鉅大LARGE | 點擊量:729次 | 2021年11月18日
我國新能源汽車正面對動力鋰電池回收問題
據中汽協統計,2016年上半年,我國新能源汽車產銷分別為17.7萬輛和17萬輛,我國依舊是全球最大的新能源車市場。然而,隨著新能源車市場的爆發,我國正面對著動力鋰離子電池回收的現實問題。
動力鋰離子電池報廢量驟增帶來潛在威脅
電動汽車動力鋰離子電池的使用壽命通常為5-8年,預計明年起,我國將迎來首批動力鋰離子電池“退役潮”。
電池我國網從調查的行業數據中發現,隨著新能源汽車行業的快速發展,到2020年,我國動力鋰離子電池的報廢量將達32.2Gwh,約50萬噸;到2023年,報廢量將達到101Gwh,約116萬噸。與規模龐大的動力鋰電市場相伴隨的,是動力鋰離子電池報廢量的快速上升,大量報廢的動力鋰離子電池威脅著自然環境、國民健康和社會的可持續發展。
我們不能忽略廢棄的動力鋰離子電池所帶來的潛在危害。電池正極的金屬離子、負極的碳粉塵、電解質中的強堿和重金屬離子,一旦進入到環境中,就會提升土壤的pH值,處理不當則可能出現有毒氣體,造成嚴重的環境污染。內部的金屬和電解液還會危害人體健康,比如,鈷元素可導致腸道紊亂、耳聾、心肌缺血等癥狀。
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%
新能源汽車有著“減少廢氣污染、應對化石能源短缺”的優勢,假如因報廢的動力鋰離子電池造成環境污染,影響國民健康,勢必有悖于發展新能源汽車之初衷。但我國在報廢動力鋰離子電池的回收和處理方面依然面對著一系列棘手難題。
動力鋰離子電池回收為何這么難
動力鋰離子電池回收目前還未成規模,回收產業鏈尚未建立,這既有電池本身的復雜因素,也有政策監管等方面的因素。據電池我國網分析,動力鋰離子電池回收難重要體現在以下幾個方面:
1.動力鋰離子電池回收經濟性不佳,缺乏盈利點。
動力鋰離子電池回收成本高昂,經濟價值不佳,缺乏盈利點,這是我國動力鋰離子電池回收未成規模的一個重要原因。據調查,一家采用機械法和濕法回收廢舊磷酸鐵鋰離子電池的公司,回收處理1噸廢舊磷酸鐵鋰動力鋰離子電池的成本為8540元,而再生材料的收益僅為8110元,虧損430元。由于缺乏盈利點,市場主體回收電池的動力不足,畢竟,市場經濟里沒有“活雷鋒”,也沒人愿做虧本的買賣。
2.廢棄動力鋰離子電池狀況復雜,拆解不便。
我國動力鋰離子電池生產缺乏統一的行業標準,不同類型的電池,制造和設計工藝也不同,串并聯成組形式、服役和使用時間、應用車型和使用工況各有差別,這給電池的拆解帶來極大的不便,新增了處置成本。
3.廢棄動力鋰離子電池品質不高。
報廢的動力鋰離子電池再利用,要經過安全性評估、循環壽命測試等環節的品質檢測。假如動力鋰離子電池缺少首次服役期間的完整數據記錄,進行二次利用壽命預測時,準確度就會有偏差,電池的一致性就無法保障。此外,假如存在問題的電池未被檢測出來而繼續使用,整個電池系統將面對巨大的安全風險。
4.動力鋰離子電池回收:誰來買單?
首先要明確,報廢的動力鋰離子電池應該由誰來回收。今年年初由國家發改委和工信部聯合公布的《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015年版)》,明確了動力鋰離子電池回收的責任主體——電動汽車生產公司、動力蓄電池生產公司、梯級利用電池生產公司、報廢汽車回收拆解公司,這四類公司應承擔不同的責任。
責任主體明確之后,誰來承擔高昂的回收費用?電池生產公司認為該由整車公司負責;整車公司認為該由整車公司和消費者共同承擔;而消費者則認為自己購買的電池被回收,整車公司和電池廠商應該彌補這部分損失。三方均不想承擔回收費用,電池依舊無法有效回收。這就要決策部門來平衡整車、電池生產商和消費者之間的利益,也要有可行的商業模式,推動動力鋰離子電池回收工作。
國標出臺動力鋰離子電池回收有望規范
新能源汽車動力鋰離子電池體積龐大、結構復雜,回收過程中,假如拆解操作不當,容易造成電解液泄漏、短路起火甚至爆炸。因此動力鋰離子電池拆解的一般技術要求、作業程序、拆解方法和存儲管理等亟需國家出臺統一的操作規范。
此外,動力鋰離子電池回收尚未建立有效的回收模式,報廢電池或會流入個體私營者、零售商、汽車維修店和4S店等非專業回收利用機構,這不僅造成資源浪費、環境污染等問題,處理不當還會嚴重危害人身安全。
2016年一月,我國第一個新能源汽車動力鋰離子電池回收國家標準——《車用動力鋰離子電池回收利用拆解規范》和《車用動力鋰離子電池回收利用余能檢測》通過審定。這意味著我國動力鋰離子電池回收即將開啟標準化、規范化大幕,自然環境、國民健康和社會經濟的可持續發展也將隨之獲得更好的保障。
動力鋰離子電池回收取得新進展
盡管動力鋰離子電池回收尚未實現產業化,但仍有一些有益的嘗試值得借鑒。電池我國網最新消息,河南省電力公司電力科學研究院成功設計建成國內首條5000噸/年基于干法全自動動力鋰離子電池回收利用生產線,實現了動力鋰離子電池的高效、環保回收處理。
該生產線摒棄了傳統火法、濕法等高能耗、高污染回收處理技術,經過一年多的艱苦創新和反復試驗,每小時處理報廢電池達800千克,年處理量達到5000噸,廢舊鋰離子電池有價組分回收利用率達90%以上,且回收效率高、節能環保、無二次污染。該生產線實現了電池材料的循環利用,未來有望解決儲能及新能源汽車可持續發展的“瓶頸”和“后顧之憂”。
通過不斷的摸索和嘗試,我國動力鋰離子電池回收領域已經取得一定進展。有理由相信,在決策部門、研究機構以及產業界的共同努力下,最終將建立健全的動力鋰離子電池回收制度,形成有效的多方合作回收模式和完善的動力鋰離子電池回收產業鏈,那時動力鋰離子電池回收將不再是一塊“難啃的骨頭”。