動力電池回收不容忽視發展難題如何破局？

文/中國汽車工程研究院北京分院 鄧小芝

動力電池回收不容忽視發展難題如何破局？

P
Poowweerr bbaatttteerryy rreeccyycclliinngg ccaann nnoott bbee iiggnnoorreedd aanndd tthhee ddeevveellooppmmeenntt ccoommeess up with problemmss

文/中國汽車工程研究院北京分院 鄧小芝

近年來,在國家政策的引導和推動下,我國新能源汽車產業發展迅速,隨著新能源汽車逐漸進入報廢期,車用動力電池回收成為新能源汽車發展不得不面對的現實問題,如何突破產業發展困局,也是一個亟待解決的難題。

在國家的大力支持下,我國新能源汽車產業發展迅速,特別是自2014年開始市場呈爆發式增長。據中國汽車工業協會數據統計,2016年中國新能源汽車銷量達50.7萬輛,市場累計量達到100萬輛。新能源汽車作為國家“十三五”新興戰略產業,預計會得到進一步的發展。動力電池的使用年限一般是5-8年,這意味著從2018年開始,我國首批進入市場的新能源汽車動力電池將面臨報廢回收的問題。據預測,到2020年前后,我國車用動力電池累計報廢量預計將會達到20萬噸的規模,并且隨著新能源汽車的發展和時間的推移,動力電池回收的壓力會越來越大,對報廢動力電池進行如何回收利用,將是影響新能源汽車發展的關鍵。

車用動力電池回收對環境保護及資源節約具有重要的意義:

(1)報廢電池如果得不到妥善的處置,將會對環境造成污染。雖然鋰離子動力電池中不包含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素,但也會帶來環境污染。例如其電極材料一旦進入到環境中,可與環境中其他物質發生水解、分解、氧化等化學反應,可能造成重環境污染等,包括提升土壤的PH值,處理不當則可能產生有毒氣體。

(2)電池回收再利用有利于資源節約,提高電池使用價值。組成鋰離子電池的正極、負極、隔膜、電解質等材料中含有大量的有價金屬。有研究表明,回收鋰離子電池可節約51.3%的自然資源,包括減少45.3%的礦石消耗和57.2%的化石能源消耗,如果能得到合理回收利用,會起到節約資源的目的。同時從車用報廢電池雖然不能滿足新能源汽車使用要求,但可以滿足其他應用領域的性能要求,如用于風光儲能、智能電網的削峰填谷、通信基站的后備電源等,因而動力電池回收再利用可實現動力電池價值的再利用,有效降低電動汽車的使用成本。

雖然動力電池回收產業被認為具有重要的市場價值,但我們也應看到,目前我國動力電池回收產業還處于發展初期,產業閉環尚未形成,發展較為緩慢,2015年,國內報廢動力電池回收率僅為2%,究其原因,主要存在如下問題:

第一,政策法規體系不完善。雖然目前政府已經陸續頒布了一些政策法規,但沒有強制性的法律政策,也沒有真正將責任落實,明確處罰細則的法規;

第二,行業發展不規范。行業標準不健全,同時電池品類規格多,生產企業多,車企多,回收企業零散,主要以小作坊為主,不利于動力電池回收規范化、規模化發展;

第三,市場尚未成熟。雖然,動力電池回收問題刻不容緩,但是由于我國動力電池才開始進入回收高峰期,因此之前的市場并不成熟,社會對動力電池回收的重要性意識不夠;

第四,回收成本較高,經濟性和安全性不佳。由于電池在尺寸、結構等方面沒有統一的標準,造成電池拆解較為復雜,效率低下,回收工藝成本高。同時由于報廢電池的再利用必須經過品質檢測和狀態評估,而前期電池一致性差,缺乏完整的數據記錄,設備和人工成本較高,電池的一致性和可靠性也無法保障。因而動力電池回收的經濟性和安全性較低,使得很多企業和資本望而卻步。

那么如何推動動力電池回收產業的發展呢,我們認為動力電池回收是一個復雜、相互制約的產業,其發展需要匯聚多方之合力,形成一個良性互動循環,才能推動產業的快速發展。

(1)國家應完善政策法規體系,加強監管,引導產業規范發展。

目前我國還沒有專門針對動力電池回收利用處理的專門立法,缺乏回收利用企業準入條件和管理辦法,同時我國電池回收標準體系缺失,制約車用動力電池有效回收利用,應加快對動力電池回收法規及標準體系建設,提高動力電池回收的規范性,創造動力電池回收的良好環境。同時制定和實施動力電池回收激勵和懲罰措施,選擇代表性城市開展示范試點工作,鼓勵有一定技術實力的企業開展回收的產業化工作,給予一定的補貼和稅收優惠,對消費者可以采用押金和獎勵并行的制度,并做到“令出必行”,對未按照回收政策履行責任義務的企業進行必要的懲罰,包括行政處罰和經濟處罰,引導產業規范發展。

(2)行業需整合產業優勢資源,搭建平臺,推進電池有效回收。

動力電池回收產業的發展離不開產業上下游企業的協作,也需要更加集中化和規模化的產業形式。建議由行業機構牽頭,整合行業優勢資源,開展關鍵共性技術研究,鼓勵重點企業做優做強,形成規模化;搭建動力電池生產商、電動汽車生產商及第三方回收機構的合作平臺,聯合開展動力電池回收及再利用工作,建立影響力強、覆蓋面廣的回收網絡,形成可持續的循環經濟模式,推進電池有效回收。

(3)回收企業應加大研發力度,優化工藝,提質增效創新發展。

目前我國已經基本掌握回收處理技術,但回收工藝水平較低,回收電池的安全性和經濟性較低,企業需要加大對報廢電池拆解、重組、測試和壽命預測等關鍵技術進行攻關,同時提高拆解、重組和回收技術的工藝水平和自動化水平,提高拆解、重組和回收過程的效率及產品質量,降低成本,創新商業模式,使動力電池回收材料和再利用電池出廠具有經濟可行性和經濟性,推動電池回收產業可持續發展。