)致高熱,引起正負(fù)極燃燒,由于電解液的助燃作用,在快速反應(yīng)情況下會(huì)爆炸。
深圳市格林美高新技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)許開(kāi)華表示:“這(廢舊動(dòng)力電池回收)不單是個(gè)技術(shù)和商業(yè)問(wèn)題,更是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。燃油汽車(chē)到新能源汽車(chē)是從黑色到綠色,做好電池回收就打通了綠色回到綠色的閉環(huán),沒(méi)做好,那就是從綠色倒退到黑色?!?/p>
“在國(guó)家、企業(yè)和研究院所層面,動(dòng)力蓄電池回收利用是一個(gè)較為緊急的問(wèn)題?!睂O逢春表示,“前幾年在十城千輛項(xiàng)目、公共領(lǐng)域示范和家用電動(dòng)車(chē)上安裝的第一批動(dòng)力蓄電池,已經(jīng)到了退役的時(shí)候,雖然數(shù)量不是很多,但如何處置很受關(guān)注?!?/p>
前車(chē)之鑒
在回收新能源汽車(chē)磷酸鐵鋰、三元鋰等動(dòng)力電池材料之前,我國(guó)產(chǎn)業(yè)界實(shí)際上已經(jīng)在電池回收領(lǐng)域布局多年,但并沒(méi)有達(dá)到理想效果。
早些年,在低速電動(dòng)車(chē)等應(yīng)用場(chǎng)景的帶動(dòng)下,我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的鉛酸蓄電池市場(chǎng),工信部數(shù)據(jù)顯示,2018年,我國(guó)金屬鉛的產(chǎn)量為511萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)9.8%,全球占比超40%。2016年8月1日起施行的新版《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》里,廢鉛酸蓄電池就被認(rèn)定為危險(xiǎn)廢物。
不過(guò),中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)再生金屬分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、河南豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理李新戰(zhàn)說(shuō),我國(guó)境內(nèi)年報(bào)廢鉛酸蓄電池600萬(wàn)噸左右,呈逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),雖然回收率較高,但在回收、貯存、處置、利用的過(guò)程中,仍存在一定的環(huán)境污染現(xiàn)象。
在浙江天能集團(tuán)董事長(zhǎng)張?zhí)烊蔚刃袠I(yè)人士看來(lái),其中一個(gè)重要原因是我國(guó)對(duì)廢舊鉛蓄電池缺乏回收運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)、車(chē)載路線(xiàn)控制等一系列政策細(xì)則,生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度很難推進(jìn),導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)生的含鉛危廢品無(wú)處可去,進(jìn)而帶來(lái)超期堆放甚至非法轉(zhuǎn)移等問(wèn)題。
據(jù)了解,目前國(guó)家對(duì)鉛酸電池企業(yè)額外征收4%的電池消費(fèi)稅,其本意是防治污染行為,但在實(shí)際回收過(guò)程中,廢舊鉛蓄電池的收購(gòu)價(jià)格與非正規(guī)處理的小作坊相比不占優(yōu)勢(shì),一定程度上削弱了正規(guī)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
如此市場(chǎng)格局之下,一部分廢舊鉛酸電池流向了“黑市”,也成為近年來(lái)公安機(jī)關(guān)的打擊重點(diǎn)。
比如,2017年6月,江蘇南通通州區(qū)環(huán)保、公安等部門(mén)聯(lián)合破獲了5起非法傾倒廢舊鉛酸蓄電池廢液的環(huán)境違法案件;2018年1月,山西省公安機(jī)關(guān)打掉一個(gè)以廢舊鉛酸蓄電池為原料,進(jìn)行拆解、熔煉、銷(xiāo)售鉛錠“一條龍”的犯罪團(tuán)伙。
“非法回收模式如果占據(jù)回收市場(chǎng)主導(dǎo),將使合法正規(guī)的回收企業(yè)生存空間狹小,形成‘劣幣驅(qū)逐良幣’的局面?!睆?zhí)烊握f(shuō),這對(duì)當(dāng)前及未來(lái)的新能源動(dòng)力電池回收利用來(lái)說(shuō),都是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。
新的“風(fēng)口”
動(dòng)力電池回收是一把典型的雙刃劍,處置不當(dāng)會(huì)造成生態(tài)環(huán)境危害,但若有序規(guī)范化處理,廢舊動(dòng)力電池的回收利用也蘊(yùn)含不小商機(jī)。
行業(yè)普遍認(rèn)為當(dāng)前中國(guó)新能源汽車(chē)在銷(xiāo)量占比、保有量等方面均保持著世界第一的地位,未來(lái)市場(chǎng)份額繼續(xù)擴(kuò)大也是大概率事件,這為動(dòng)力電池回收提供了廣闊的前景。
進(jìn)一步來(lái)看,動(dòng)力電池中的鈷、鎳及碳酸鋰等物質(zhì),能為拆解回收帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。
東方證券研報(bào)分析認(rèn)為,不同類(lèi)型動(dòng)力電池金屬含量各不相同,按照我國(guó)未來(lái)動(dòng)力鋰離子電池報(bào)廢量的推測(cè),到2023年,可回收的有價(jià)金屬的市場(chǎng)價(jià)值可以達(dá)到:鈷73億元、鎳84億元、鋰146億元、錳8.5億元。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的分析,我國(guó)鋰資源供給有限,90%以上的需求都依賴(lài)進(jìn)口,而以磷酸鐵鋰電池為代表的廢舊電池中,鋰含量達(dá)到1.10%,顯著高于我國(guó)開(kāi)發(fā)利用的鋰礦。
“回收利用雖然看似動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈的最終端,但實(shí)際上也是產(chǎn)業(yè)鏈的源頭?!闭憬A友循環(huán)科技有限公司副總經(jīng)理高威喬說(shuō),電池回收使得上游原材料價(jià)格變成可控,降低成本,保障資源供應(yīng),并通過(guò)收益共享實(shí)現(xiàn)行業(yè)健康發(fā)展。
《動(dòng)力電池回收利用行業(yè)報(bào)告(2018)》測(cè)算,電池回收利用市場(chǎng)規(guī)模將在2020年達(dá)到65億元左右,之后,隨著電池報(bào)廢高峰期的到來(lái),市場(chǎng)規(guī)模將很快突破百億元。
正是觀(guān)察到動(dòng)力電池的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì),國(guó)家及相關(guān)主管部門(mén)也已經(jīng)啟動(dòng)了動(dòng)力蓄電池的回收體系建設(shè),鼓勵(lì)電池回收市場(chǎng)發(fā)展,這讓相關(guān)企業(yè)紛紛加入電池回收利用的行列。國(guó)海證券的研報(bào)預(yù)測(cè)道,從2019到2025年,動(dòng)力電池回收合計(jì)市場(chǎng)空間有望超過(guò)600億元。
除了電池回收企業(yè)的興起,在主管部門(mén)的制度要求和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下,不少整車(chē)企業(yè)也加入到電池回收利用的行列,長(zhǎng)安、比亞迪、北汽新能源、知豆等整車(chē)企業(yè)都在行動(dòng)當(dāng)中,開(kāi)始與電池回收企業(yè)密集合作,搭建起初步的回收體系。
突破瓶頸
雖然我國(guó)動(dòng)力蓄電池回收利用行業(yè)已經(jīng)起步,但在實(shí)際工作中,仍然存在著一些具體問(wèn)題。
一方面,從技術(shù)角度來(lái)看,動(dòng)力電池回收利用的一些技術(shù)難點(diǎn)有待突破。
據(jù)專(zhuān)家介紹,目前比較核心的技術(shù)難點(diǎn)有兩個(gè),其一是動(dòng)力蓄電池包(組)的設(shè)計(jì)多種多樣,電池包的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模組連接方式、工藝技術(shù)各不相同,電池的種類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,電池使用的壽命狀況也具有多樣性,這就造成了拆解困難。
其二是動(dòng)力電池的梯次利用和再生利用在退役電池殘值評(píng)價(jià)、多種電池的兼容性處理、負(fù)極等材料的回收等方面,尚且沒(méi)有形成較為成熟的技術(shù)路線(xiàn)。
另一方面,從成本角度來(lái)看,目前動(dòng)力蓄電池退役量還未完全形成規(guī)模,企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng),盈利難。
一位電池回收企業(yè)人士告訴記者,我國(guó)第一批退役的廢舊動(dòng)力電池規(guī)格、型號(hào)繁雜,單一型號(hào)電池難以形成規(guī)模。回收后的利用場(chǎng)景中,儲(chǔ)能項(xiàng)目雖對(duì)單體電池的密度要求不高,但整體需求較大,甚至能達(dá)到兆瓦,目前淘汰下來(lái)的動(dòng)力電池難以達(dá)到儲(chǔ)能所需的一致性,而在家庭儲(chǔ)能項(xiàng)目方面,國(guó)內(nèi)的需求暫時(shí)還不高。
而且,由于目前退役量較多的磷酸鐵鋰電池質(zhì)量一致性差,所含有價(jià)金屬元素少,企業(yè)對(duì)其拆解回收基本處于虧損狀態(tài),動(dòng)力不足。
除了回收規(guī)模問(wèn)題,動(dòng)力蓄電池作為危險(xiǎn)貨物,通過(guò)專(zhuān)業(yè)車(chē)輛運(yùn)輸成本是普通運(yùn)輸?shù)?~6倍,再加上購(gòu)買(mǎi)和倉(cāng)儲(chǔ)等成本,回收總體成本較高,造成企業(yè)“不愿意收”。
此外,動(dòng)力電池回收渠道建設(shè)也有待完善。中國(guó)再生資源回收利用協(xié)會(huì)報(bào)廢車(chē)分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)張瑩表示,新能源汽車(chē)電池回收剛剛起步,許多報(bào)廢電池并未進(jìn)入正規(guī)渠道,市場(chǎng)缺少規(guī)范。由于行業(yè)處在“野蠻生長(zhǎng)期”,大量車(chē)企實(shí)行價(jià)高者得,造成一部分廢舊動(dòng)力電池未能流入合法處理渠道。
新能源汽車(chē)動(dòng)力電池循環(huán)利用國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心主任余海軍對(duì)《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》表示,現(xiàn)在回收處理主體和方式可謂五花八門(mén),包括電池企業(yè)、二手組裝企業(yè)、金屬冶煉企業(yè)、電子廢棄物拆解企業(yè)、報(bào)廢汽車(chē)解體企業(yè)、貿(mào)易商個(gè)體戶(hù)等等。
“由于各類(lèi)企業(yè)在規(guī)模、技術(shù)、裝備、安全、環(huán)保等各方面參差不齊,綜合成本差異甚遠(yuǎn),這也是呈現(xiàn)在回收前端出價(jià)高低往往存在巨大差異的主要原因?!庇嗪\娬f(shuō)。
推進(jìn)體系建設(shè)
在中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心政研中心汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策研究室主任黎宇科看來(lái),動(dòng)力電池回收利用的相關(guān)政策和產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)工作一定要提前做好準(zhǔn)備,以便迎接新能源動(dòng)力電池報(bào)廢高峰期到來(lái)。
保證電池回收環(huán)保安全,應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)有政策執(zhí)行和完善的重中之重。2018年9月,按照《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》要求,依據(jù)《新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》,工信部公布了第一批符合行業(yè)規(guī)范條件的企業(yè)名單,格林美、豪鵬等5家企業(yè)上榜。
欣旺達(dá)集團(tuán)副總裁兼動(dòng)力電池板塊總裁梁銳介紹,除排名前10名的企業(yè)外,其他動(dòng)力電池企業(yè)合計(jì)擁有約13%的市場(chǎng)需求量,但卻占有約55%的行業(yè)總產(chǎn)能,且其中大部分產(chǎn)能屬于低端產(chǎn)能,其產(chǎn)能利用率約為10%,拉低了行業(yè)產(chǎn)能利用率指標(biāo)。
對(duì)此,北汽鵬龍方面人士認(rèn)為,政府相關(guān)部門(mén)可以根據(jù)企業(yè)的規(guī)模、技術(shù)處理實(shí)力加強(qiáng)審查力度,對(duì)企業(yè)作出更加明確的要求,防止魚(yú)龍混雜的現(xiàn)象。
廣東邦普循環(huán)科技公司相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,要強(qiáng)化主機(jī)廠(chǎng)回收責(zé)任主體至電池全生命周期、而不僅限于三包期內(nèi)的回收責(zé)任,如果做不到則需要與其新車(chē)上市公告掛鉤。
在保證安全的前提下,如何引導(dǎo)現(xiàn)有企業(yè)培育形成一個(gè)規(guī)模化的回收體系,則是在電池回收發(fā)展過(guò)程中要考慮的長(zhǎng)遠(yuǎn)問(wèn)題。
國(guó)家新能源汽車(chē)創(chuàng)新工程項(xiàng)目組組長(zhǎng)王秉剛認(rèn)為,國(guó)家可以在土地、資金等方面給予支持,在各地形成電池回收廠(chǎng),形成一定規(guī)模后,就會(huì)形成經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
此外,有企業(yè)人士認(rèn)為,應(yīng)該在推進(jìn)規(guī)?;臉?biāo)準(zhǔn)平臺(tái)建設(shè)上進(jìn)一步加大政策力度。
比克電池相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)記者表示,國(guó)家可以要求行業(yè)統(tǒng)一動(dòng)力電池系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),包括尺寸與容量等,并且國(guó)家與地方平臺(tái)數(shù)據(jù)錄入接口能夠?qū)?,或者結(jié)合行業(yè)實(shí)際給出標(biāo)準(zhǔn)建議。
目前,此類(lèi)電池回收平臺(tái)正在逐步建立中。中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心副總經(jīng)理李洧表示,未來(lái)中汽中心將把工作重心轉(zhuǎn)向保障管理辦法、溯源管理規(guī)定的貫徹落實(shí),加強(qiáng)對(duì)溯源信息比對(duì)核查制度,梯次利用電池產(chǎn)品認(rèn)定及規(guī)范管理辦法等配套管理措施的研究。
在2019年電動(dòng)車(chē)百人會(huì)上,工信部部長(zhǎng)苗圩表示,工信部正在推廣動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng),同時(shí)還鼓勵(lì)電池企業(yè)、整車(chē)企業(yè)在設(shè)計(jì)階段對(duì)將來(lái)電池拆解、回收利用給予足夠重視。并且要加強(qiáng)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的制定,使用戶(hù)、梯次利用企業(yè)和拆解回收企業(yè)得到有效的技術(shù)指導(dǎo)。
上一篇:可用于制造更高功率電池的新材料