近年我國新能源汽車銷量高速增長,從2015年的33.1萬輛增長至2022年的688.7萬輛;動力
電池裝機量也迅速攀升,從2015年的16.5GWh增長至2022年的294.6GWh,增長了近17倍。
然而動力電池并不像傳統(tǒng)的內燃機擁有和車輛幾乎相同的使用壽命,電池容量隨著長期的循環(huán)使用逐漸衰減,衰減超過20%就不能滿足電動汽車的功能,面臨著退役回收。目前我國動力電池主要分為磷酸鐵鋰電池和三元材料電池,由于正極材料和技術水平的差異,電池使用壽命大約5-8年。我國新能源汽車自2015年開始放量增長,按照壽命預期,2021年我國動力電池迎來退役潮,并且隨著新能源汽車的發(fā)展,退役電池的規(guī)模將會迅速增長。
動力電池回收價值高
毫無疑問,如果不妥善處理退役動力電池,將會造成嚴重的環(huán)境污染和巨大的資源浪費。
第一,動力電池正極包含鎳、鈷、錳等重金屬元素,可以污染水源和土壤,最終通過生物富集影響人類的食品安全;電解液組成成分LiAsF6、LiPF6等氟化物鋰鹽毒性極大,水解后形成的HF對環(huán)境保護造成極大破壞。因此,對廢舊動力電池進行集中無害化處理、回收其中的金屬材料,是確保人類健康和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。
第二,動力電池中的鋰、鈷、鎳、錳等元素,仍具備極高的再生利用價值,不進行有效回收將造成巨大的浪費。隨著我國新能源汽車的高速發(fā)展,動力電池等原材料的價格也一路飆漲,從2021年開始,鋰價格一度進入史詩級別的上漲,一年內上漲超過10倍。因此,對于廢舊動力電池進行回收,實現(xiàn)對鋰、鈷、鎳、錳等金屬材料的再利用,可以創(chuàng)造較高的回收收益。
第三,動力電池回收再利用能夠有效緩解我國電池原材料的進口依存。鈷在我國是稀缺資源,在全球占比不超過10%,但近幾年占比更是呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。我國鋰資源相對豐富,但絕大多數鋰分布在青海與西藏鹽湖,自然環(huán)境惡劣,基礎設施落后,開采困難,實際上對外依存度非常高。因此,通過對電池金屬的循環(huán)利用,將能有效緩解我國鋰鎳鈷資源的供給約束,保障產業(yè)鏈安全穩(wěn)定,具有極高戰(zhàn)略意義。
第四,動力電池原材料礦產的開發(fā)和生產造成大量碳排放,實現(xiàn)動力電池回收可以降低對礦產開發(fā)的依賴,有效節(jié)能減排,降低新能源汽車全生命周期的碳排放,更加符合“雙碳”目標。
動力電池回收技術路線多樣
動力電池退役后一般由消費者直接將電池返還給4S店或回收網點。網點將電池銷售給合作的電池回收企業(yè)用于梯次利用或拆解回收。磷酸鐵鋰電池具備更長的循環(huán)壽命、更好的安全性、更耐高溫,在容量下降至80%以下后仍然能夠保持較好的電化學性能,仍然具備一定的儲能價值,更符合梯次利用要求。三元鋰電池容量下降至80%以下,將以更快的速度衰減,因此其梯次利用回收價值較弱。
三元材料電池包含鋰、鈷、鎳等多種金屬,通過再生利用工藝對廢舊動力電池中的鋰、鎳、鈷、錳等電池金屬進行提取回收,實現(xiàn)資源循環(huán)。近年來電池原材料價格高漲,三元材料電池的拆解回收價值十分可觀。
目前電池再生利用工藝主要分為濕法回收和熱法回收,濕法回收工藝成熟,對設備和操作要求低,產品純度高,回收效率較高,但污染比較嚴重,需要一定治理成本,是目前主流的回收工藝。熱法回收的工藝流程較短且適合對大規(guī)模的廢舊電池進行處理,但能耗非常高,不太符合低碳發(fā)展的未來趨勢。
動力電池回收快速擴張
動力電池回收市場前景十分廣闊,社會資本加速涌入動力電池回收行業(yè),企業(yè)數量快速增長,有關數據表明我國動力電池回收企業(yè)已經過萬。但大部分企業(yè)以“小作坊”為主,資金力量薄弱,設備落后,主要靠人力拆解,回收效率低,浪費嚴重;同時難以承擔環(huán)保成本,污染嚴重。“小作坊”企業(yè)無序競爭,行業(yè)呈現(xiàn)“小、散、亂”的發(fā)展現(xiàn)狀,導致大量退役電池流向了非正規(guī)渠道,給環(huán)境造成了較大壓力。
我國高度重視動力電池的回收利用。2018年,工信部等部門所發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,落實生產者責任延伸制度,由汽車生產企業(yè)承擔動力蓄電池回收的主體責任。2019年,工信部頒發(fā)了《新能源汽車動力蓄電池回收服務網點建設和運營指南》,要求新能源汽車生產企業(yè)建立收集型回收服務網點。
據《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》,工信部分別從企業(yè)布局與項目選址、技術裝備與工藝、資源綜合利用及能耗、環(huán)境保護、產品質量和職業(yè)教育、安全生產與職工健康六個方面對動力電池綜合利用企業(yè)提出了規(guī)范要求,明確要求動力電池鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于98%,鋰的回收率不低于85%,稀土等其他主要有價金屬綜合回收率不低于97%。
在多個國家政策約束下,鋰電回收行業(yè)逐步走向規(guī)范,技術先進、設備領先、環(huán)保優(yōu)秀的骨干企業(yè)將會受到政策支持發(fā)展壯大。工信部從2018年開始公布符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》的動力電池回收再利用白名單企業(yè),截至2022年,已經發(fā)布四批,總計超80家。
深化新能源汽車產業(yè)領先優(yōu)勢
動力電池回收作為新能源汽車全產業(yè)鏈上的最后一塊拼圖,世界主要的汽車生產大國都非常重視,歐洲、美國都已出臺相關政策促進動力電池回收的發(fā)展。我國新能源汽車市場銷量處在全球領先地位,動力電池回收市場也一定先于歐美爆發(fā)。
我們要努力把握住先發(fā)優(yōu)勢,大力解決阻礙動力電池回收的各項問題,將市場優(yōu)勢轉換為技術優(yōu)勢、產業(yè)優(yōu)勢。
第一,加強梯次利用動力電池模組和接口的標準化,便于回收后的拆解、測試和梯次使用,加快出臺一批動力電池回收利用國家標準、行業(yè)標準,抓好標準貫徹落實,強化標準引領支撐。
第二,加強電池回收技術研發(fā),提高電池拆解和材料分選的自動化水平,提升規(guī);胶筒鸾夂诜鄣幕厥章,持續(xù)提高各金屬元素回收率。
第三,落實生產者責任延伸制度,完善回收網絡,推動動力電池生產企業(yè)、新能源汽車生產企業(yè)、第三方動力電池回收利用企業(yè)等重要主體合作,實現(xiàn)動力電池的高效、規(guī)范回收。
第四,規(guī)范電池回收行業(yè),嚴格監(jiān)管企業(yè)的環(huán)保和能耗情況,逐步清除“黑作坊企業(yè)”,培育壯大梯次和再生利用骨干企業(yè),推動資源要素向優(yōu)勢企業(yè)聚攏。
總之,我們要努力把握動力電池回收再利用的關鍵窗口期,積極提高產業(yè)的技術水平和規(guī);,引導產業(yè)規(guī)范化發(fā)展,占據動力電池回收利用的制高點,進一步深化我國新能源汽車全產業(yè)鏈領先優(yōu)勢。
(責任編輯:子蕊)