动力电池回收势在必行
2018-03-07
新能源动力电池回收被称为新能源行业的最后一公里。动力电池在新能源汽车上的使用寿命普遍在5年左右,在新能源汽车行业的强势增长下,业内预计,2018年开始,国内首批进入市场的汽车动力电池即将迎来“报废潮”。
十年内报废数字惊人
根据国家“十三五”新能源汽车规划,到2020年我国新能源汽车年产销量将达500万辆。在补贴激励下,进入电动车制造行业的企业如雨后春笋,动力电池用量水涨船高。北京赛德美资源再利用研究院有限公司董事总经理赵小勇介绍,据行业估算,2018年我国约有5万吨动力电池将面临退役或报废,这个数字来源于中国汽车技术研究中心做过的“新能源启动动力蓄电池报废量预计”,此结果是根据新能源汽车动力电池装机量反推的数据,而真正行业内估算的动力电池的报废量应该比这个数字还要高。通过研究,预计到2020年当年动力电池的报废量约有20万吨(20吉瓦时),到2025年全年的报废量将达到100万吨(100吉瓦时),而到2030年这一数字将达到惊人的300万吨(300吉瓦时)。从环境治理和资源利用角度来看,废旧动力电池回收和循环利用将成新能源汽车产业的重要一环。
报废动力电池如若得不到妥善处理,不仅会造成资源浪费,而且对环境将造成巨大污染。目前我国动力电池主要以磷酸铁锂为主,还有部分三元锂电池,以及少量的钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂电池。据相关资料显示,废旧动力锂电池中含有大量的锰、钴、镍等重金属元素,同时在其电解液中也包含有例如六氟磷酸锂这样的高毒性物质以及其它挥发性有机物,因此如果处置不当会对周围环境造成严重破坏。
通过对废旧新能源汽车拆解及电池回收再利用,在避免废旧电池污染土壤的同时,还能提升电池利用效率、创造新的利润空间,降低新能源汽车的成本。动力电池里包含许多国内稀缺的原材料,经挑选、测试等环节之后,这些材料可进一步应用在储能、分布式光伏发电、家庭用电、低速电动车等诸多领域,体现出巨大的再利用价值,实现资源循环利用。
据介绍,动力电池的回收利用主要有两种,分别为梯次利用和拆解回收。动力电池性能会随着充电次数增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时,动力电池就不适用于电动汽车上。此时,将退役的动力电池运用在储能、分布式光伏发电、低速电动车等领域发挥再利用价值,就称为梯次利用,而当电池无法进行梯次利用时,则需要进行拆解回收。
不仅保护环境也有重要的经济价值
赵小勇表示,动力电池能否实现有序、环保、高效、资源化的回收利用,是支持新能源汽车产业是否健康、稳定发展的基础。动力电池回收从几个方面将都是势在必行的。
从经济价值上看,三元材料的动力电池中含有大量钴、镍、锂等贵金属。全球已探明可开采的钴储量约为710万吨,约有一半集中在刚果(金),位居世界第一,中国仅有8万吨,占世界总储量的1.1%,95%依赖进口。而我国是全球最大的钴消费国,80%左右的钴用于电池生产。由于新能源汽车产业的高速发展,电解钴的价格自2016年初20.1万元/吨,上涨到2017年底的52.3万元/吨,涨幅达到160%。
全球镍年产量约200万吨,目前电池行业用镍虽然不多,仅约占2%。但随着新能源汽车的不断发展,动力电池能量密度的不断提升,市场上高镍材料的大幅使用,预计到2025年,电池行业用镍比重也会占到10%左右,而电解镍的价格也从2016年年初的7万元/吨,上涨到2017年年底的9.5万元/吨,价格上涨了36%。
我国锂资源储量约540万吨,约占全球总探明储量的13%。虽然在总储量上我国并不缺锂,但储量分布极不平均,并且主要分布在青藏高原,四川金川等地,这些地区自然环境脆弱,缺水,而盐湖提锂则需要大量水,大规模的开采,容易破坏当地本就脆弱的自然环境,我国目前70%锂矿依靠进口,碳酸锂的价格也从2016年初13.5万元/吨,涨到了16.8万元/吨。
可以说随着新能汽车行业的发展,上游材料市场2017年呈现快速增长态势,材料价格屡创新高。以现在普遍采用的523材料体系的三元电池为例,1吨电池内含钴27.4千克,含镍68.5千克,含锂14.4千克,直接经济价值达2.3万元,如果不进行回收,不仅直接造成大量的经济浪费,还容易引起环境的污染。