我國動力電池廢電池走向回收利用的初級階段

我國新能源汽車產(chǎn)銷量居世界第一。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)，2019年1-8月，我國新能源汽車銷量為79.3萬輛，同比增長32%。隨著新能源汽車的大規(guī)模推廣應用，廢舊動力電池的綜合利用顯得尤為迫切。

最近，工業(yè)和信息化部修訂了《新能源汽車廢動力電池綜合利用行業(yè)標準條件》（以下簡稱《標準條件》）和《綜合利用行業(yè)標準公告管理暫行辦法》《新能源汽車廢動力電池》（以下簡稱《辦法》）于2016年發(fā)布，并正式征求公眾綜合利用意見，提出了更加完善、更加安全、更加節(jié)能環(huán)保的要求。
 

回收利用仍處于初級階段

根據(jù)中國汽車技術研究中心測算，結合汽車報廢壽命、電池壽命等因素，2018年至2020年，中國廢動力電池總量將達到12-20萬噸，2025年將達到35萬噸。可以說，新能源汽車動力電池大規(guī)模報廢的浪潮即將到來。

天能集團董事局主席張?zhí)烊试诮邮芸萍既請笥浾卟稍L時表示：“動力電池的使用壽命一般為5-8年，有效壽命為4-6年，這意味著首批投放市場的新能源汽車動力電池基本處于淘汰臨界點。”正常情況下，當動力電池的容量降低到80%以下時，將不能完全滿足汽車的動力需求，可以逐步應用到其他領域。

根據(jù)工信部發(fā)布的《新能源汽車動力電池回收利用研究報告（簡介）》顯示，目前動力電池的梯次利用大多處于試驗和示范階段，主要集中在后備電源、儲能等領域，等，2018年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯隊利用。在全國31個省市約12萬個基站開展梯隊電池備份應用，加強備份、儲能、外發(fā)應用場景業(yè)務開發(fā)。國家電網(wǎng)建設了用于接收可再生能源發(fā)電和調(diào)頻的磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)1兆瓦時示范工程。

張?zhí)烊收f，目前，退役新能源汽車動力電池主要有兩個方向，一是梯次利用，二是回收利用。拆解廢棄電池后，其中的重金屬將被提取并重新利用。”從整個生命周期來看，梯隊電池最終報廢后也需要回收利用，“國家非常重視動力電池的回收利用。2018年，工信部、環(huán)保部等國家部委聯(lián)合發(fā)布《新能源汽車動力電池回收利用管理暫行辦法》等規(guī)定，加強動力電池回收管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，促進資源綜合利用。然而，動力電池的再生與再利用仍然是一個新的領域，還處于起步階段，面臨著許多困難和不足。規(guī)范條件和措施的及時修訂尤為關鍵和重要。
 

建立健全綜合利用數(shù)據(jù)庫

新發(fā)布的《規(guī)范和條件》修訂版和《辦法》修訂版在2016年相關文件的基礎上進行了修訂和完善，特別體現(xiàn)了科技推動動力電池溯源利用更加完善和安全。

在廢舊電池的回收中，可追溯性被認為是一個關鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)《新能源汽車動力電池回收利用追溯管理暫行規(guī)定》，將建立新能源動力鋰電池生產(chǎn)、銷售、使用、報廢、回收利用全過程信息采集綜合追溯管理平臺，并測試各環(huán)節(jié)主體恢復責任的履行情況。

張?zhí)烊时硎�，目前我國電池回收體系還不完善，汽車生產(chǎn)企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)、回收企業(yè)、回收企業(yè)之間還沒有建立起有效的合作機制，權利和責任還不夠明確。這些制度和措施對提高廢舊電池的有效利用率起到了積極作用。規(guī)范條件修訂版強調(diào)了動力電池可追溯性管理的進一步完善。

例如，在“技術、設備、工藝”的總體要求中，在規(guī)范條件修訂版中增加了一條，“應滿足新能源汽車動力電池回收利用追溯管理的要求，并具有信息追溯能力，如可追溯信息系統(tǒng)、編碼標識和其他輔助設施和設備，當提到“電子元件、金屬、石墨、塑料、橡膠、隔膜、電解質(zhì)和其他在綜合利用過程中產(chǎn)生的零件和材料”時，不能處理，要求企業(yè)“按照國家有關要求，將符合條件的企業(yè)集中處理”，“做好跟蹤管理工作”；在“產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)教育”條款中，要求回收企業(yè)從以往的“建立完整的可追溯體系”到“建立完整的信息化生產(chǎn)過程管理體系”，這也有利于建立一個較為完整、成熟的廢舊動力電池綜合利用數(shù)據(jù)庫。

安全性是動力電池發(fā)展的基礎。同樣，修訂后的規(guī)范條件對動力電池回收過程中的安全性提出了更高的要求。其中，在“環(huán)保要求”條款中，對“氣體”單獨增加了更為詳細的處理要求，“在常溫常壓下易燃易爆的綜合利用過程中產(chǎn)生的殘留物和排放有毒氣體，必須進行預處理，使其穩(wěn)定，然后儲存，否則將作為易燃易爆危險物品儲存；”在“安全生產(chǎn)”中，“個人健康和社會責任”條款中增加了對運輸?shù)男乱�求�?ldquo;廢動力電池的運輸應符合國家有關法律法規(guī)的要求，電池結構應盡可能完整。運輸前應根據(jù)廢動力電池的安全特性進行分類，并按有關標準采取相應的運輸方案，采取防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保證措施，制定應急計劃。”
 

關鍵共性技術亟待突破

中國鋰資源量約700萬噸，居世界第四位。但由于鋰礦石品位低、凈化難度大、成本高，每年需要進口大量鋰礦石，對外依存度超過85%，“中國需求”也推動電池級碳酸鋰價格飛漲，從2015年初的不足5萬元/噸，到2017年底的18萬元/噸，增長近三倍，不利于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對我國資源安全挑戰(zhàn)提出了嚴格要求。

張?zhí)烊收f，廢動力電池是一個有價值的“城市礦山”，金屬含量遠高于礦石，回收鋰、鈷、鎳等有價值的金屬，可以提高資源利用效率，減少對國外的依賴。如果廢動力電池處置不當，隨意丟棄，將對生態(tài)環(huán)境造成極大危害。”例如，正極材料中的鈷、鎳等重金屬元素，電解液中的有機物，負極材料中的碳等會對水和土壤造成嚴重污染，特別是重金屬一旦滲入土壤，幾十年內(nèi)很難恢復。”

因此，在節(jié)能環(huán)保方面，修訂后的《規(guī)范條件》首次提出鋰元素回收率標準，即不低于85%，采用材料修復工藝的材料回收率不低于90%。為避免技術落后、技術落后的“小作坊”回收利用對行業(yè)整體健康發(fā)展的影響，修訂后的《規(guī)范條件》對環(huán)保要求進行了升級。新建、改建、擴建的綜合利用企業(yè)，應當嚴格執(zhí)行環(huán)境評價制度，對列入固定污染源排放許可證分類管理目錄的建設項目，按照有關管理要求申請排放許可證國家排放許可證管理規(guī)定；綜合利用過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、工業(yè)固體廢物等在線監(jiān)測裝置由過去的“鼓勵安裝”改為“要求安裝”等。

修訂后的《規(guī)范和條件》強調(diào)，“選擇生產(chǎn)自動化效率高、能耗指標先進、環(huán)保標準高、資源綜合利用率高的生產(chǎn)設備和設施，同時應采用節(jié)能、環(huán)保、清潔、高效、智能的新技術和新工藝，“張說，目前再生技術還不成熟，自動化水平低，成本高。”針對廢舊動力電池回收利用的薄弱環(huán)節(jié)，組織產(chǎn)學研聯(lián)合，不斷提高工藝裝備水平、金屬精煉技術水平、節(jié)能降耗水平，突破關鍵共性技術，有效降低生產(chǎn)成本，逐步培育成熟的產(chǎn)業(yè)體系。”