電動車快速駛來 廢舊電池何處去

當前,減少碳排放和保護環境的緊迫性推動新能源汽車行業發展駛入了快車道,電動車正在成為未來新能源車的主流。在電動汽車蓬勃發展之時,與之配套的動力電池也進入了高速發展期。由於電池的壽命一般為5~8年,有機構預計2020年我國將迎來動力電池報廢高峰。電池報廢后如何回收與處置正在成為環保領域的一個新課題。

廢舊電池大增存隱憂

1月20日,在中國電動汽車百人會論壇(2018)上,工業和信息化部黨組書記、部長苗圩表示,2017年我國完成新能源汽車產銷79.4萬輛和77.7萬輛,產量佔比達到汽車總產量的2.7%,連續3年居世界首位。

北京理工大學能源與環境政策研究中心日前發布的《我國電動汽車動力電池回收處置現狀、趨勢及對策》報告稱,電動汽車已經從前期的市場培育階段向大規模普及階段轉變。根據國家出台的新能源汽車「十三五」規劃,到2020年中國新能源汽車年產銷量目標將達500萬輛,屆時動力電池報廢量將迎來爆髮式增長。按照當前的技術水平,動力電池的使用壽命通常為5~8年,預計到2020年,我國純電動(含插電式)乘用車和混合動力車的動力電源累計報廢量將達到12萬~17萬噸。

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「如此大規模的報廢量,如果得不到有效回收和處置,將嚴重威脅生態環境和人民生命安全,給國家安全和社會可持續發展帶來重大隱患。」北京理工大學能源與環境政策研究中心研究人員張斌表示。

記者了解到,動力電池中含有多種重金屬,可造成重金屬鎳、鈷污染,氟污染,有機物污染,粉塵和酸鹼污染,廢舊鋰電池的電解質及其轉化產物如LiPF6、LiAsF6、LiCF3S03、HF等,溶劑及其分解和水解產物都是有毒有害物質,倘若拆解不當將會給生態環境帶來巨大威脅。目前動力電池報廢處理方式以拆解回收為主,回收企業規模普遍較小,工藝水平不健全,拆解不當還會發生電池短路、漏電,從而引發火災或者爆炸等安全事故。

張斌表示:「目前,我國的動力電池回收還處於初級階段,動力電池到期閑置、隨意丟棄甚至流向非法處置渠道的亂象時有發生。一些非專業的回收公司高價回收后,經簡單修復重新包裝后流回市場,還有一些電池被違規拆解,帶來了安全隱患和環保問題。這些問題應該引起足夠的重視。」

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管理體系尚未建立

實際上,對於電動汽車廢舊電池的回收與處置問題,我國政府早有考慮,也進行了初步探索,在國家新能源汽車產業發展的頂層設計中著重強調了動力電池處置回收的重要性。2012年國務院發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020)》建議,加強動力電池梯級利用和回收管理,明確了各方責任、權利和義務;2014年國務院辦公廳發布的《關於加快新能源汽車推廣應用的指導意見》提出,要研究動力電池回收利用政策,建立健全廢舊電池的循環利用體系。此外,相關部委也開始制定電動汽車電池回收處置的管理規範和補償機制。

「儘管我國電動企業廢舊電池回收管理工作已經開始了初步探索,但管理體系遠未建立,在技術標準和補償機制設計方面也存在一些突出問題。」張斌表示。

張斌認為,首先是監管部門和回收主體不明確,回收監管體系缺失。2016年12月,工信部發布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法(徵求意見稿)》中明確了動力電池的回收採用「延伸生產者」責任制度,生產企業承擔回收主體責任,但政策是非強制性的,且缺乏明確的獎懲機制,沒有明確的責任和義務界定,不能形成有效的約束力。同時,監管主體部門尚未明確,目前的動力電池處置處於監管真空期,對違規回收拆解動力電池的行為沒有明確的處罰標準。

其次是技術規範與標準缺失。張斌解釋說,這包含電池產品標準和拆解標準兩方面。由於產品標準缺失,國產動力電池型號眾多、電池結構不統一,組裝工藝和技術千差萬別,這不僅給電池模塊化生產和標準化替換帶來極大障礙,也給報廢電池拆解帶來了困難。非標準化的電池對拆解生產線的柔性配置要求比較高,很難實現全程自動化拆解,增加了處置成本。拆解環節也沒有相應的技術標準。什麼樣的廢舊電池適合拆解,什麼樣的適合儲能再利用沒有標準,以及廢舊電池拆解處置的流程標準尚未確定,污染和安全的防控標準以及回收資源的再利用標準都缺乏明確、科學的參數設定。

再次是回收市場化動力不足,沒有形成完整的產業鏈。目前我國電動車廢舊電池回收處置還沒有形成一個穩健的交易市場,動力電池再利用工藝成本較高,拆解收益偏低,回收成本和收益的不對等造成參與主體的市場化動力不足,參與回收的意願明顯不足。同時,各環節之間銜接不暢,大量可以進行梯級利用的動力電池被直接報廢拆解,造成嚴重的資源浪費。

梯級利用應成主要方式

針對目前動力電池回收處置存在的一系列問題,北京理工大學能源與環境政策研究中心的研究團隊建議,應加快推動動力電池製造與回收處置標準體系建設,建立可追溯的回收管理體系和以梯級利用為主導、拆解處置為輔的動力電池回收利用體系。

研究團隊認為,一個完整的動力電池回收體系應該包括電池回收、檢測遴選、梯級利用、報廢拆解、材料再生利用等環節。為了能對動力電池進行全生命周期的管理,從動力電池的生產開始就應該有唯一的標識識別,並錄入追溯系統,建立起每顆電池從出廠、使用到回收的終身檔案,建立售後服務網路,追溯電池使用情況並適時回收。

張斌還表示,未來電動汽車動力電池的梯級利用應該成為回收利用的主要方式。新能源汽車淘汰的電池仍保持70%~80%的初始能量,如果直接拆解,是對電池剩餘使用價值的浪費。動力電池報廢后,除化學活性下降外,電池內部的化學成分並未發生變化,這些電池的能量完全能繼續滿足家庭儲能、分散式發電、移動電源等梯級利用形式。關鍵是要加強動力電池回收市場與傳統的儲能市場、分散式發電市場之間的有效對接,讓廢舊電池發揮更大的價值,提高資源的利用率。

與此同時,我國應不斷完善法規建設,進一步加強中國動力電池生產與回收標準,降低我國廢棄電池回收的潛在環境風險。2017年12月1日,工信部提出的《車用動力電池回收利用拆解規範》正式實施,該規範明確了電池回收拆解企業應具有相關資質,保證了動力電池安全、環保、高效的回收利用。2018年2月1日,《車用動力電池回收利用與能檢測》《汽車動力電池編碼規則》《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》3項動力電池國標也將正式實施。這些舉措將引導和規範動力電池回收處置市場有序發展,並最大限度地降低環境風險,讓廢舊動力電池的去向有規可循。(本報記者 李聞芝)

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