2015年我國新能源汽車的產(chǎn)量為34.05萬輛,占全球50多萬輛產(chǎn)量的60%以上;鋰電池報廢量累計約2萬~4萬噸。因此,相關(guān)部門應(yīng)未雨綢繆,研究部署新能源汽車動力電池的回收利用。
隨著新能源汽車生產(chǎn)和銷售量的爆發(fā)性增長,動力電池也將迅速增加,并很快進(jìn)入報廢期。研究發(fā)現(xiàn),廢棄鋰離子電池含鈷、錳、銅等重金屬,處理不當(dāng)會污染環(huán)境,甚至危及人體健康。
我國自啟動新能源汽車“十城千輛”計劃以來,2009年到2015年已累計生產(chǎn)新能源汽車49.7萬輛。2015年我國新能源汽車的產(chǎn)量為34.05萬輛,占全球50多萬輛產(chǎn)量的60%以上;鋰電池報廢量累計約2萬~4萬噸。因此,相關(guān)部門應(yīng)未雨綢繆,研究部署新能源汽車動力電池的回收利用。
一是加大政策執(zhí)行力度。2012年,《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確要求,制定動力電池回收利用管理辦法、動力電池梯級利用和回收管理體系。今年1月,工信部就《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》征求社會意見,對廢舊動力電池綜合利用企業(yè)選址、能耗管控等方面提出了規(guī)范性要求。1月底,工信部、發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局等5部委聯(lián)合下發(fā)《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015年版)》(以下簡稱2015年版《政策》),要求企業(yè)合理開展電動汽車動力蓄電池的回收利用工作,建立上下游聯(lián)動的動力蓄電池回收利用體系;建立動力電池編碼制度,建立可追溯體系。這些均是新能源汽車動力電池回收利用的指導(dǎo)性文件,必須盡快落地;既要因地制宜進(jìn)行頂層設(shè)計、統(tǒng)籌規(guī)劃,提高管理效能,又要明確重點,循序漸進(jìn),促進(jìn)廢舊動力電池的資源化、規(guī)�;⒏咧祷�,規(guī)范行業(yè)行為,避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩問題。
二是推進(jìn)生態(tài)設(shè)計和全生命周期管理。生態(tài)設(shè)計也稱“為環(huán)境而設(shè)計”,在動力電池設(shè)計、生產(chǎn)、使用、報廢和回收利用的全生命周期中,體現(xiàn)資源節(jié)約和高效利用、環(huán)境友好原則;在設(shè)計階段就考慮報廢后的回收和綜合利用問題。要在選材上盡可能減少有毒有害物質(zhì)特別是重金屬的利用。雖然鋰離子電池不含汞、鎘、鉛等重金屬元素,但正負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液等對生態(tài)環(huán)境有一定影響,不應(yīng)忽視。要為后續(xù)的回收、分類和綜合利用創(chuàng)造條件,如在電池表面或者包裝材料上標(biāo)注出材料化學(xué)組分�?紤]到動力電池在使用、廢品收集和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的磨損,最好印在耐磨材料上。要推動回收利用企業(yè)進(jìn)入工業(yè)園區(qū),加強管理。對動力電池回收和利用基地,應(yīng)實行封閉式作業(yè)。引進(jìn)國際先進(jìn)環(huán)保設(shè)備,對鉛煙、鉛塵等實現(xiàn)二級除塵,做到100%達(dá)標(biāo)排放。對園區(qū)的雨水、污水進(jìn)行循環(huán)使用,提高中水利用率,盡可能做到廢水100%達(dá)標(biāo)排放甚至零排放。按照ISO14000對工作場所環(huán)境管理要求,確保員工不帶出鉛粉鉛塵。配置員工生產(chǎn)和休息場所,確保不對員工健康產(chǎn)生影響。
三是用好現(xiàn)有廢舊物資回收體系或網(wǎng)絡(luò)。我國廢舊物資回收體系經(jīng)過幾次大的沖擊和調(diào)整,由供銷社系統(tǒng)到物資和供銷社系統(tǒng)并存,再到進(jìn)城農(nóng)民工的大量加入,現(xiàn)在又出現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+再生資源回收的快速發(fā)展。商務(wù)部資助各地建設(shè)或整合了再生資源回收網(wǎng)絡(luò)。一些地方也形成了從業(yè)準(zhǔn)入統(tǒng)一、定點經(jīng)營統(tǒng)一、回收車號統(tǒng)一、標(biāo)志標(biāo)注統(tǒng)一、從業(yè)服裝統(tǒng)一、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、臺賬管理統(tǒng)一和垃圾回收統(tǒng)一等管理規(guī)范。國家發(fā)改委支持“城市礦產(chǎn)”試點,形成了相應(yīng)的回收體系。一些鋼鐵、有色、電池等再生資源利用企業(yè),還形成了以企業(yè)為龍頭的回收網(wǎng)絡(luò)。這些都為新能源汽車電池回收打下了堅實基礎(chǔ),應(yīng)當(dāng)充分利用和借鑒。
鋰電池的回收,可借鑒鉛酸電池回收體系的做法。按照商務(wù)部有關(guān)再生資源回收體系的要求,增加回收途徑,規(guī)范社會回收體系中個體和企業(yè)的回收行為。借助現(xiàn)有以企業(yè)為龍頭的回收體系,增加回收品種,拓展回收信息服務(wù)。順應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+的綠色低碳發(fā)展趨勢,創(chuàng)建專業(yè)化的回收平臺,形成新的以新能源汽車動力電池為主的回收體系。按照國家有關(guān)文件精神,開展新能源汽車動力電池的追溯,通過質(zhì)量監(jiān)控,并利用大數(shù)據(jù)促進(jìn)動力電池產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
四是創(chuàng)新商業(yè)模式,推廣可復(fù)制的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。廢舊動力電池有多種資源化途徑。一種途徑是再利用。對容量低于80%的動力電池,可用于其他領(lǐng)域的電能載體,發(fā)揮其剩余價值。如可用作電網(wǎng)調(diào)峰儲能電站、家庭儲能電站、企業(yè)儲能電站,以及低速電動汽車、電動自行車企業(yè)使用,前景看好。廢塑料、電池盒及包裝物等應(yīng)盡可能回收利用。動力電池梯級利用須以低成本為首要考量因素,否則會陷入追求技術(shù)指標(biāo)而忽略商業(yè)價值的困境,從而使梯級利用的運營步履維艱。將動力電池用于通信基站等領(lǐng)域的儲能電站,需在安全性、穩(wěn)定性等方面得到保證。工業(yè)用電波峰波谷電價相差較大,如果能在夜間儲電、白天供電,既能緩解電網(wǎng)壓力,又能降低企業(yè)的用電成本。但要在開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評價的基礎(chǔ)上加以試點,積累經(jīng)驗,避免一哄而上。
另一種途徑,是將其作為廢品直接報廢拆解回收,提煉其中的各種有用元素或原材料,實現(xiàn)原材料的循環(huán)利用。目前原材料回收利用率已達(dá)70%以上,鉛酸電池回收率甚至達(dá)到95%以上。廢舊動力電池的綜合利用在技術(shù)上不存在問題,主要是成本控制和商業(yè)模式開拓。要有適合的市場,才能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益,才能最大限度地挖掘動力電池的價值,變廢為寶。京津冀地區(qū)已籌建廢舊電池綜合利用公司,聯(lián)手北汽新能源、天津力神等企業(yè)共同開展動力電池的綜合利用。對類似的布局,應(yīng)有全國的通盤考慮,以免盲目發(fā)展。
五是加強回收利用的共性、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。總體上看,相對于動力電池的技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用,我國對動力電池的回收利用研究相對不足。鑒于動力電池的主要材質(zhì),如鎳、鈷、稀土等資源的稀缺性,以及報廢動力電池回收利用中可能出現(xiàn)的污染問題,加大技術(shù)研發(fā)力度是當(dāng)前乃至今后國家需要支持、業(yè)界需要考慮解決的問題。
提高新能源汽車動力電池回收利用的技術(shù)水平,要開展企業(yè)與科研院所之間的產(chǎn)學(xué)研合作,研發(fā)先進(jìn)適用的技術(shù),特別是鋰離子的利用。畢竟,在門捷列夫化學(xué)元素周期表中的位置決定了鋰有著很強的金屬活動性。要不斷開發(fā)與燃料電池、鐵鋰電池、鉛碳電池、高溫電池、卷繞電池、超級電容器等產(chǎn)品相對應(yīng)的拆解和利用技術(shù),對檢測設(shè)備、預(yù)防和治理設(shè)施等進(jìn)行升級換代,增加自動監(jiān)控系統(tǒng)。在提取有用元素的同時,以免場地遭到不必要的環(huán)境污染。要淘汰原有廢舊鉛酸蓄電池半機械的拆解設(shè)備,啟用全自動破碎分選系統(tǒng)。采用先進(jìn)的預(yù)脫硫工藝,減少污染物排放。要鼓勵再利用企業(yè)通過使用清潔天然氣燃料,淘汰原有的燃油反射爐、精煉爐,實現(xiàn)新能源汽車動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的綠色低碳發(fā)展。要加快動力電池回收利用的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。鋰電池種類多,我國主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等,需對相關(guān)的材料生產(chǎn)、回收利用等盡早開展標(biāo)準(zhǔn)研究。對廠房建設(shè)也應(yīng)體現(xiàn)節(jié)能、低碳要求,要建設(shè)現(xiàn)代化的廠房而不是簡單的堆放場地。
六是按照國家有關(guān)維修要求披露相關(guān)的技術(shù)信息。由于技術(shù)成熟性和穩(wěn)定性方面的原因,有可能要對新能源汽車動力電池進(jìn)行檢測維修�,F(xiàn)實中,回收的電芯來自不同廠家,規(guī)格不同,意味著對電池包的維修或再利用需要根據(jù)不同的設(shè)計方案進(jìn)行拆解。此外,不同車型有不同的電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計和模組連接方式,工藝技術(shù)各不相同,不可能用一套拆解流水線進(jìn)行拆解、維修或再利用。如果對動力電池結(jié)構(gòu)、技術(shù)和工藝不熟悉,因為殘余電壓會高達(dá)數(shù)百伏(不包括18650電池),拆解時會出現(xiàn)危險。電池系統(tǒng)是一套隨時變化的化學(xué)系統(tǒng),對各種化學(xué)體系、不同規(guī)格和批次、各生產(chǎn)廠家、各種健康狀態(tài)的電池模組,需要進(jìn)行有效管理以確保安全。動力電池的再利用還應(yīng)考慮電池剩余壽命問題。如果僅有出廠時的原始數(shù)據(jù),沒有使用情況的詳細(xì)記錄,動力電池狀態(tài)不清,綜合利用企業(yè)就需要投入額外工作,包括進(jìn)行檢測、建模、分析。盡管如此,得到的數(shù)據(jù)也不一定準(zhǔn)確。拆解電池模組,目視檢查無法發(fā)現(xiàn)其中的安全缺陷,如輕微脹氣、漏液、內(nèi)短路、絕緣失效、兩極腐蝕等;如果缺陷查不出來,把“帶病”模組用到新產(chǎn)品中,就會留下安全隱患。因此,一旦動力電池需要維修,就應(yīng)按照交通運輸部等部委聯(lián)合發(fā)布的有關(guān)規(guī)定,披露維修需要的相關(guān)技術(shù)或工藝。
七是制定和實施動力電池回收利用的激勵政策。我國在購置補貼、稅費減免、研發(fā)支持、消費優(yōu)惠、基礎(chǔ)設(shè)施以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面,出臺了一系列政策措施以促進(jìn)新能源汽車發(fā)展,現(xiàn)已呈現(xiàn)創(chuàng)新環(huán)境明顯優(yōu)化、市場進(jìn)程全面加速、技術(shù)創(chuàng)新顯著提升、產(chǎn)業(yè)融合催生新態(tài)勢的四大特征。2015年版《政策》,對廢舊動力電池的收集、分類、貯存、運輸、梯級利用、再生、監(jiān)督管理等也做出了具體規(guī)定,明確了責(zé)任主體和追責(zé)方式,要求建立可追溯體系。但是,對新能源汽車動力電池回收利用,目前尚未有激勵政策,企業(yè)也沒有將動力電池回收看成是有利可圖的事情。實踐中,安徽界首園區(qū)重視研發(fā)、生產(chǎn)、回收等環(huán)節(jié)的循環(huán)經(jīng)濟(jì),發(fā)展形成了“制造—回收—再利用”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,其做法值得總結(jié)并加以推廣。
鋰電池品種繁多,構(gòu)造復(fù)雜且沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),退役電池要梯級利用,需通過拆解、分揀和二次成組,拆解工藝復(fù)雜,難以進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。隨著鋰離子電池應(yīng)用越來越廣泛,回收其中的有價金屬、減少對環(huán)境造成的污染、緩解資源匱乏等問題,具有重要的社會效益和環(huán)境效益。動力電池回收利用不僅是必須突破的瓶頸,也是關(guān)系到新能源汽車動力電池未來發(fā)展的核心問題之一。對于公益性的環(huán)節(jié),如對梯級利用和再生利用企業(yè)的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備進(jìn)口,以及回收利用技術(shù)和裝備研發(fā)等,國家應(yīng)給予必要的政策激勵。
八是加強集成,促進(jìn)新能源動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)以及動力電池回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及部門眾多,如科技部支持技術(shù)創(chuàng)新,國家發(fā)改委支持“城市礦產(chǎn)”試點,工信部支持工業(yè)特別是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,商務(wù)部支持回收體系的建設(shè)和運營,環(huán)境保護(hù)部嚴(yán)把環(huán)境保護(hù)關(guān)。在新能源汽車動力電池的回收和綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,應(yīng)加強集成,改變過去事實上存在的法規(guī)不健全,缺乏強制回收規(guī)定、激勵政策和回收網(wǎng)絡(luò),小微企業(yè)以犧牲環(huán)境為代價,靠低成本與大企業(yè)競爭等現(xiàn)實,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,以實現(xiàn)天藍(lán)地綠水清的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。
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