我國已連續三年位居全球新能源汽車產銷第一大國,動力蓄電池的產銷量也逐年上升,動力蓄電池回收利用已迫在眉睫。日前,工業和信息化部組織編寫了《新能源汽車動力蓄電池回收利用調研報告》,分析總結了我國動力蓄電池回收利用的現狀與趨勢。
為加快推動新能源汽車動力蓄電池回收利用工作,深入了解行業發展現狀,把握發展方向,制定有效政策措施,2018年工業和信息化部組織有關單位實地調研了京津冀、長三角、珠三角及中部地區的10余個城市,走訪了汽車生產、動力蓄電池生產及綜合利用等企業;多次組織座談會,與人大代表、政協委員、行業專家及企業代表等進行了廣泛交流。在此基礎上,分析總結我國動力蓄電池回收利用現狀,形成了調研報告。
回收體系愈發完善
廢舊動力蓄電池回收利用基本現狀。2018 年,工業和信息化部會同科技部、生態環境部、交通運輸部、商務部、國家市場監管總局、國家能源局,發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,構建回收利用管理機制,推動建立回收利用體系;工業和信息化部公告發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》,明確了溯源信息的采集要求,對各環節企業主體履行回收利用溯源責任作出規定,并建設了新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(以下簡稱“國家平臺”),構建來源可查、去向可追、節點可控、責任可究的全生命周期溯源管理體系。
工業和信息化部會同有關部門發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》《關于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》,確定在京津冀、上海等17 個地區,以及中國鐵塔公司開展試點,積極培育標桿企業,探索技術經濟性強、資源環境友好的多元化回收利用模式。工業和信息化部發布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》及公告管理暫行辦法,推動廢舊動力蓄電池綜合利用行業管理,已公告發布第一批企業名單。
各地區加快建立區域回收體系,采取措施推動回收利用工作。京津冀地區發布《京津冀地區新能源汽車動力蓄電池回收利用試點實施方案》,建立回收聯盟,共建共用回收網絡。長三角地區統一標準建設回收服務網點,實現區域協作。珠三角地區以深圳為重點,按照“互聯網+監管”的思路,構建動力蓄電池信息管理體系,完善激勵機制。中部地區的骨干汽車、電池生產及綜合利用企業合作,依托本地區產業基礎優勢建立區域化的回收處理中心。其他地區也在加強對企業試點實施工作的組織和支持。
汽車生產企業通過多種形式構建回收體系。目前,北汽新能源、廣汽三菱等 45 家企業已設立了 3204 個回收服務網點,主要集中在京津冀、長三角、珠三角及中部等新能源汽車保有量較高的地區。
回收體系建設存在兩種模式,一種是以生產者主導,由汽車生產企業利用銷售渠道建設退役電池回收體系,回收退役電池移交綜合利用企業處理,或與其合作共同利用電池剩余價值;另一種是以第三方為主體,由梯次、再生利用企業與汽車、電池生產企業合作,共建共用回收服務網點,集中回收合作企業新能源汽車的退役電池。
國家平臺已運行,以電池編碼(BIN)為信息載體,實現動力蓄電池全生命周期的信息采集和監管。其中,“車載管理模塊”面向汽車生產企業采集溯源信息,“回收利用管理模塊”面向回收拆解、梯次利用和再生利用企業采集溯源信息。
梯次利用已成行業熱點
通常動力蓄電池容量衰減至80%以下時,將不能完全滿足汽車動力需求,但可梯次利用于其他領域。當前動力蓄電池退役量較少,梯次利用大部分處于試驗示范階段,主要集中在備電、儲能等領域。
2018 年,中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池,大力推廣鋰電池梯次利用,已在 31 個省市的約 12 萬座基站開展梯次利用電池備電應用,并在備電、儲能及對外發電應用場景加強業務拓展。國家電網建設了 1MWh 梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統示范工程,用于接納可再生能源發電和調頻等。
深圳比亞迪、國軒高科等企業也開發了適用于備電、風光電儲能的梯次利用電池產品。從發展趨勢來看,梯次利用市場前景廣闊,已成行業發展熱點,部分企業正在梯次利用領域探索“以租代售”等新商業模式。
從生態設計、生產控制及信息共享等方面看,行業還有待加強。綠色選材、標準化及通用性設計、易拆解結構設計以及易梯次利用設計等方面還有不足。動力蓄電池產品還存在一致性差等問題。產業鏈上下游企業在通信協議、歷史數據等關鍵資源分享方面還沒有形成機制。
梯次利用技術有一定進展,但還存在技術瓶頸。梯次利用以檢測重組和修復兩種技術路線為主,北京匠芯、深圳比亞迪、星恒電源等企業在退役電池壽命評估、系統集成及電池單體修復等方面取得一定突破。但是,梯次利用還存在效率偏低,電池剩余壽命及一致性評估等技術不成熟的問題。
工業和信息化部會同標準化主管部門加快推進動力蓄電池回收利用系列標準研制工作。目前,優先研制的 17 項國家標準中,已有編碼規則、產品規格尺寸、余能檢測、拆解規范等4項發布。上海、浙江等地區研制動力蓄電池回收利用地方標準,中國鐵塔公司牽頭編制的 3 項團體標準已發布實施。
再生利用實現產業化
目前,廢舊電池再生利用行業已有一定規模,并實現產業化,以湖北格林美、湖南邦普、廣東光華、浙江華友鈷業、江西豪鵬等為代表的企業已具備規模化再生利用能力。再生利用企業大多由廢棄電器電子產品處理企業和有色金屬冶煉企業發展而來,主要集中在長三角、珠三角和中部地區具備相應工業基礎的中小城市。
行業已具備較成熟的設備和工藝,但是仍有技術升級空間。拆解方面,湖北格林美、湖南邦普等開發了自動化拆解成套工藝,北京賽德美開發了電解液和隔膜拆解回收工藝。再生利用以濕法冶金及物理修復法為主。
濕法冶金方面,湖南邦普開發了“定向循環和逆向產品定位”工藝,湖北格林美開發了“液相合成和高溫合成”工藝。
物理修復方面,賽德美對電池單體自動化拆解、粉碎及分選,再通過材料修復工藝得到正負極材料。但是,行業還存在鋰金屬回收率不高、多種電池回收處理兼容性不強等問題。目前,與再生利用相關的國家及行業標準正在加快研究制定。