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20万吨退役电池告诉你,回收没那么简单

2020-07-09 来源:盖世汽车 

随着新能源汽车市场的火热,动力电池退役成为备受关注的话题。

据中国汽车流通协会数据显示,截止2019年底,全国新能源汽车保有量约380万辆。根据《中国新能源汽车大数据分析报告(2019)》预计,到2020年,我国退役电池累计约为25GWh(约20万吨)。其中,退役电池累计梯次利用(回收)量约为14 GWh(约14万吨),直接报废量约6万吨。

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图片来源:宁德时代官网

实现动力电池的回收再利用,既能为企业创造可观的经济效益,亦可实现较好的环境效益和社会效益。根据国际市场研究机构Markets and Markets最新发布的报告,2019年全球锂离子电池回收市场规模约为15亿美元(约合105亿元人民币),预计到2025年这一数据将增至122亿美元(约合852亿元人民币),到2030年,全球锂离子电池回收市场规模将稳定增至181亿美元(约合1263亿元人民币),2025-2030年复合年增长率为8.2%。

作为世界第一大新能源汽车产销国,在动力电池回收领域,中国拥有巨大的市场空间。但与新能源汽车市场欣欣向荣的趋势相比,动力电池回收行业尚处于萌芽阶段,想要成为专家口中的“蓝海”,需要克服的困难还有很多。

体系尚未完善

在国内,针对动力电池回收利用的政策随着新能源车的发展,一直在更新。在这些政策中,企业依旧是电动汽车动力电池回收的责任主体。

早在2015年,国家发展改革委、工信部等五部委就组织研究制定了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》(征求意见稿)。政策提出,中国将建立电动汽车动力电池编码制度,企业为电动汽车动力电池回收责任主体,但是未做惩罚性规定。

在这之后,2016年12月,国务院办公厅印发《生产者责任延伸制度推行方案》,明确在新能源汽车动力蓄电池领域推行生产者责任延伸制度。2018年1月,工信部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局7部门联合印发《新能源动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,明确了新能源汽车动力蓄电池回收利用活动各相关主体的责任和管理要求。

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图片来源:工信部官网

今年1月,工信部公布了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》(以下简称“《规范条件》”)和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019年本)》(以下简称“《办法》”)。鼓励企业建立完整的信息化生产过程管理体系,包括且不限于废旧动力蓄电池来源、主要参数(类型、容量、产品编码等)、拆解检测、综合利用、产品流向及废弃物处置措施等内容,建立废旧动力蓄电池综合利用数据库,提高信息化管理和技术水平。

综上所述,可以发现,我国对废旧动力蓄电池回收工作的关注较早,相关的政策规范也并未缺席。那么政策带给企业动力电池回收的压力大吗?目前来看,这种规范并不严格,仍然以“鼓励”为主,缺乏强制性管理措施。

中国汽车流通协会会长沈进军曾在采访中表示:“动力电池回收就是要从源头抓起,(第一)生产车企在卖车的时候,政府应该收一笔将,来报废电池或者是报废车拆解回收的成本费用。第二,要走市场化的路,政府去回收电池不现实。怎么办?让政府拿收来的钱通过招标或者通过市场化的方式由企业、由市场来完成回收,不仅仅是回收,还要拆解、再制造、再利用,要发展循环经济。”

中国动力蓄电池回收领域正逐渐形成整车厂商、电池厂商以及第三方回收处理企业等多方参与的联合回收模式。在动力电池回收任务中,承担主要责任的主机厂,也面临着两难的处境。一方面,废旧电池的所有权掌握在车主手中,主机厂只能依托销售和售后服务网点进行回收,规模回收并不容易;另一方面,主机厂与回收企业的合作面临着较高的服务价格,成本支出较大。

回首新能源车市场的发展历程,政府的补贴与强制规范的作用都不可忽视。以此类推,在动力电池回收过程中,政府行之有效的政策支持与完善的回收体系缺一不可。

回收技术尚未成熟

通常情况下,当动力蓄电池容量衰减至80%以下时,就不能再满足汽车使用,但“退役”并不等于报废。当蓄电池容量衰减在20%-40%,可以满足梯次利用;衰减在40%以上时,就要进行再生处理。

根据动力蓄电池的这种特性,目前处理的办法主要有两种:一是梯次利用,用于储能系统、移动电源、通信基站备份电源等;二是再生利用,即将电池拆解,对原料和金属提炼后再次使用。

什么是梯次利用?梯次利用就是指将新能源汽车退役下来的废旧动力蓄电池(蓄电池包/ 蓄电池模块/ 单体蓄电池)应用到其他领域的过程,能够延长动力蓄电池生命周期,降低成本。

图片来源:上汽通用五菱官网

以上汽通用五菱为例。日前,上汽通用五菱建成广西首个“退役动力电池”梯次利用储能电站,蓄电量高达1000kWh,具备250kW的额定功率。电站采用宝骏E100、宝骏E200研发阶段的退役动力电池搭建,利用的储能残值,将电池检测重组达到可利用标准后再进行循环使用。

梯次利用显然是解决退役电池回收的好方式,但当电池容量衰减在40%以上时,电池的再生利用就成为了所有电池的宿命。再生利用是指对废旧动力蓄电池进行拆解、破碎、冶炼等处理,以回收其中有价元素为目的的资源化利用过程。由于动力电池体积大、成分复杂,再生利用过程中,技术的突破仍是难点。

中国科学院过程工程研究所研究员孙峙曾表示,就技术路线而言,目前工业应用的方式主要有两类。一类是火法—湿法联合回收工艺,即将废电池通过高温熔炼制备钴—镍—锰合金,再进一步进行湿法分离提纯,得到相关产品。另一类是热解预处理—湿法冶金联合回收工艺。即首先去除废电池的有机物,经破碎分选等,得到富含锂等元素的黑粉,然后将黑粉采用湿法浸出工艺回收其中的有价金属,进一步制备电池正极材料。

在分解过程中,除了电解液泄漏,在处理过程中还会产生铜镍等重金属污染、二次废渣问题;此外,若处理不当,残电在仓储、破解过程中可能会引发自燃、爆炸等。

全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树曾表示:“当下,企业对于退役动力蓄电池的残余价值评估、健康状态评价、梯次回收利用等相关技术研发相对滞后。”动力电池的回收,还需行业专家协同合作,推动技术创新与应用,突破技术难点。

行业监管需加强

动力电池回收同样属于资本与技术密集型的产业,在其发展过程中,如果没有强力的监管,就会造成真正合规的企业盈利难,动力电池回收市场环境混乱。

目前新能源车市场,投入使用的动力电池主要包括磷酸铁锂电池和三元电池。磷酸铁锂电池中所含有价金属主要为锂,当前退役规模较小的情况下,回收其中的材料较难实现盈利。相比之下,三元电池中含有钴、镍等稀贵金属,回收之后的利润空间较大。

由于三元电池投入应用较晚,前期回收规模较小,这就造成动力电池回收企业目前无法在这一领域大规模盈利。 “一方面,受回收渠道不顺畅等多方面因素影响,现阶段退役电池数量并不多;另一方面,目前退役的动力电池以磷酸铁锂为主,这种电池金属含量少,回收效益偏低。”中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙说。

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图片来源:宁德时代

此外,对废旧电池的评估以及专用技术设备的开发仍需要很多资金投入,成本高、利润少让正规的动力电池回收企业面临着经营困难。与此同时,不规范的“小作坊”随之诞生。为了降低回收成本,这些“小作坊”大多技术落后、耗能高、污染大,如果这些企业成为动力电池回收利用主体,那么市场秩序必将混乱,最终影响新能源汽车的发展。

为了保证动力电池回收市场的健康发展,行业监管必须不断加强,对非法回收、倒卖和拆解动力蓄电池的“小作坊”加大打击力度,同时,不断强化这一领域的法规。

前景大、挑战大,这才是动力电池回收所面临的现状。但这并不影响众多企业投身这一领域的热情。据工信部节能与综合利用司司长高云虎介绍,截至今年9月,已有89家汽车生产企业在全国设立了5116个动力蓄电池回收服务网点。动力电池回收市场“海大”是真的,但从“海大”到“钱多”,要克服的困难,还有很多。