江西省动力电池回收产业发展问题研究及建议
2024-10-23李飞虎余旭林
摘 要:随着新能源汽车销量以及保有量的大幅提升,动力电池也进入报废的井喷期,废旧动力电池的回收工作也进入快速发展阶段。动力电池中含有大量的贵重金属以及有害物质,对废旧动力电池的回收不仅能够实现资源的循环利用,构建新型资源利用方式,而且能够有效降低其对环境的污染,是国家和地方实现双碳目标的重要抓手之一。文章从国内外以及江西省动力电池发展现状出发,结合其环境属性和经济属性,对当前废旧动力电池回收的技术和模式进行分析,指出当前江西省在废旧动力电池回收方面面临的问题,同时给出今后动力电池回收产业发展的一些建议。
关键词:新能源汽车 废旧动力电池 回收技术 回收模式 产业发展
1 绪论
随着能源、环境问题的日益突出,以电能为主的新能源汽车,有助于减少石油等非可再生能源的使用,减少环境污染,逐步实现汽车尾气零排放。国家发改委在《“十四五”循环经济发展规划》中指出,“十四五”时期我国要大力发展循环经济,推进资源节约集约利用,构建资源循环型产业体系和废旧物资循环利用体系,以实现保障国家资源安全,推动实现碳达峰、碳中和,促进生态文明建设的目标[1]。2023年,我国新能源汽车保有量达2041万辆,占汽车总量的6.07%,预计到2025年我国新能源汽车动力电池退役量将接近80万t[2]。废旧动力电池中含有大量的贵重金属和有害物质,随意丢弃会造成资源的浪费和污染环境。因此,加强对动力电池回收产业体系的深入研究,对于实现循环经济体系的建设和环境保护有着重大的意义[3]。
2 江西省废旧动力电池回收现状分析
2.1 国内外废旧动力电池回收现状
近年来国家出台了一系列政策法规。2018年1月,为加强新能源汽车动力蓄电池回收利用管理,规范行业发展,推进资源综合利用,工信部等七部门联合制定了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》[4]。2019年11月,工信部发布《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》,要求新能源汽车生产及梯次利用等企业,通过自建、共建、授权等方式建立回收服务网点[5]。2022年1月,工信部等八部门发布《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》,明确指出需要完善废旧动力电池回收利用体系,完善3kdMOgEQHBiXmMK6DpXDAhHO+dTqh6lCm5+U/3gB694=管理制度[6]。2023年1229日号,工信部公布《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单(第五批)[7],公示了第五批废旧动力电池综合利用企业名单,共计21个省份68家企业。目的在于通过优秀的企业,带动废旧动力电池回收行业的发展。
国外动力电池回收也是以政府政策法规的支持为基础,来完善废旧动力电池的回收和循环再利用。美国通过两手抓模式,一手抓企业,一手抓消费者,从而使动力电池在生产者和消费者之间都得到了很好的控制。德国在废旧动力电池回收上,规定了生产企业需要起主导作用,通过企业、经销商、消费者等形成多环节动力电池闭环路线[8]。日本通过建立“研发设计、生产制造、销售服务、回收利用、资源循环”全产业链的闭环模式,实现对废旧动力电池的回收再利用[9]。
2.2 江西省废旧动力电池回收现状
江西省作为第一批新能源汽车动力蓄电池回收利用试点地区,近年来也出台了一系列政策法规。2022年10月,《做优做强我省锂电新能源产业若干政策措施的通知》中,就明确指出积极开展动力电池回收利用试点,支持废旧动力电池综合利用企业进行规范化的梯次回收利用[10]。2023年7月,《江西省制造业重点产业链现代化“1269”行动计划》中提出,持续完善废旧动力电池回收利用体系建设,推动规范化梯次利用和高值化再生利用[11]。2024年5月,《关于促进我省锂电新能源产业链高质量发展的若干措施》中提出,巩固提升新能源汽车废旧动力电池梯次利用和再生利用能力水平,积极引导相关企业申报符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业[12]。从2018年赣州市豪鹏科技有限公司作为第一批废旧动力蓄电池综合利用企业至今,江西省共有19家企业被批准为符合新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用企业,其中梯次利用企业9家,再生利用企业10家。同时截至2024年5月,江西省共超过450个回收服务网点被纳入工信部动力蓄电池回收服务网点信息库。
3 废旧动力电池回收的环境属性和经济属性
3.1 环境属性
废旧动力电池如果随意丢弃,不进行任何处理和回收,对环境会造成严重的污染。动力电池正极材料中含有锂、钴、镍、锰等重金属,这些重金属遇水、酸、氧化剂会生成金属氧化物,对环境造成重金属污染。同时动力电池当中的电解液具有较强的腐蚀性,对环境的污染也不容忽视。其中碳酸二乙酯、碳酸二甲酯以及六氟磷酸锂,很容易生成HF、P2O5等有害物质[13]。因此,对废旧动力电池执行有计划、完善的回收策略是减少动力电池对环境造成污染的重要手段。
3.2 经济属性
废旧动力电池回收不仅实现资源的循环利用,推动资源利用方式的转变,而且能够助力产业发展升级,培育新兴优势产业。动力电池中含有大量的镍、钴、锂、锰等金属资源,而我们国家对这些资源的对外依存度比例都很高。2022年我国镍、钴、锂对外依存度分别达到93%、98%和63%[14]。随着新能汽车技术不断发展,这些资源将变得更加稀缺。因此,实行废旧动力电池回收政策,实现资源的循环利用,不但有助于解决我国稀缺资源供应问题,也是实现国家“碳达峰、碳中和”的重要抓手。
4 废旧动力电池的再利用分析
4.1 技术分析
当前动力电池的回收利用主要包括梯次利用和再生利用两方面。
梯次利用是将性能下降无法满足新能源汽车需求的动力电池,经过检测后用于对电池容量需求较低的场景。一般动力电池的容量降低到80%以下的时候,就只能做梯次利用。例如,在太阳能、风能等发电系统中,将退役下来的动力电池作为储能单元应用,用以保障太阳能、风能发电稳定并网送电;在通信系统中,将动力电池作为基站、路灯等系统的储能单元,用于保障基站和路灯等设备的稳定运行;在部分国家,退役动力电池还可以应用于电动车、三轮车等交通工具,从而使得动力电池的寿命得到有效的延长。
动力电池再生利用指的是,经过多方面评估,电池容量严重衰减,已经没有使用价值,经过物理拆解、化学分解等手段,对动力电池中的锂、钴、镍、锰等贵重金属进行再提取,循环利用。目前国内使用的方法以湿法冶金为主,通过化学溶剂将需求的金属元素分离出来;国外主要以火法冶金为主,通过高温炉的煅烧,去除不需要的物质,最后通过萃取/浸出等手段,得到需要的贵重金属。
4.2 模式分析
自主回收。自主回收主要区分为电池制造商回收和电动汽车生产商回收两种模式。自主回收模式下的动力电池制造商或者电动汽车生产商,可以依托于他们已有的销售网络来搭建回收体系。其优点在于不需要再专门搭建回收网络,依托现有的销售网络,可以做到回收效率高、成本低,并和上下游相关企业形成良好的合作关系。缺点在于对各自企业的管理能力和资金需求度较高。典型代表企业有宁德时代通过收购广东邦普循环,构建了一条完整的“生产-销售-回收-再利用”的闭环产业链。
联合回收。联合回收指的是新能源汽车产业链上的各个行业(动力电池生产商、汽车制造商、动力电池销售商等),利用各自的资源渠道,共同组建动力电池回收体系。联合回收的优势在于,整合产业链上各企业的优势资源,前期能够快速启动,回收效率高,各企业技术优势明显,形成产业链闭环。缺点在于在前期政策和标准不够明确的情况下,需要各方协调运作,操作难度较大。
委托回收。委托回收又称第三方回收,其特点在于所有的回收网络渠道,都需要第三方公司自己搭建。另外,该模式需要回收公司和相关的动力电池制造商、汽车生产制造商展开深度合作,以达到降低回收成本的目的。同时这种模式存在着投入大、回收难度大、监管不到位等问题,需要更加完善的政策来监督实施。
政府主导回收。政府主导回收主要依靠政府建立相关的回收网点,通过出台相关政策法规,直接或者间接参与动力电池的回收。政府主导回收能够建立统一的回收标准及严格的监管体系,在确保动力电池回收过程中符合环保和安全要求基础上,能够促进动力电池回收市场的统一,回收行业的健康发展。
5 江西省动力电池回收存在的问题分析
5.1 政策法规不完善,监管4e77a62c05bca6ec88de4fa8bc4553a2不足
江西省出台了《做优做强我省锂电新能源产业若干政策措施的通知》《江西省制造业重点产业链现代化“1269”行动计划》《关于促进我省锂电新能源产业链高质量发展的若干措施》等相关顶层设计政策,其中明确提出,加强推进动力电池回收体系的建立,鼓励和引导企业参与申报符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业。但同时也缺乏配套政策的具体实施细节,对相关企业的监督力度也不足,导致回收操作不规范,容易造成回收过程中有害物质的处理不当,导致环境污染等问题的出现。
5.2 各自为营,没有形成产业联盟
江西省共有19家企业符合新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用企业。但这些企业都属于第三方回收企业,且较少与动力电池制造商、汽车生产销售企业等进行合作,回收网点少、回收渠道建设慢。因此,很多废旧动力电池流入中小企业甚至小作坊中,这些企业技术和设备相对落后,很可能在回收再利用过程中造成环境污染,降低资源的利用率,得不偿失。
5.3 回收技术有待提高
当前国内动力电池回收再利用的技术,主要集中于传统的“机械法”和“湿法冶金”技术。这些技术在处理的过程中会产生大量的废气、废水、废渣等有害物质,如果处理不好,对环境会造成较大的污染。且随着电池技术的进步,传统的回收技术在固态电池等新技术面前将更加难以发挥作用。梯次利用方面,当前的技术模式、自动化技术发展也相对落后,对于新型CTB、CTC等模式的动力电池的筛选、拆解、重新封装等技术工艺不成熟,技术发展有待提高。
5.4 消费者参与度不高
消费者作为动力电池全产业链上重要的参与者,却在废旧动力电池回收上参与不足。归结原因在于,第一,知识普及不到位。作为回收主体的电池生产商、汽车制造商在废旧动力电池回收方面没有起到很好的宣传作用,没有让消费者意识到废旧动力电池回收的必要性。第二,回收网点偏少,回收不方便。动力电池回收企业回收网点偏少,或者位置偏远,导致很多消费者直接将废旧动力电池出售给小作坊甚至直接丢弃。第三,政府没有出台相应的奖惩措施,导致大部分消费者对动力电池回收意愿不足,积极性不高。
6 江西省废旧动力电池回收产业发展建议
6.1 完善政策,制定标准
在现有顶层设计的政策框架下,出台更加详细的政策法规,对动力电池产业链上的各参与者做好明确的责任划分,明确责任主体。积极鼓励有实力,有优势的企业参与动力电池的回收,可以在税收、资金等方面给予一定的支持。对非法或者不合规的小作坊企业进行罚款,甚至取缔。对废旧动力电池的制造、销售、检测、拆解、回收和再利用出台统一的标准,做到对动力电池全生命周期的监管,完善动力电池的信息溯源,保障动力电池回收行业的规范发展。
6.2 建立产业联盟
积极推动动力电池生产商、制造商、汽车销售、第三方回收企业等组成产业联盟,充分发挥各自优势,实现资源共享。利用汽车销售企业现有网点,布局为动力电池回收网点,以达到快速布局,节省资金的目的。利用电池生产商、电动汽车制造商、第三方企业的技术优势,以达到高效检测、拆解、再利用的目的,从而推动动力电池回收循环产业链的建立。
6.3 加强回收技术研发与创新
依托国家政策大背景,省内可以出台相关详细政策,鼓励或者通过物质和经济上的奖励,推动动力电池生产商、第三方回收公司、科研高校等优秀企业院校和行业精英,对动力电池分解技术、材料回收处理技术、再生利用技术等方面进行新技术的研发和创新,从而提高回收效率,延长废旧动力电池使用寿命,提高废旧动力电池贵重金属回收比率,减少回收过程中的环境污染。
6.4 增强消费者参与意识
消费者作为动力电池回收产业链上主要的参与者,要多渠道、多方面提高消费者正确参与动力电池回收的意识。政府可以出台相关政策法规,在动力电池回收方面给予相关的奖励,也可以做出一些相应的惩罚。同时在奖惩政策的基础上,加大宣传力度,普及废旧动力电池的相关知识和危害程度,让消费者了解废旧动力电池,做到合规合法地回收动力电池,完善动力电池回收产业链上的最后一环。
7 结语
随着新能源汽车销售量的大量增加,报废动力电池数量将迎来井喷式的爆发。做好废旧动力电池回收工作,不仅能够实现对资源的循环利用,改变江西省资源的利用方式,减少废旧动力电池对环境造成的污染,建立健全江西省废旧动力电池回收产业链,而且也是江西省实现国家双碳目标的重要抓手。
基金项目:江西省教育厅科学技术研究项目(编号:GJJ2210207)。
参考文献:
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