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新能源汽车在笑,动力电池却哭了

时间:2017-04-27 来源:汽车之家说客 标签: 新能源汽车  动力电池  电池回收  

动力电池再利用和回收都是我国的新能源汽车产业链考虑较少的环节,而渐行渐近的新能源汽车产业化带来的巨量动力锂电池处理已经成为急迫解决的问题。据赛迪经智研究结果,预计2015年,动力锂电池累计报废量约在2-4万吨左右,到2020年前后,我国新能源汽车动力锂电池累计报废量将达到12-17万吨的规模。如此巨大的电池回收量需要提前进行动力锂电池再利用业务的研究和商业模式的摸索。

 

动力锂电池再利用获益空间的不确定。虽然从目前动力锂电池企业提供的电池数据显示,新能源汽车淘汰的电池还将保留70-80%的有效能量,而且在成本上具备较强的优势,但是电池在利用领域主要集中储能领域还面临诸多挑战。我国的储能电池目前还是集中在通讯基站储能和大型数据中心、银行等UPS储能,而且主流储能方式还是铅酸电池,这些领域动力锂电池再利用的替代还存在不确定性。此外针对新能源储能,还受限于国家在新能源分布式发电领域的支持力度。

按照相关规划,到2020年,国内新能源车累计产销量将达到500万辆。中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。这些不能继续使用的动力电池,将何去何从?

 

新能源汽车废旧的动力电池去哪儿?

 

虽然很多新能源汽车企业对消费者承诺的电池使用寿命和质保可以达到10年左右,但是如果考虑到使用环境等综合情况,动力电池的平均寿命也就是5年多。中科院过程工程研究所研究员曹宏斌表示,电动汽车使用三到五年就可能报废,车用动力电池退役后,如果不进行必要的回收和处理,不仅会造成资源浪费,也会对环境造成污染。

今年全国两会期间,全国人大代表、天能集团董事长张天任表示,废旧动力锂电池拆解会产生废气、废液和废渣等污染,可能造成生态环境隐患,甚至危及群众健康,不进行回收和处理又将浪费资源。加快动力锂电池回收利用迫在眉睫,这是影响新能源车产业发展的重大课题。

防患未然,动力电池的回收和再利用已是当务之急。

电池回收迫在眉睫

“1个20克的手机电池可污染3个标准游泳池容积的水,若废弃在土地上,可使1平方公里土地污染50年左右。试想,如果是几吨重的电动汽车动力电池废弃在自然环境中,大量重金属及化学物质进入大自然,将会对环境造成更大的污染。”北京理工大学教授吴锋曾公开表示。

 

新能源汽车废旧的动力电池去哪儿?

 

在曹宏斌看来,金属一旦污染土壤比废水的污染危害更大,简单的有机污染,一方土修复成本在600~1000元,做六价铬修复一方土需要一两千元,而且这只是固定了污染金属、减少活性迁移,还没有将污染金属从土壤中完全脱除掉。

“动力电池回收是迫在眉睫的问题。”清华大学环境学院教授李金惠建议,应完善回收管理体系,基于生产者回收制度完善回收网络,合理布局回收利用企业,并配套相关扶持政策。

其实,根据2015年4月财政部等四部委联合下发的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》等文件,汽车生产企业及动力电池生产企业应承担动力电池回收利用的主体责任。

除国家层面的支持和规定外,不少地方政府也在积极探索动力电池的回收再利用的具体实施方式。

 

新能源汽车废旧的动力电池去哪儿?

2014年上海市发布《上海市鼓励购买和使用新能源汽车暂行办法》,要求车企回收动力电池,政府给予1000元/套的奖励;2014年11月《广州市人民政府办公厅关于印发广州市新能源汽车推广应用管理暂行办法的通知》,提出在广州市建立车用动力电池回收渠道,按照相关要求对动力电池进行回收处理;深圳则建立动力电池利用和回收体系:每卖一辆车厂商拿出600元、政府拿出300元,用于回收动力电池,初步建立电池回收的机制。

然而,记者对国内的一些电池生产企业采访时发现,电池生产企业虽然都表示在关注电池的回收和再利用问题,但为了应对生存压力,大多企业还是更多关注电池的销量,忙于扩充产能,无暇涉足电池回收再利用。

据媒体报道,2016年我国动力电池累计产量约为252.5亿瓦时,实际进入拆解回收的总量不足1万吨,近84%以上的报废电池仍滞留在车企手上。

 

新能源汽车废旧的动力电池去哪儿?

 

中国汽车技术研究中心汽车标准化研究所高级工程师张铜柱对记者表示,我国新能源汽车发展较快,虽然也有一些企业在做回收利用的工作,但目前还处于初级探索阶段。

规模化回收利用难

张桐柱说,与其他废弃物不同,废旧的动力电池退役后,由于电池内部还存在一些镍、汞等贵金属材料,如果形成商业化的回收链条,还有很大的利用价值。

2012年7月出台的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》就明确提出,要制定动力电池回收利用管理办法,建立梯级利用和回收管理体系,引导生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。

此后,包括国家电网下属的北京、浙江子公司,都在致力于动力电池的余能研究,投入资金上马梯次利用研究项目,但进展缓慢。

湖南邦普报废汽车循环有限公司总经理余海军告诉记者,新能源汽车的动力电池由于体积比较大、能量密度高,回收处理过程比较危险。

他介绍说,由于动力电池涉及到重金属、电解液以及环保问题,对动力电池回收再利用而言,每个环节都至关重要。比如,包装运输过程中,因为废旧电池状态不稳定,可能存在破损、有漏液等情况,如果不进行封装和安全处理,很可能造成短路、起火,甚至爆炸。

此外,由于回收企业收到的电池包括各种形态、尺寸、规格、封装形式,使得拆解时涉及到多种封装夹具,企业很难实现大规模批量化拆解,动力电池回收利用依旧面临难以大规模实现的现状。

“这些天然的技术门槛导致我国目前的电池回收率很低,真正的回收率不足3%。”余海军说。

 

张桐柱说,除了技术问题,回收成本和运输成本也是制约废旧电池回收利用产业化的关键问题。

尤其是当前新能源车普遍采用的锂电池,回收工艺更加复杂,从废旧锂电池中直接回收正极材料、负极材料、电解液、隔膜等高附加值的中间品商业化难度很大。加之不同厂家的锂电池材料和配方等各不相同,要完成回收更加不容易。

据一家回收磷酸铁锂电池的厂商介绍,公司回收处理一吨废旧磷酸铁锂电池的成本在8540元,而从中获得的收益(再生材料价值)为8110元,亏损430元。回收后拆解成本高企,现阶段无盈利可能,企业也就不愿再参与。

回收不易,再利用就更难。比如,即便是回收后的电池,再利用作为家庭储能电池,也要根据储能项目的需求做二次开发,要求电池成组后的外形、安装、动力接口、信号接口以及各种协议、电压等级等都必须统一起来。

复杂的技术流程和不成熟的回收体系之下,有实力有意愿进行再利用开发的企业更是少之又少。

回收利用体系亟需规范

事实上,一直以来,国家和地方政府都在出台政策,以期望加快建设良性产业生态系统的进程。

2012年7月,《节能与新能源汽车产业发展规划》提出要“制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业”。

2014年7月,《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》提出要研究制定动力电池回收利用政策,探索利用基金、押金、强制回收等方式促进废旧动力电池回收,建立健全废旧动力电池循环利用体系。

2015年3月,《汽车动力蓄电池行业规范条件》规定,系统企业应会同汽车整车企业研究制定可操作的废旧动力蓄电池回收处理、再利用的方案。

2016年1月工信部、发改委、环保部、商务部、质检总局5部委联合下发《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》明确建立动力电池编码制度,建立可追溯体系。

2017年1月,国务院办公厅发布《生产者责任延伸制度推行方案》,确定对电器电子、汽车、铅酸蓄电池和包装物等4类产品实施生产者责任延伸制度。探索整合汽车生产、交易、维修、保险、报废等环节基础信息,逐步建立全国统一的汽车全生命周期信息管理体系,加强报废汽车产品回收利用管理。

从以上多项政策细则可以看出,我国明确采用生产者责任延伸制度,电池生产商和整车企业都是动力电池回收的责任主体。“但并不是说这些责任主体都要实际参与,他们可以让专业的回收公司去做。”张桐柱表示。

尴尬的是,目前,动力锂电池的回收渠道主要以回收小作坊为主,专业回收公司和政府回收中心较少,体系有待重整。

张桐柱介绍说,目前我国动力电池回收市场的废旧动力电池大多流入了缺乏资质的翻新小作坊,这些小作坊工艺设备落后,在回收后,仅对废旧动力电池进行简单修复并重新包装后就流回市场。此外,由于这些小作坊不具备相关资质,普遍存在安全隐患及环保问题。

这一现象在手机电池和电瓶车行业已经存在,相对而言,汽车电池目前的量还不算特别大,因此,汽车废旧电池的安全和环保问题目前还没有完全爆发。

对于回收再利用,余海军建议政府发展具有回收专业水平的企业,指定准入门槛,比如投资建厂规模、设备产能、环保系数等。还可以探索基金、押金或强制性管理办法来促进动力电池回收。

 

张天任认为,除了加大对废旧锂电池拆解、重组、测试和寿命预测等关键技术攻关,还需要制定动力锂电池回收再利用激励实施细则,建立赏罚机制。如对未按照回收政策履行责任义务的企业进行惩罚,对回收和再利用企业按照电池套数、容量等进行补贴或税收优惠,鼓励商业模式创新试点和推广应用等。

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