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新能源汽车走过十年,废旧动力蓄电池综合利用再上新台阶

2020-03-26文/曲

资源再生 2020年1期
关键词:梯次蓄电池动力

文/曲 晨

记者从工业和信息化部官网获悉,为适应新能源行业发展的新形式,引导新能源汽车行业的持续健康发展,工信部印发《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)》(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)》(简称:《管理暂行办法》),两个行业规范文件从2020年1月1日开始施行,《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》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》(工业和信息化部公告2016年第6 号)同时废止。

废旧动力蓄电池面临海量报废大潮

根据公安部的统计数据, 截至2019年底, 小型载客汽车保有量达2.2 亿辆, 私家车保有量首次突破2 亿辆;全国新能源汽车保有量达381 万辆,占汽车总量的1.46%,与2018年底相比,增加120 万辆,增长46.05%。其中,纯电动汽车保有量310 万辆,占新能源汽车总量的81.19%。新能源汽车增量连续两年超过100 万辆,呈快速增长趋势。

工信部等七部委早在2018年联合发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》中就指出,到2020年,我国将建立完善动力蓄电池回收利用体系,探索形成动力蓄电池回收利用创新商业合作模式。2019年7月开始,我国已在京津冀地区、山西省、上海市、江苏省等地开展了新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作。

从2009年的“十城千辆工程”算起,至今我国新能源汽车的推广时间已有10年,这意味着到早期投入市场中的新能源车型的电池已经处于淘汰阶段。更何况,2009年为了更快推广新能源汽车,当时加大购车补贴力度的政策,让北上广深杭等一线城市中被限号、限购折磨已久的消费者看到了曙光。尽管在2019年新能源补贴退坡,车市也出现了严重的增量放缓,但是依然有着非常庞大的新能源累计数据。当前,我国新能源汽车已经实现从科研、产业化到市场推广的“三级跳”,累计产量已超280 万辆,推广规模位居世界之首,是当之无愧的“新能源汽车大国”。同时,我国动力蓄电池的产业规模也位居世界第一。

据2019年1-11月的销量统计,新能源车累计销量为78.4 万辆,同比累计上涨40.6%。中国汽车技术研究中心也曾测算,在结合汽车的报废年限以及电池寿命后,2019年到2020年,中国累计报废动力电池至少能够达到12万吨,该数字到2025年将会裂变为35 万吨这么一个巨大数字。这样的数据必然带来非常巨大的报废电池量,也带来了严峻的回收利用问题。

新能源汽车国家大数据联盟预计,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。动力蓄电池大量退役后,如果未经妥善的处置和进行价值最大化利用,将威胁公共安全,造成难以逆转的环境污染,并浪费宝贵的有价金属资源。

首先,废旧动力蓄电池处置不当有安全隐患。一是触电隐患。新能源汽车的动力蓄电池额定电压较高,人员在缺乏防护措施情况下接触易造成触电事故。二是燃爆隐患。电池在出现内部或外部短路情况下,正负极会产生大电流导致高热,引起正负极燃烧。三是腐蚀隐患。电解液为有机易挥发性液体,与空气中水分反应产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。

其次,废旧动力蓄电池对生态环境和人身健康均有威胁。一是产生重金属污染。电池正极材料中含镍、钴等重金属,不经专业回收处理会造成重金属污染。二是产生电解液污染。电解液溶质LiPF6 属有毒物质且易潮解,会造成氟污染,溶剂会造成水污染。

最后,从资源层面来看,镍氢、锂离子动力蓄电池因正极材料不同,分别含有锂、镍、钴、锰及稀土等金属,其中的稀土主要应用于石油、化工、冶金、纺织、陶瓷玻璃、永磁材料等领域,被誉为“工业味精”“工业维生素”和“新材料之母”,是珍贵的战略金属资源。动力蓄电池产业对于锂、镍、钴等资源需求旺盛。随着动力蓄电池累计配套量的不断增加,电池中这些资源如未有效回收利用,将直接造成极大的资源浪费。

动力蓄电池报废回收利用现状和趋势

根据工信部发布的数据,“十城千辆工程”推广期间生产的新能源汽车共计产生报废动力蓄电池约1.22GWh;报废动力蓄电池主要集中在深圳、合肥、北京等新能源汽车推广力度较大的城市。梯次利用方面,磷酸铁锂电池更适于梯次利用。再生利用方面,企业再生利用收益具有一定的不确定性,易受报废电池数量、原材料市场行情及企业管理水平等因素影响。

市场上存在电池生产企业、回收利用企业、租赁企业及保险公司等多主体回收处理报废电池的情况。例如,深圳市报废的大部分动力蓄电池交由电池生产企业回收存储,用于梯次利用研究;北京新能源公交车动力蓄电池主要采取租赁方式,报废后交由北京电力公司用于梯次利用储能产品研究或回收利用企业处理。报废电池主要集中在新能源汽车保有量较大的京津冀、长三角及珠三角地区。当前回收的动力蓄电池中,以研发生产过程中产生的废旧动力蓄电池为主。随着个人用户逐渐成为新能源汽车的消费主体,报废电池的回收将逐步转向以个人用户为主。

2018年工信部就在《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》中明确了溯源信息的采集要求和各环节企业主体履行回收利用溯源责任,并建设了新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台(以下简称“国家平台”),构建来源可查、去向可追、节点可控、责任可究的全生命周期溯源管理体系。

我国各地区正在加快建立区域回收体系,采取措施推动回收利用工作。京津冀地区发布《京津冀地区新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》,建立回收联盟,共建共用回收网络。长三角地区统一标准建设回收服务网点,实现区域协作。珠三角地区以深圳为重点,以“互联网+监管”的思路,构建动力蓄电池信息管理体系,完善激励机制。中部地区的骨干汽车、电池生产及综合利用企业合作,依托本地区产业基础优势建立区域化的回收处理中心。其他地区也在加强对企业试点实施工作的组织和支持。

汽车生产企业通过多种形式构建回收体系。目前,北汽新能源、广汽三菱等45 家企业已设立了3204 个回收服务网点,主要集中在京津冀、长三角、珠三角及中部新能源汽车保有量较高的地区。

回收体系建设也存在两种模式,一种是以生产者主导,由汽车生产企业利用销售渠道建设退役电池回收体系,回收退役电池移交综合利用企业处理或与其合作共同利用电池剩余价值;另一种是以第三方为主体,由梯次、再生利用企业与汽车、电池生产企业合作,共建共用回收服务网点,集中回收合作企业新能源汽车的退役电池。

国家平台也已运行,以电池编码(BIN)为信息载体,实现动力蓄电池全生命周期的信息采集和监管。其中,“车载管理模块”面向汽车生产企业采集溯源信息,“回收利用管理模块”面向回收拆解、梯次利用和再生利用企业采集溯源信息。

两个规范条件由里到外高标准规范企业

工信部在本次2019年本的《规范条件》中明确指出,综合利用是指对新能源汽车废旧动力蓄电池进行多层次、多用途的合理利用,主要包括梯级利用和再生利用。梯次利用是指对废旧动力蓄电池进行必要的检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次利用电池产品(以下简称梯次产品),使其可应用至其他领域的过程;再生利用是指对废旧动力蓄电池进行拆解、破碎、分选、材料修复或冶炼等处理,进行资源化利用的过程。

尽管工信部表示,本规范条件是促进行业技术进步和规范发展的引导性文件,不具有行政审批的前置性和强制性。然而,《规范条件》的出台依旧对开展新能源汽车废旧动力蓄电池梯次利用或再生利用业务的企业起到了强烈的指导、调整与规范作用。

《规范条件》明确对企业在布局和项目选址、技术装备和工艺、资源综合利用及能耗、环境保护要求、产品质量和职业教育以及安全生产、人身健康和社会责任等方面做出具体解释和原则要求。《规范条件》中提到,废旧蓄电池回收应满足新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理有关要求,具备信息化溯源能力,如溯源信息系统及编码识别等设施设备;企业应依据相关国家、行业标准,以及新能源汽车生产企业等提供的动力蓄电池拆卸、拆解及历史数据等技术信息,遵循先梯次利用后再生利用的原则,提高综合利用水平。

《管理暂行办法》则明确对申请符合《规范条件》公告的新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用企业提出了具体条件,要求该类企业必须具备独立法人资格,经营范围涵盖新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用的相关业务,并符合《规范条件》中有关规定。

据悉,企业向工信部递交申请材料之后,工信部还需要进行复审、现场核实和网上公示,并在企业进行生产经营之后对其进行监督和管理,以加强新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范管理,提升行业发展水平。

此外,《规范条件》还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。

值得关注的是,此前工信部还发布了动力电池回收网点建设指南,其中提及,新能源汽车生产和梯次利用企业需要自建或授权回收服务网点,两方也可以共同建设回收网点。含8000 辆以上保有量的企业须建立贮存型回收服务网点,且收集型回收服务网点的废旧动力蓄电池贮存量不超过5 吨,贮存型不低于30 吨。已建设的回收服务网点如不符合要求,需在6 个月内完成整改。

无论如何,上述措施都是为了保障新能源汽车废旧蓄电池能够有效的追溯和管理,确保不对环境造成影响。此次《规范条件》和《办法》的发布,目标就是让动力电池回收体系更加完善与安全。

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