鉅大LARGE | 點擊量:411次 | 2022年12月22日
動力鋰電池回收和再利用問題迫在眉睫 梯次利用可行嗎
遲來的政策
假如說2014年是新能源汽車元年,那么2015年可以稱為爆發(fā)年。新能源汽車產(chǎn)業(yè)研究中心投資事業(yè)部總經(jīng)理吳輝表示。根據(jù)權(quán)威統(tǒng)計,2015年我國的新能源汽車產(chǎn)量達到34.05萬輛,銷量達到33.11萬輛,其中純電動汽車產(chǎn)銷量分別達到25.46萬輛和24.75萬輛(其余為插電式混動)。新能源汽車銷量占比逼近1%,不論按照任何標準,新能源汽車痛苦的市場培育階段已成為歷史,進入了大規(guī)模的普及階段。這一爆發(fā)式上升讓人歡喜之余,其產(chǎn)業(yè)鏈的不完善更令人擔憂。數(shù)據(jù)顯示,2015年動力鋰電池裝車量超過200億瓦時,預計2016年會新增到大約500億瓦時。2015年電池產(chǎn)業(yè)投資大概是1000億元,在建、核建的產(chǎn)量為1800億瓦時。這么多電池,五六年之后即將進入大規(guī)模淘汰期,不免讓人膽戰(zhàn)心驚。
由于此前國家沒有相關(guān)規(guī)定,所以新能源汽車的電池回收主體始終不明確。盡管國家有關(guān)部門和相關(guān)行業(yè)協(xié)會提出,新能源汽車的動力鋰電池回收要按照誰生產(chǎn)誰負責,誰污染誰治理的原則。但事實上,記者采訪中發(fā)現(xiàn),很少有廠商在銷售新能源汽車的時候主動告知消費者要回收廢舊電池。假如電池不搞好回收利用,新能源汽車的系統(tǒng)性污染要遠比汽油汽車高出成百上千倍。廣汽集團總經(jīng)理曾慶洪曾多次表示。
對此,國家發(fā)改委、工信部、環(huán)保部、商務部、質(zhì)檢總局等五部委終于在新年伊始聯(lián)合公布了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》(以下簡稱《技術(shù)政策》),對新能源汽車的電池回收、利用、處理做出統(tǒng)一規(guī)范。明確了廢舊動力鋰電池的管理范圍,將廢舊動力鋰電池回收責任落實到新能源汽車生產(chǎn)公司、動力蓄電池生產(chǎn)公司、梯級利用電池生產(chǎn)公司和報廢汽車回收拆解公司。政策還提出建設動力蓄電池回收網(wǎng)絡,電動汽車及動力蓄電池生產(chǎn)公司需在各地指定網(wǎng)點回收廢舊電池,各責任主體需向工信部匯報動力蓄電池的回收處理情況,蓄電池回收利用遵循先梯級利用后再生利用的原則。同時,《技術(shù)政策》還提出對動力鋰電池進行統(tǒng)一的編碼,建立完善的產(chǎn)品追溯體系。
北京市科委新能源和新材料處長許心超告訴記者,車企作為動力鋰電池回收的第一責任主體是最為合適的。相比手機電池而言,新能源汽車動力鋰電池由于體積大、可見性強,從根本上決定了動力鋰電池可以回收,回收渠道也相對容易建立。據(jù)他介紹,在北京市給相關(guān)車企及車型備案時,已經(jīng)明確車企為動力鋰電池回收的第一責任主體。
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%
梯次利用聽上去很美
一般來說,動力鋰電池的容量降至最初容量80%的時候,就不能再用在新能源汽車上,這個過程要5至8年。比如原始續(xù)航里程能達到200千米,現(xiàn)在只能達到160千米,按照國家的規(guī)定,就不能作為動力鋰電池使用了,但是電池本身還處于正常的運行狀態(tài)。許心超表示。
而這些退役動力鋰電池,并非完全失去了價值。按照許心超的說法,它們還可以根據(jù)電池容量的不同,而被利用在儲能或者相關(guān)的供電基站以及路燈、低速電動汽車身上,最后進入回收體系。這也是業(yè)內(nèi)泛稱的動力鋰電池再利用或者是梯次利用。他舉例說:包括這次北京市為了解決老舊小區(qū)建充電樁,我們投放了大號電池,就是希望這個電池作為儲能來用。同時他還表示,從國家層面來講,2010年及以前的動力鋰電池會于今年開始陸續(xù)投入到這種梯次利用中來。
動力鋰電池的梯次利用,一方面是為了節(jié)能,另一方面,假如梯次利用得到普及,無疑將極大地降低新能源汽車的成本。上海交大汽車節(jié)能技術(shù)研究所所長殷承良如是表示。
事實上,2012年七月出臺的《節(jié)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》就明確提出,要制定動力鋰電池回收利用管理辦法,建立梯級利用和回收管理體系,引導生產(chǎn)公司加強對廢舊電池的回收利用,鼓勵發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用公司。
在此之后,包括國家電網(wǎng)下屬的北京、浙江公司,都在致力于動力鋰電池的余能研究,投入資金上馬梯次利用研究項目,但是進展相對緩慢。華北地區(qū)某新能源公司的技術(shù)人員透露:將利用后的動力鋰電池大規(guī)模用作儲能,這恐怕只能是想想而已。
按照業(yè)內(nèi)人士說法,雖然儲能電池對單體電池的密度要求不如動力鋰電池那么高,但一個儲能項目的儲能電池的規(guī)模較大,通常達到百千瓦甚至是兆瓦,而一輛新能源汽車的電池容量平均是30千瓦時,假如要將動力鋰電池用作儲能,無疑要大量電池包,而這會使得整個儲能電池塊面對一致性以及管理困難等問題,從而將影響整塊儲能電池的使用效果。
更何況就產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看,由于我國不同車企采用的電池類型、電池規(guī)格和對電池的測評要求各不相同,也就造成了電池的型號過多,產(chǎn)量過度分散,為梯次利用帶來很大難度。
因此,不少業(yè)內(nèi)人士指出,梯次利用最終只能是小范圍的應用,比如家庭的儲能項目,但從目前我國的整體需求來看,并不明顯。
回收技術(shù)有待考證
關(guān)于無法梯次利用的報廢電池,就要通過技術(shù)手段處理掉。據(jù)許心超介紹,到最后電池不能用的時候來進行回收處理,現(xiàn)在最新的技術(shù)已經(jīng)可以達到99%的回收處理率,而且整個工藝環(huán)節(jié)對環(huán)境沒有任何影響。他解釋稱:目前新能源汽車使用的動力鋰電池,其原材料、正極材料、負極材料,包括電池本體使用的鋁、銅等金屬物質(zhì)基本都能實現(xiàn)材料回收;其他部分還可以通過納米技術(shù)處理之后,投入到再生產(chǎn)狀態(tài),新生產(chǎn)的電池比原先下降一個等級,但性能依然很好,這就是它的經(jīng)濟價值。
據(jù)比克電池總裁張樹全介紹,報廢的電動汽車電池經(jīng)過檢測、篩選可分級別用于電動三輪車、二輪車上;其次,可用于儲能和備用電源、照明電源燈;再次,就是對元素的提取,從而進一步制作成原料。比克電池做過詳細的測算。我相信電池回收利用做好了的話,還是能占據(jù)比較大的市場份額,出現(xiàn)良好的經(jīng)濟和社會效益。張樹全如是說。
然而,據(jù)了解,回收電池的技術(shù)路線相當復雜,比如在對廢舊鋰電池的處理上,首先要對其進行預處理,包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解之后的塑料以及鐵外殼可以回收;然后再對電極材料進行堿浸出、酸浸出,多種程序之后再進行萃取。這套復雜的程序使得很多回收公司望而卻步。北京市科委新能源和新材料處通過科學研究之后,提出現(xiàn)在以電池生產(chǎn)公司為主體,和車企和原材料公司相結(jié)合。
關(guān)于如何保證對動力鋰電池實現(xiàn)監(jiān)管,許心超指出:屬于市場的交給市場,政府負責監(jiān)管。我們在整車質(zhì)檢的時候有一個平臺,在給車企車型備案的時候會對動力鋰電池有所記錄,隨后每年會根據(jù)客戶的使用情況作出判斷,電池到了什么狀態(tài),一旦發(fā)生異常的狀況,所有的狀態(tài)在平臺上都可以查到。我們會根據(jù)動力鋰電池性能的數(shù)據(jù)變化,根據(jù)整個客戶的反饋來做調(diào)查分析。
據(jù)悉,科技部正在推動新能源汽車相關(guān)標準的制定和完善。目前,整車、關(guān)鍵零部件、接口和設施,以及充電設施、充電樁建設形成了有效的連接,現(xiàn)行的有效標準達到了87項。同時,正在審查待批的標準還有5項,在整個標準體系下,還有44項細分的標準正在研發(fā)中。專家們形成了一套標準的研發(fā)體系,近三年中能夠完成第一輪的所有標準設計,我們是希望標準能夠不斷更新,不斷提升整個新能源汽車標準體系。科技部部長萬鋼表示。
■Tips
國外動力鋰電池是怎么回收利用的?
美國美國從聯(lián)邦、州到地方,針對廢舊電池設立多部法律,采用許可證管理辦法,加強對電池生產(chǎn)公司和廢舊電池資源回收利用公司的監(jiān)管。美國國際電池協(xié)會制定了押金制度,促使消費者主動上交廢舊電池。同時美國政府還推動附加環(huán)境費的方式,由消費者購買電池時收取一定數(shù)額的手續(xù)費和電池生產(chǎn)公司出資一部分回收費,作為電池產(chǎn)品報廢回收的資金支持,在一定程度上又保證了廢舊電池回收公司的利潤。
日本日本是在廢電池回收利用方面做得較好的國家。從1994年十月起,日本電池生產(chǎn)銷售廠商就開始形成電池生產(chǎn)銷售回收再生處理的電池回收利用體系,電池零售商、汽車銷售商和加油站都可以免費從消費者那里回收廢舊電池。
歐盟自1990年開始,歐洲的車廠已開始強調(diào)在汽車中使用可回收的材質(zhì)及零組件的再利用。歐盟2006/66/EC電池指令和電池回收直接相關(guān),該指令涉及所有種類的電池,并要求汽車電池生產(chǎn)商應建立汽車廢舊電池回收體系。歐盟從2008年開始強制回收廢舊電池,回收費用則由生產(chǎn)廠商來負擔。