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動力電池大規(guī)模退役正在到來 回收利用體系亟待建立

來源:新能源網(wǎng)
時間:2019-04-28 09:01:38
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動力電池大規(guī)模退役正在到來 回收利用體系亟待建立從2008年北京奧運會第一次大規(guī)模使用電動公交車開始,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過十年。這十年間,新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模屢創(chuàng)新高,也帶動了

從2008年北京奧運會第一次大規(guī)模使用電動公交車開始,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過十年。這十年間,新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模屢創(chuàng)新高,也帶動了動力電池行業(yè)的發(fā)展。

今年2月,工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用調(diào)研報告》(下簡稱《調(diào)研報告》)顯示,我國動力蓄電池累計配套量超過131GWh,產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界第一。

據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心的預(yù)測,2018~2020年全國累計報廢動力電池將達(dá)12萬~20萬噸,而到2025年,這一數(shù)字累計將超過75萬噸,市場規(guī)模超過百億元。

與市場規(guī)模不斷增長相對應(yīng),我國動力電池回收模式不成熟、行業(yè)魚龍混雜等也成為現(xiàn)實問題,大規(guī)模的廢舊鋰離子電池若處理不當(dāng),不僅浪費寶貴資源,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。

“我國在電池回收的管理方面是吃過虧的。比如鉛酸蓄電池,應(yīng)用于包括汽車發(fā)動機的啟動等不少場景,其報廢和回收利用曾經(jīng)出現(xiàn)一些問題。”中國工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春說。

他認(rèn)為,從環(huán)保和綠色可持續(xù)發(fā)展層面看,動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),建立退役動力電池的回收處理產(chǎn)業(yè)體系,保證整個新能源產(chǎn)業(yè)鏈條健康發(fā)展。

回收利用正當(dāng)時

“1個20克的手機電池可污染3個標(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汽車動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,將會對環(huán)境造成多大的污染。”北京理工大學(xué)教授吳鋒的觀點,曾一度引起了行業(yè)的大討論。

中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)資源中心、回收利用部部長李龍輝對《財經(jīng)國家周刊》記者表示,鋰離子動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)保角度來看,這些金屬材料若回收處理不當(dāng),會造成重金屬污染,并通過生物鏈進(jìn)入人體。

中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長王敬忠說,鋰電池雖然不含汞、鎘等毒害性較大的重金屬元素,但是電解液溶質(zhì)六氟磷酸鋰屬有毒物質(zhì)且易潮解,與空氣中的微量水分反應(yīng)生成氫氟酸等,會造成氟污染。溶劑經(jīng)水解、燃燒分解等化學(xué)反應(yīng)可能生成易溶于水體的小分子有機物,造成水源污染。

在中科院過程工程研究所研究員曹宏斌看來,金屬一旦污染土壤,比廢水的污染危害更大。簡單的有機污染,一方土的修復(fù)成本在600~1000元,但做六價鉻修復(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,還沒有將污染金屬從土壤中完全脫除掉。

“除了環(huán)境污染,動力蓄電池大量退役后,如果沒有規(guī)范回收處理,還存在著公共安全隱患。”李龍輝說。

他介紹說,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)情況下會爆炸。

此外,王敬忠說,鋰電池里的鈷是一種很活躍的元素,稍微不注意的話,比如劇烈碰撞,也容易引發(fā)燃燒爆炸。

深圳市格林美(4.980, -0.01, -0.20%)高新技術(shù)股份有限公司董事長許開華表示:“這(廢舊動力電池回收)不單是個技術(shù)和商業(yè)問題,更是一個社會問題。燃油汽車到新能源汽車是從黑色到綠色,做好電池回收就打通了綠色回到綠色的閉環(huán),沒做好,那就是從綠色倒退到黑色。”

“在國家、企業(yè)和研究院所層面,動力蓄電池回收利用是一個較為緊急的問題。”孫逢春表示,“前幾年在十城千輛項目、公共領(lǐng)域示范和家用電動車上安裝的第一批動力蓄電池,已經(jīng)到了退役的時候,雖然數(shù)量不是很多,但如何處置很受關(guān)注。”

前車之鑒

在回收新能源汽車磷酸鐵鋰、三元鋰等動力電池材料之前,我國產(chǎn)業(yè)界實際上已經(jīng)在電池回收領(lǐng)域布局多年,但并沒有達(dá)到理想效果。

早些年,在低速電動車等應(yīng)用場景的帶動下,我國已經(jīng)成為全球最大的鉛酸蓄電池市場,工信部數(shù)據(jù)顯示,2018年,我國金屬鉛的產(chǎn)量為511萬噸,同比增長9.8%,全球占比超40%。2016年8月1日起施行的新版《國家危險廢物名錄》里,廢鉛酸蓄電池就被認(rèn)定為危險廢物。

不過,中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會副會長、河南豫光金鉛(4.580, -0.20, -4.18%)集團(tuán)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理李新戰(zhàn)說,我國境內(nèi)年報廢鉛酸蓄電池600萬噸左右,呈逐年增長的態(tài)勢,雖然回收率較高,但在回收、貯存、處置、利用的過程中,仍存在一定的環(huán)境污染現(xiàn)象。

在浙江天能集團(tuán)董事長張?zhí)烊蔚刃袠I(yè)人士看來,其中一個重要原因是我國對廢舊鉛蓄電池缺乏回收運輸標(biāo)準(zhǔn)、車載路線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)生的含鉛危廢品無處可去,進(jìn)而帶來超期堆放甚至非法轉(zhuǎn)移等問題。

據(jù)了解,目前國家對鉛酸電池企業(yè)額外征收4%的電池消費稅,其本意是防治污染行為,但在實際回收過程中,廢舊鉛蓄電池的收購價格與非正規(guī)處理的小作坊相比不占優(yōu)勢,一定程度上削弱了正規(guī)企業(yè)競爭力。

如此市場格局之下,一部分廢舊鉛酸電池流向了“黑市”,也成為近年來公安機關(guān)的打擊重點。

比如,2017年6月,江蘇南通通州區(qū)環(huán)保、公安等部門聯(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,山西省公安機關(guān)打掉一個以廢舊鉛酸蓄電池為原料,進(jìn)行拆解、熔煉、銷售鉛錠“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。”張?zhí)烊握f,這對當(dāng)前及未來的新能源動力電池回收利用來說,都是一個值得關(guān)注的問題。

新的“風(fēng)口”

動力電池回收是一把典型的雙刃劍,處置不當(dāng)會造成生態(tài)環(huán)境危害,但若有序規(guī)范化處理,廢舊動力電池的回收利用也蘊含不小商機。

行業(yè)普遍認(rèn)為當(dāng)前中國新能源汽車在銷量占比、保有量等方面均保持著世界第一的地位,未來市場份額繼續(xù)擴(kuò)大也是大概率事件,這為動力電池回收提供了廣闊的前景。

進(jìn)一步來看,動力電池中的鈷、鎳及碳酸鋰等物質(zhì),能為拆解回收帶來經(jīng)濟(jì)效益。

東方證券研報分析認(rèn)為,不同類型動力電池金屬含量各不相同,按照我國未來動力鋰離子電池報廢量的推測,到2023年,可回收的有價金屬的市場價值可以達(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,我國鋰資源供給有限,90%以上的需求都依賴進(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%,顯著高于我國開發(fā)利用的鋰礦。

“回收利用雖然看似動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的最終端,但實際上也是產(chǎn)業(yè)鏈的源頭。”浙江華友循環(huán)科技有限公司副總經(jīng)理高威喬說,電池回收使得上游原材料價格變成可控,降低成本,保障資源供應(yīng),并通過收益共享實現(xiàn)行業(yè)健康發(fā)展。

中國電池聯(lián)盟發(fā)布的《動力電池回收利用行業(yè)報告(2018)》測算,電池回收利用市場規(guī)模將在2020年達(dá)到65億元左右,之后,隨著電池報廢高峰期的到來,市場規(guī)模將很快突破百億元。

正是觀察到動力電池的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)機會,國家及相關(guān)主管部門也已經(jīng)啟動了動力蓄電池的回收體系建設(shè),鼓勵電池回收市場發(fā)展,這讓相關(guān)企業(yè)紛紛加入電池回收利用的行列。國海證券的研報預(yù)測道,從 2019到2025年,動力電池回收合計市場空間有望超過600億元。

除了電池回收企業(yè)的興起,在主管部門的制度要求和市場驅(qū)動下,不少整車企業(yè)也加入到電池回收利用的行列,長安、比亞迪、北汽新能源、知豆等整車企業(yè)都在行動當(dāng)中,開始與電池回收企業(yè)密集合作,搭建起初步的回收體系。

突破瓶頸

雖然我國動力蓄電池回收利用行業(yè)已經(jīng)起步,但在實際工作中,仍然存在著一些具體問題。

一方面,從技術(shù)角度來看,動力電池回收利用的一些技術(shù)難點有待突破。

據(jù)專家介紹,目前比較核心的技術(shù)難點有兩個,其一是動力蓄電池包(組)的設(shè)計多種多樣,電池包的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計、模組連接方式、工藝技術(shù)各不相同,電池的種類結(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。

其二是動力電池的梯次利用和再生利用在退役電池殘值評價、多種電池的兼容性處理、負(fù)極等材料的回收等方面,尚且沒有形成較為成熟的技術(shù)路線。

另一方面,從成本角度來看,目前動力蓄電池退役量還未完全形成規(guī)模,企業(yè)難以實現(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,我國第一批退役的廢舊動力電池規(guī)格、型號繁雜,單一型號電池難以形成規(guī)模?;厥蘸蟮睦脠鼍爸校瑑δ茼椖侩m對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,目前淘汰下來的動力電池難以達(dá)到儲能所需的一致性,而在家庭儲能項目方面,國內(nèi)的需求暫時還不高。

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,所含有價金屬元素少,企業(yè)對其拆解回收基本處于虧損狀態(tài),動力不足。

除了回收規(guī)模問題,動力蓄電池作為危險貨物,通過專業(yè)車輛運輸成本是普通運輸?shù)?~6倍,再加上購買和倉儲等成本,回收總體成本較高,造成企業(yè)“不愿意收”。

此外,動力電池回收渠道建設(shè)也有待完善。中國再生資源回收利用協(xié)會報廢車分會秘書長張瑩表示,新能源汽車電池回收剛剛起步,許多報廢電池并未進(jìn)入正規(guī)渠道,市場缺少規(guī)范。由于行業(yè)處在“野蠻生長期”,大量車企實行價高者得,造成一部分廢舊動力電池未能流入合法處理渠道。

新能源汽車動力電池循環(huán)利用國家地方聯(lián)合工程研究中心主任余海軍對《財經(jīng)國家周刊》表示,現(xiàn)在回收處理主體和方式可謂五花八門,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)、報廢汽車解體企業(yè)、貿(mào)易商個體戶等等。

“由于各類企業(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)在回收前端出價高低往往存在巨大差異的主要原因。”余海軍說。

推進(jìn)體系建設(shè)

在中國汽車技術(shù)研究中心政研中心汽車產(chǎn)業(yè)政策研究室主任黎宇科看來,動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,以便迎接新能源動力電池報廢高峰期到來。

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《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》要求,依據(jù)《新能源汽車廢舊動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,其他動力電池企業(yè)合計擁有約13%的市場需求量,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)。

對此,北汽鵬龍方面人士認(rèn)為,政府相關(guān)部門可以根據(jù)企業(yè)的規(guī)模、技術(shù)處理實力加強審查力度,對企業(yè)作出更加明確的要求,防止魚龍混雜的現(xiàn)象。

廣東邦普循環(huán)科技公司相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,要強化主機廠回收責(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)培育形成一個規(guī)?;幕厥阵w系,則是在電池回收發(fā)展過程中要考慮的長遠(yuǎn)問題。

國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目組組長王秉剛認(rèn)為,國家可以在土地、資金等方面給予支持,在各地形成電池回收廠,形成一定規(guī)模后,就會形成經(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《財經(jīng)國家周刊》表示,國家可以要求行業(yè)統(tǒng)一動力電池系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),包括尺寸與容量等,并且國家與地方平臺數(shù)據(jù)錄入接口能夠?qū)?,或者結(jié)合行業(yè)實際給出標(biāo)準(zhǔn)建議。

目前,此類電池回收平臺正在逐步建立中。中國汽車技術(shù)研究中心副總經(jīng)理李洧表示,未來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,加強對溯源信息比對核查制度,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年電動車百人會上,工信部部長苗圩表示,工信部正在推廣動力電池的實時在線監(jiān)控系統(tǒng),同時還鼓勵電池企業(yè)、整車企業(yè)在設(shè)計階段對將來電池拆解、回收利用給予足夠重視。并且要加強作業(yè)指導(dǎo)書的制定,使用戶、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)。