动力电池回收不容忽视发展难题如何破局？

文/中国汽车工程研究院北京分院 邓小芝

动力电池回收不容忽视发展难题如何破局？

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文/中国汽车工程研究院北京分院 邓小芝

近年来,在国家政策的引导和推动下,我国新能源汽车产业发展迅速,随着新能源汽车逐渐进入报废期,车用动力电池回收成为新能源汽车发展不得不面对的现实问题,如何突破产业发展困局,也是一个亟待解决的难题。

在国家的大力支持下,我国新能源汽车产业发展迅速,特别是自2014年开始市场呈爆发式增长。据中国汽车工业协会数据统计,2016年中国新能源汽车销量达50.7万辆,市场累计量达到100万辆。新能源汽车作为国家“十三五”新兴战略产业,预计会得到进一步的发展。动力电池的使用年限一般是5-8年,这意味着从2018年开始,我国首批进入市场的新能源汽车动力电池将面临报废回收的问题。据预测,到2020年前后,我国车用动力电池累计报废量预计将会达到20万吨的规模,并且随着新能源汽车的发展和时间的推移,动力电池回收的压力会越来越大,对报废动力电池进行如何回收利用,将是影响新能源汽车发展的关键。

车用动力电池回收对环境保护及资源节约具有重要的意义:

(1)报废电池如果得不到妥善的处置,将会对环境造成污染。虽然锂离子动力电池中不包含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素,但也会带来环境污染。例如其电极材料一旦进入到环境中,可与环境中其他物质发生水解、分解、氧化等化学反应,可能造成重环境污染等,包括提升土壤的PH值,处理不当则可能产生有毒气体。

(2)电池回收再利用有利于资源节约,提高电池使用价值。组成锂离子电池的正极、负极、隔膜、电解质等材料中含有大量的有价金属。有研究表明,回收锂离子电池可节约51.3%的自然资源,包括减少45.3%的矿石消耗和57.2%的化石能源消耗,如果能得到合理回收利用,会起到节约资源的目的。同时从车用报废电池虽然不能满足新能源汽车使用要求,但可以满足其他应用领域的性能要求,如用于风光储能、智能电网的削峰填谷、通信基站的后备电源等,因而动力电池回收再利用可实现动力电池价值的再利用,有效降低电动汽车的使用成本。

虽然动力电池回收产业被认为具有重要的市场价值,但我们也应看到,目前我国动力电池回收产业还处于发展初期,产业闭环尚未形成,发展较为缓慢,2015年,国内报废动力电池回收率仅为2%,究其原因,主要存在如下问题:

第一,政策法规体系不完善。虽然目前政府已经陆续颁布了一些政策法规,但没有强制性的法律政策,也没有真正将责任落实,明确处罚细则的法规;

第二,行业发展不规范。行业标准不健全,同时电池品类规格多,生产企业多,车企多,回收企业零散,主要以小作坊为主,不利于动力电池回收规范化、规模化发展;

第三,市场尚未成熟。虽然,动力电池回收问题刻不容缓,但是由于我国动力电池才开始进入回收高峰期,因此之前的市场并不成熟,社会对动力电池回收的重要性意识不够;

第四,回收成本较高,经济性和安全性不佳。由于电池在尺寸、结构等方面没有统一的标准,造成电池拆解较为复杂,效率低下,回收工艺成本高。同时由于报废电池的再利用必须经过品质检测和状态评估,而前期电池一致性差,缺乏完整的数据记录,设备和人工成本较高,电池的一致性和可靠性也无法保障。因而动力电池回收的经济性和安全性较低,使得很多企业和资本望而却步。

那么如何推动动力电池回收产业的发展呢,我们认为动力电池回收是一个复杂、相互制约的产业,其发展需要汇聚多方之合力,形成一个良性互动循环,才能推动产业的快速发展。

(1)国家应完善政策法规体系,加强监管,引导产业规范发展。

目前我国还没有专门针对动力电池回收利用处理的专门立法,缺乏回收利用企业准入条件和管理办法,同时我国电池回收标准体系缺失,制约车用动力电池有效回收利用,应加快对动力电池回收法规及标准体系建设,提高动力电池回收的规范性,创造动力电池回收的良好环境。同时制定和实施动力电池回收激励和惩罚措施,选择代表性城市开展示范试点工作,鼓励有一定技术实力的企业开展回收的产业化工作,给予一定的补贴和税收优惠,对消费者可以采用押金和奖励并行的制度,并做到“令出必行”,对未按照回收政策履行责任义务的企业进行必要的惩罚,包括行政处罚和经济处罚,引导产业规范发展。

(2)行业需整合产业优势资源,搭建平台,推进电池有效回收。

动力电池回收产业的发展离不开产业上下游企业的协作,也需要更加集中化和规模化的产业形式。建议由行业机构牵头,整合行业优势资源,开展关键共性技术研究,鼓励重点企业做优做强,形成规模化;搭建动力电池生产商、电动汽车生产商及第三方回收机构的合作平台,联合开展动力电池回收及再利用工作,建立影响力强、覆盖面广的回收网络,形成可持续的循环经济模式,推进电池有效回收。

(3)回收企业应加大研发力度,优化工艺,提质增效创新发展。

目前我国已经基本掌握回收处理技术,但回收工艺水平较低,回收电池的安全性和经济性较低,企业需要加大对报废电池拆解、重组、测试和寿命预测等关键技术进行攻关,同时提高拆解、重组和回收技术的工艺水平和自动化水平,提高拆解、重组和回收过程的效率及产品质量,降低成本,创新商业模式,使动力电池回收材料和再利用电池出厂具有经济可行性和经济性,推动电池回收产业可持续发展。