新能源汽車電池對環境污染以及危害的探究

倪祥祥

摘 要：新能源汽車的初衷是解決能源問題，降低排放污染。目前作為新能源汽車主流的動力電池-鋰電池，在原材料的開采、生產、拆解等方面都給環境帶來了污染及危害。本文具體分析了使用鋰電池帶來的環境污染和危害，并總結歸納了如何防治環境污染及危害的策略。歸納總結，就是要全力管理控制污染源，積極投入科技與創新，探索能源轉換新模式，新能源汽車的未來才能越走越遠。

關鍵詞：新能源汽車 環境污染 危害 防治對策

全球能源日趨緊張、環境問題日益突出，新能源汽車應運而生，相比燃油汽車，其優勢顯而易見，如圖1所示。從稅費規定利好，購買新能源車減免購置稅以及部分車船稅，到各地方有不同的政策及補貼，都促進了新能源汽車市場的高速發展。新能源車耗能大幅減少，百公里耗電15-18度，通過充電樁充電，還可以實現快速充電。新能源汽車在實際的行駛測算中，月均行駛6000公里的情況下，月均僅需200元的電費，而傳統燃油車，同樣行駛里程下，燃油費用達到2000元。另外，新能源汽車幾乎不需要像燃油車那樣大量的保養費用，而且，上牌和交通行駛政策，各地又有不同的優勢。多項利好新能源車發展的政策，促使了其銷量井噴式上升。但是，在國家相關部門對新能源汽車的大力支持下，再加上相關技術快速進步發展的情況下，鋰電池行業得到了前所未有的強力驅動，市場份額高速增長。與此同時，新能源汽車廢舊電池也開啟了退役高峰。同樣，關于電池所帶來的各種環境污染也越來越受到人們的關注和思考。從動力電池原材料的開采、生產到最終的淘汰，每個階段對環境都會有不同程度的污染和危害。這顯然不是發展新能源汽車的初衷。

從工信部公布的數據來看，目前國內新能源汽車動力蓄電池回收服務網點約有1.3萬處。另外，根據工信部公布的上榜企業名單，共有27家企業符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》。相關數據顯示，我國共有動力電池相關企業1.8萬家，其中有格林美、邦普循環、比亞迪、華友循環等企業。按照環保及相關政策法規規定，對于廢舊電池，必須妥善回收，并運用先進技術處理，保證環保的同時，實現動力電池價值最大化。近年來，車企、動力電池企業、材料企業以及第三方企業都在積極構建以各自板塊為核心的新能源汽車全生命價值閉環體系，探索動力電池循環回收的產業先進經驗。

1 新能源汽車電池帶來的環境污染及危害

1.1 原材料礦產開采方面

金屬鋰作為新能源汽車電池最重要的原材料，在最初的開采時，就會產生較大的污染。常見的鋰礦開采方式為露天開采和鹽湖鹵水提鋰[1-3]。上述方法會造成土地鹽堿化，破壞了寶貴的生態環境。同時，造成的粉塵、礦渣的污染（如圖2），可能會造成水資源的長久性污染。

1.2 電池生產方面

雖然電池生產制造技術已經非常成熟，基本可以實現對環境污染的控制，然而在實踐中由于各種原因造成的污染現象層出不窮[4-7]。電池制作時，清洗正負極制漿設備和涂布設備可能造成污染，這類設備運行時使用正極負極材料、N-甲基吡咯烷酮（NMP）和膠等物質，若控制不理想，則會造成含毒廢水泄漏[4-7]。

鋰離子電池中的正負極材料及電解液中的物質會釋放到空氣環境中，會對當地生態系統的造成巨大破壞。一旦下雨，污染物會隨雨水進入地下生態系統，不僅對環境造成污染，對周邊居民造成了很大的傷害。

1.3 電池拆解方面

電池外殼材料、隔膜、粘結劑等都屬于不可回收的廢品。最終報廢處理是很大難題，可能會釋放出有害有毒氣體，從而造成大氣污染。新能源汽車電池的維修和拆解比傳統汽車蓄電池難度要高，報廢新能源動力鋰電池，依舊存有一定電量，處理不當時，就會產生重金屬污染、有機物廢氣排放等二次污染的情況（圖3）。非專業人士在處理廢舊電池時，拆解過程中會更危險，很有可能傷及到生命。由此得知，廢舊電池必須要妥善安排回收，要由專業人士完成才行，否則，在處理廢舊電池時會產生較大的未知危害。

所有能夠長久的企業或產品，必然對未來進行深刻的考慮。在新能源汽車快速發展的同時，廢舊動力電池回收妥善處理卻進展較緩慢，可以說是滯后了。但是解決這一問題的緊迫性非常重要，我國電動汽車動力電池淘汰高峰期已經到來。短期內，我國新能源廢舊電池預估累計報廢量將超過20萬噸，甚至更多。業內外人士都一致認為，廢棄的電池對環境造成的污染危害，在一定程度上背離了新能源汽車的環保初衷。

在新能源汽車發展和推廣方面，我國的成績遙遙領先。與此同時，廢舊動力電池的處置問題也日益突出，這是亟待解決的問題。相關業內人士表示，解決此問題的關鍵是突破廢舊動力電池處置的技術瓶頸，尋找探索出環保又經濟的合適路徑。鼓勵探索開發出積極的商業操作模式，為當下以及未來的大規模的處置問題，提供專業的可行性方案。

2 防治環境污染及危害的對策

針對目前新能源汽車動力電池整個生產制造過程中產生的環境污染現狀探索出有效對策，進一步探索研究新型科技的創新，同時加大力度研發新能源。

2.1 提升礦產資源開采門檻，加大監管治理力度

針對礦產資源在開采中造成的環境污染，相關政府部門應嚴格管制。首先，提高礦產開采資質，提升采礦門檻，對于大型礦業企業的開采資質進行嚴格把控，保證其能夠達到符合環保標準的開采措施。對于隨意亂開采，造成環境污染和危害的情況，要嚴厲打擊和懲罰，淘汰相關非法排放造成污染的企業。

2.2 嚴管從業人員的專業資質

作為回收廢舊動力電池的專業人員，應當具備回收、分類、安全檢測等多項基本技能，從業人員入職前必需進行專業化培訓。其次，嚴懲管制非法拆卸廢舊動力電池，將不合格相關企業全部納入監控范圍，嚴格掌握控制污染物的去向。利用各方政策、制度、資源等來把控，保證對環境的污染降至最低。

2.3 妥善安排電池回收處理

鋰電池報廢后必須能夠全面地環保化處理，建立廠商回收機制。目前，我國供乘用車使用的鋰電池提供模式有整車廠自產和第三方供應兩種，前者典型的是比亞迪股份有限公司，后者典型的是寧德時代新能源科技股份有限公司[8]。采用實物標簽和電子標簽相結合的機制，給所有出廠電池一個編號，并定期對電池使用情況進行統計，是有效安排電池處理的途徑。當電池需要報廢時，讓廠家遍布各地的網點上門回收，統一進行環保化處理。

同時，應該采用更先進的拆解回收利用技術，落實廢舊動力電池的終身追溯制度，實現廢舊動力電池相對封閉的管理模式。

2.4 多樣宣傳，提高公眾意識

廢舊動力電池的相關利弊應該通過多渠道多形式進行宣傳，在公共場所宣傳欄、出租車宣傳窗口、電視網絡上的公益廣告等應加大力度普及動力電池相關知識（圖4），對廣大群眾科普由于廢舊動力電池回收不當造成的資源浪費和環境污染。提升廢舊動力電池的未來客戶的認知，提高公眾環保意識，加強認識環境污染的緣由，提高資源的回收效率。

2.5 探索其他新能源汽車產業模式

現有的鋰電池新能源汽車帶來的產業鏈會對環境造成新的污染和危害。當前，一是研發更為環保的電池。一些企業已經提出鈉電池、 鋁電池等方案，待技術成熟并且可以商用時，將會替換現階段廣泛采用的鋰電池。二是積極尋求其他能源轉換方式。業界最為知名的是氫能源，和以鋰電池為核心的電動能源不同的是，氫能源可以在理論上實現零污染和零排放。對于通過風力、光照等綠色方式獲得的電能，可以就地實現對水的電解從而得到氫氣，最終通過氫燃料發動機驅動乘用車。

近年來，車企、動力電池企業、材料企業以及第三方企業都在積極構建以各自板塊為核心的新能源汽車全生命價值閉環體系，探索動力電池循環回收的產業先進經驗。這將是動力廢舊電池回收的開始，也是新能源汽車得以長遠發展的必經之路。

3 結論

當前，新能源汽車產業鏈上游的礦產開采、中游的電力供應與電池組裝、下游的電池報廢回收等環節都存在環境污染風險，由此給社會帶來巨大的危害。當下，必須要嚴格管控污染，推動科技創新，探索少污染甚至零污染的能源轉換模式。降低新能源汽車動力電池的環境污染和危害并不是一朝一夕的事情，而是艱難又必須走的道路。相關部門和企業必須制定落實對應政策，確保廢舊動力電池回收有效且正規。結合各方面的大力投入，才能使得廢舊動力電池回收處理的更為妥善，環境污染和危害才能得到更好的治理。

參考文獻：

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