在过去的10年里,经过政策跟市场的双向驱动作用,我国新能源汽车市场出现了爆发式的增长态势。可是,需要注意的是,首批新能源汽车所配备的动力蓄电池已然处于老龄阶段,一轮动力电池的“退役潮”很快即将来临了。
以一般整车厂电池的质保能力表现为前提,即8年衰减20% ,我国于2017年起,新能源车动力电池退役数量迎来快速增长态势。预计在2025年 ,退役电池会达到93亿瓦时 ,并且每年退役电池数量增长量级超过100万。如此一来 ,会带来巨大的梯次利用潜在市场价值。要是退役电池依照先梯次后再生的方式来进行回收利用 ,经测算 ,到2025年其市场规模总计将达到379亿元。
大家都知道,电池当中包含着多种重金属元素,要是处理的方式不合适,那就会对环境造成危害。对于废旧动力电池那巨大的潜在市场规模而言,当它遇上还得继续完善的回收利用市场体系的时候,会出现什么样的情况呢?又有不少“堵点”迫切需要去打通呢?
1、一只“退役”动力电池的价值和风险
依照新能源汽车国家标准,动力电池往往在剩余80%余能时便可“退役”,这致使动力电池从车辆“退役”后,依旧具备较大的利用价值,这既造就了一个潜力巨大的市场,又意味着一定程度的环保风险。
内蒙古师范大学化学与环境科学学院副教授贾晶春介绍,一般来讲,动力电池步入5至8年使用寿命尽期以后,被宣称‘退役’。此时,虽需承认电池电量续航里程显著降低,已无力满足车用要求,然而其仍具再利用价值,可回收转而用于其他储能相关需求层面,继续‘服役’一段时期,后续还存在电池再生利用这一可选途径。
记者从湖南工程学院材料化学专业副教授刘万民处获悉,“退役”动力电池在电力系统储能、通信基站备用电源、低速电动车及小型分布式家庭储能、风光互补、电动叉车等领域有着广泛应用,其一般能够使用到电池初始容量的约60%,并且依据使用场景的差异,使用寿命从数月至数年不等。
其依旧具备可以长达数年的使用价值,这致使“先梯次利用,后再生回收”变成了“退役”动力电池的首要回收利用方案。梯次利用呢,所指的是让那“退役”的动力电池应用在其他的领域之中。而再生利用是对“退役”电池开展拆解、破碎、筛选,借助浸出湿法冶金或者火法冶金等工艺,去提取电池里的锂、钴、镍等金属元素,并且将其用于二次电池的生产。
有记者知晓,在动力电池当中,存在着锂、钴、锰、镍等诸多构成的金属元素,其原材料成本在总成本里占据着50%至70%的比例,动力电池所耗用的锂盐以及钴盐,已经在锂、钴整个应用领域内形成了最大的占比情况,随着一次资源迅速地被消耗,二次资源得到回收这件事,理所应当要达到与之相应的水平。自《全国矿产资源规划(2016 - 2020年)》发布之后,我国已把稀土金属矿产当作战略资源予以储备,所以,针对动力电池当中的金属元素开展回收,不但能够更为良好地推行循环经济的发展,而且还能够切实缓解我国长久以来在这类资源方面的对外依存度。
可是,贾晶春与此同时指明,锂电池组装存有锂这般的重金属,部分的电池将有机电解质、还有有机隔膜用到其中,并不能借助和传统铅酸电池相同的简易回收利用办法,锂离子电池针对金属的回收利用工艺相对而言较繁杂,一旦操作出现差错,这些重金属、有机电解质之类的将会给环境带去严重的威胁。
锂、镍、钴等金属元素,在电池被拆解过后,我们通常会运用湿法冶金或者火法冶金的方式来进行回收利用。若进行不当拆解,就会致使安全、环境以及资源等多个方面出现问题。从安全这个层面来讲,存在着触电、短路燃爆以及氢氟酸腐蚀等一系列隐患。从环境层面来说,有着钴、镍等重金属污染、氟污染以及电池隔膜所造成的白色污染。从资源层面而言,存在着锂、镍、钴等高价资源的浪费情况。刘万民如此说道。
2、电池回收利用企业面临三大挑战
当前之中,尽管可回收利用的潜力是较大的,可是今朝此刻之内,在动力的电池回收的市场里面,还没有占据主导地位的领军类型的企业,甚至还出现了一些杂乱不正常的现象。在此之前,有媒体报告表示,不少主板机器的生产厂家已经构建了电池回收的业务。然而部分动力的电池并没有进入正规的途径里面,反而是被没有资质、污染程度高的小工厂以高价收购、进行不恰当的处理,从而导致了环境再次被污染的隐患。为什么会变成这样呢?
刘万民分析,其一,当下,新能源汽车用户对于动力电池回收的意识尚不够强烈;其二,部分小作坊的回收价格要远远高于正规回收企业所给出的价格;其三,回收电池的相关企业资质要求较为严格,致使正规回收企业的数量受到限制;其四,再利用技术尚未成熟,回归商业模式欠缺创新。
其中,梯次利⽤和收回的难度最为⼤。我国虽已成为全球新能源汽车发展状况最佳的国家,但动⼒电池依旧是⼀项全新技术。在业内⼈⼠眼中,对于电池回收利⽤,企业还⾯临三⼤挑战,分别是:电池拆解存在不便之处,电池健康度与残值不明⾹炉,经济效益⽋低。
“退役”电池有着高复杂性,动力电池内部与外部结构设计不一样,模组连接方式存在差异,工艺技术也各有不同,其外形有方形、圆柱形、软包等多种形状。这致使后期拆解工作没法规模化开展,还增加了拆解难度以及人力成本。要是操作不当,极有可能发生短路引发火灾或者爆炸,电池漏液会污染周边环境,还会威胁从业人员健康,出现各种安全问题,造成人员伤亡以及财产损失。
当下,部分已“退役”的动力电池,其使用情形并无数据记载,仅存有出厂之际的原始数据,至于使用进程以及当下状态均不确定。在动力电池开展梯次利用以前,得对每个模组予以测试,如此一来大大提升了企业成本。与此同时,依据有限的数据,对剩余寿命的预估也不太精准,这毫无疑问会增添梯次利用产品的品质风险。
当前回收利用动力电池的经济效益不高,是由以上一系列因素导致的。一位电池回收利用企业的工作人员告知记者,在电池回收利用当中,小作坊舍弃了检测、放电等多项关键环节,而且操作人员没有经过专业培训,所以在运营成本方面比正规企业低很多,进而在议价权以及电池收购成本上有了更多的空间,与正规企业展开了恶性竞争。
3、动力电池“身份证”维护追溯尚未畅通
事情实际的情况是,早在二零一六年的时候,我国就已然发布了《生产者责任延伸制度推行方案》,该方案有要求要构建起电动汽车动力电池回收利用体系。方案表明说,电动汽车还有动力电池生产企业应当承担起负责去建成废旧电池回收网络的职责,借助售后服务这个网络来回收废旧电池,对回收信息进行统计且发布出去,以此来保证废旧电池能够规范地进行回收利用以及安全地予以处置。动力电池生产企业需要实行产品编码,建立起全生命周期追溯系统。
在2018年7月31日,新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合 管理平台启动应用,此平台被简称为“国家溯源管理平台”,它是由北京理工大学电动车辆国家工程实验室构建的,其主要功能是对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程去采集信息并实施监测,进而实现动力电池的来源可查、去向可追、节点可控。
目前,国家溯源平台收录了车辆信息数据,其中包括560余万辆车辆,这560余万辆车辆涵盖新能源乘用车、客车、专用车等 ,另配套各类电池总量超过890万包,这类电池超过280亿瓦时。且涉及新能源汽车生产企业290余家,还涉及电池企业180余家。
全生命周期追溯系统被建立起来了,这表明每一辆车的电池都拥有属于自身的“身份证”。可是,为什么会出现电池流入小作坊这种状况呢?有处于业内的人士对此指出,我国尽管构建了溯源管理系统,然而因为缺少强制性政策的缘故,企业于上报数据之际存在信息极为滞后、不完整以及追溯艰难等诸多问题。与此同时,当下的政策法规对于车主怎样处理电池并无约束力,这就给了小作坊收购动力电池的可乘之机。
在2015年的时候,我国的技术政策已明确提出,要建立动力电池编码制度。在2018年版的《回收利用管理暂行办法》中提出,需建立动力电池溯源信息管理系统、编码技术标准以及相关信息共享机制。然而在现实当中,涉及的企业种类以及数量众多,臂如电池生产企业、电池维修更换机构、电池租赁企业、梯级利用企业等等,电池使用周期长达数年,对于编码维护存在困难。刘万民说。
贾晶春还表示,专业电池回收这个事情是个大系统工程,关于怎么去进行回收,这得需要各方面进行协调,尤其是汽车生产企业、电池生产企业以及相关延伸产业之间要相互配合才行。要是全周期里面有一个环节不畅通了,那肯定就会致使回收利用出现滞后以及其他衍生出来的问题。
4、电池回收利用的国家标准体系仍需完善
到2020年年底的时候,我国国家标准化管理委会得出了5项涉及车用电池进行回收利用的国家标准,这基本上产生了标准体系的框架范围。除此之外,针对动力电池所生成的回收监管政策,以及梯次行业有关的标准,还有行业监管体系,都处在完善的进程里头。不过呢,也存在业内人士表明这一情况,当下所颁布实施的标准大部分都是推荐类型的标准了,该标准在执行的进程当中,出现了约束力不够充足,还欠缺上位法这么些问题。
关于新能源车主对“退役”电池怎样将其付诸处置之举,实际上大部分人的认知处于较为模糊的状态,有部分车企推出了电池更换之举措,像满里程数或者“服役”时段达到门槛之后,进行电池更换回收操作。然而,新能源车大面积电池到达使用年限的情况目前尚未出现。贾晶春讲道,他表明,伴随时间不断推进,新能源车主对于怎样正确处置动力电池会渐渐积累更多经验。“当前我们理应构建起对应的监督体系以及立法机制,确保使用完的电池能够归返至生产厂家或者回收企业。”。与此同时,电池生产环节的监督必须形成,用于出厂后溯源,使用跟踪,以及使用完毕后电池去向确认,这都需要一整套监督机制。
好些业界专家表明,推进动力电池回收利用加快进程之时,除却着重强化生产者延伸制度的施行情况,往后还有三层面事宜需持续使之趋于完备:其一需着力施行宣传举措,提升消费者的环保观念认知程度;其二要去拟订政策,对踊跃投身电池回收利用的企业予以补贴或者给予奖励,与此同时对不合规的回收行为予以打击;其三乃是加速企业智能化相关设备的改造进程,提高电池回收利用的效率高低状况,凭借规模效益削减回收成本费用,抬高企业具备的议价抗衡能力水平,给企业正常开展运营活动提供切实有效的保有力支持,借由上述种种进而从根源上化解成本高昂、利润微薄的行业艰困问题,引导电池回收利用朝着更规范的方向去发展推进。
上线的电池数量有多少,将要“退役”的电池数量就有多少,动力电池回收利用,是未来新能源车产业发展之中重要的一个环节,其健康规范地发展,是至关重要的。
今年政府工作报告提及,要加快构建动力电池回收利用体系。在国家的范畴内,我国已加紧推进动力电池回收利用立法工作的进展。另外,记者知悉,在2021年3月29日,全国新能源汽车“退役”动力电池评估及交易平台,也就是所谓的电池之家,于广东省佛山市组建成立了。
该平台会聚合电动车辆国家工程实验室的资源,会聚合国家电池溯源监测管理平台的资源,还会聚合新能源电池回收利用专业委员会的资源,致力于使电池利用率达到最大程度,基于区块链技术,会为新能源汽车企业提供大数据动力电池性能评估服务,会提供线下实验室检测服务,还会提供动力电池线上交易等多个项服务,也将有希望助力破解动力电池回收利用环节出现的回收困难问题,助力破解销售渠道受到限制的问题,助力破解缺乏快速性能检测技术等行业难题。
(本报记者 李玉兰 杜冰)



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