废旧动力电池回收面临挑战 多方聚焦献计献策

国际金属加工网 2017年09月21日

根据现有的增长速度,业内预计,到2020年前后,我国动力电池累计报废量将会达到12-17万吨的规模。新能源车的发展给动力电池的回收与再利用提出了新的挑战,当前多方聚焦共同探讨动力电池回收处理行业发展,有望为动力电池的妥善处置提供有效的建议。

废旧动力电池回收面临挑战 多方聚焦献计献策

2012年6月,国务院颁布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,明确要求“到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆”。 随着电动汽车行业的快速发展,报废电动汽车电池的数量也逐年上升。预计2020年前后,我国仅纯电动乘用车和混合动力乘用车的动力电池累计报废量将会达到12-17万吨的规模。在此形势下,业内人士就动力电池回收利用行业存在的问题及废旧动力电池回收处理企业未来发展展开讨论,分享精彩观点。

新能源车的发展

给动力电池的回收与再利用提出了新的挑战

随着全球金融危机、生态环境恶化与能源资源枯竭等问题的加剧,大力研究和利用电动汽车相关技术及促进产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点。美国、日本、德国等世界主要汽车制造强国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场制高点的行列。、

我国有关部门及各地政府也积极响应行业趋势,将电动汽车确定为国家7大战略性新兴产业之一,并先后推出了《节能与电动汽车产业发展规划》、《电动汽车“十二五”专项规划》等规划措施,积极引导和鼓励国内电动汽车产业的发展。2012年6月,国务院颁布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中明确要求“到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆”。各项政策的推动使国内汽车企业在突破关键技术、完善基础设施建设、推动电动汽车产业化等方面取得了长足的进步。

然而,电动汽车的电池容量一般3-5年就会衰减到初始容量的80%以下,使电动汽车的续航里程明显减少,需要进行更换。随着电动汽车行业的快速发展,报废电动汽车电池的数量也逐年上升。2015年新能源车电池累计报废量约在2-4万吨,预计2020年前后,我国仅纯电动乘用车和混合动力乘用车的动力电池累计报废量将会达到12-17万吨的规模。新能源汽车动力电池的回收与再利用已成为一个不可忽视的问题。

多方聚焦共同探讨动力电池回收处理行业发展

8月25日,在由资源强制回收产业技术创新战略联盟和中国科学院过程工程研究所联合主办的2017年动力电池回收利用沙龙上,上海第二工业大学教授王景伟、清华大学环境学院教授/联合国环境规划署巴塞尔公约亚太区域中心执行主任李金惠等多位业内专家学者围绕动力电池技术开发、动力电池回收等问题展开深入探讨。

一、报废电池的来源问题。

国内的报废车、电动车在报废时不经过环境保护部,而是由车管所管理。虽然报废汽车有专门的拆解企业,但行业内并没有规定报废汽车要拆解到哪一步,才能交给电池专业处理企业。废电池的来源有可能是专门的报废汽车拆解企业、具有报废汽车拆解和废电池处理双重资质的的企业、或是承诺消费者免费更换电池的4S店经销商,这些电池最终能否进入专业化的电池处理企业进行规范处理,是一个问题。由于国家目前在统计数据上还没有打破信息孤岛,以上的报废汽车相关信息还不能实现与环境保护部共享。源头数据的缺失给今后废汽车拆解、废电池处理等相关数据的统计造成一定难度。

二、汽车制造企业和电池制造企业,谁是EPR责任制的主体?

从国家法律层面,现在这个问题还不清晰。目前国内还没有相关的规章或条例明确规定汽车制造企业和电池制造企业在回收处理废弃电池方面的优先权。明确责任主体是实施EPR的先决条件,回收废电池责任主体的不明确,给废电池处理行业EPR责任制的实施造成了困难。

三、电池拆解过程中的不确定性问题。

从对电池进行拆解的工作人员这方面来看,由于动力电池不同于常规锂电池,电压高达400V左右,对电池进行拆解操作的工作人员需要是专业人员持证上岗,否则将比较危险。另外,不同的电池生产厂家和汽车生产商所生产的电池板的结构是不一样的。某些汽车的电池板的拆解过程复杂,有时需要两个人做一天的时间,造成较高的劳动力成本。目前行业内还没有形成关于动力电池拆解方法和专业化设备的统一标准,能够进行工业化生产的装备和相关技术仍然相对缺乏,这使得废弃电池在拆解过程中存在成本、效率、安全性等诸多方面的不确定性。

四、电池回收处理效益问题。

虽然电池中可能回收到的有色金属或贵金属价值较高,但是动力电池体积大,重量也在一百公斤到两百公斤,需要使用专业化设备进行搬运,使回收成本增加。电池收集和储运以外,还需要进行拆解过程、再生过程、环保设施环保处理等,这些因素都可能导致电池回收处理的理经济效益下降。

五、废旧动力电池的环境问题。

电池拆解或金属回收过程中需要进行污染控制,相关企业需要配备齐全的环保设施及手段,湿法冶金过程中产生的废水废渣废气,若不经过妥善处理,则有可能对生态环境和人类健康造成极大的威胁。火法冶金的过程中需要对烟气进行处理,并采取相应的污染控制措施。随着环保工作力度的加大,环境督查的日趋严格,很多电池处理相关企业由于环保设施的配套不完全,不得不进行升级改造或转型。电池回收处理企业需要从环境角度,进行技术、渠道、经济等方面的通盘考虑,做到在保证处理效益的情况下避免环境污染。

就如何推动废旧动力电池回收处理行业发展以及电池回收处理企业的未来,李金惠教授分享了以下精彩的观点。

一、动力电池现状:中国的动力电池以锂电池为主

根据李金惠教授报告内容,中国的动力电池以锂电池为主。有的专家提出燃料电池是未来动力电池的一个方向,将来可能会取代锂电池而成为动力电池的主流。每一种电池都有它的优点缺点。能不能进入到市场,跟它的技术成熟的程度和成本有很大的关系。从目前来讲,锂电池是主流的,我们面对的问题也是以锂电池为主的。

根据对锂电池产量的预测,2020年可能达到50万吨的规模。锂电池处理行业目前仍处于培育发展期,不宜过早引入资本而将其变为资本导向型。虽然资本进入可以推进行业快速发展,但是整个行业在技术积累和项目运行等方面都还不够成熟,存在很多问题,急于利用政策改变行业的自然发展模式,很有可能留下诸多后遗症。

在中国有很多锂电池企业,不同类型的企业的电池的组成是不一样。不同的电池能否在同一个生产线处理是一个很大的问题,所以企业在设计技术方案的时候需要考虑它的普适性。锂电池随着技术的变化,其组成也在变化,有时甚至出现更新换代式的变化。举个例子,过去老式的大电视和现如今的LCD电视相比,其处理技术是截然不同的,两种电视处理从资源和环境的角度关注的点也是不一样。电池处理设施在设计的过程当中,应该统筹考虑这些因素。

二、国家政策影响废旧动力电池行业发展

目前,我国关于废旧动力电池回收处理的政策还没有发挥实质性的推动作用,国家出台的新能源汽车政策还不足以支撑动力电池回收行业的相关工作,否则从事动力电池回收的企业数量将远远多于现有的动力电池相关企业数量。但是这些政策在目前这个废动力电池行业发展初期阶段还是非常有必要的,因为这代表着政府对整个行业的支持态度。

目前,有些典型的企业,如格林美、邦普等,已经把废动力电池处理的后续产业延伸到了生产电池材料这个程度,这从循环经济的角度来讲是一个很好的实践。如果废旧动力电池回收的环节能有所保障,那么从工程示范的角度,应该说行业内已经有不少优秀的企业废旧动力电池处理案例了。废旧动力电池回收的模式有很多种,有些企业采用的是以电池生产材料回收为主的回收处理模式。回收模式没有好坏之分,不同企业可根据自己的特长和专有技术选择合适的模式。

目前中国废旧动力电池的量还不是很大,非正规的小的个体作坊式的机构或者个人尚未参与到废旧动力电池回收处理环节中。但随着未来废旧动力电池产量的增加,一些小商小贩就有可能有机会参与到废旧电池处理的各个环节当中。非正规机构将废旧动力电池中有价值的东西分离出来,其余的丢弃,这不仅会造成环境污染,而且将会对废旧动力电池回收处理行业的发展产生不利影响。因此,国家政府和各级环保部门应该在政策上做一些调整,可以考虑通过补贴的形式提升废旧电池正规回收处理机构的竞争力,减小非正规机构或个人通过非法途径回收处理电池的可能性。目前国内采用严格的环保执法方式来打压这种作坊式的回收商和集散区。这种强势措施短期内见效显著,但其效果的可持续性值得质疑。行业需要的是长线的机制,应从法律体系,从支撑政策的角度,建立动力电池回收处理机制,完善标准体系。

美国、德国、日本等发达国家的非正规机构相对较少,这使得正规处理企业的物料来源有所保障。相比之下,中国的非正规回收机构较多,正规回收处理企业的物料难以得到保障。所以中国需要在回收政策体系设计的过程中充分考虑以上因素,根据国内行业形势,建立有中国特色的政策体系,为废旧动力电池正规回收企业提供多种形式的支持。

三、电池回收企业的规划设计思考

电动汽车是未来汽车工业的前进方向,作为末端处理行业的废旧电池处理回收行业,其发展的区域分布比较明显,需要做好规划。首先,企业自身需要做好布局规划,避免形成市场上无序竞争的局面,企业解决废旧动力电池问题过程中,谋求相应利润,同时也要承担一定的社会责任。另外,从政府的层面来讲,应加快落实生产者责任制度,把它落到实处。

由于电子产品在设计过程当中没有对其拆解程度做规定,处理完成所需要的处理程度尚不明确,处理标准相对缺乏的这种情况下,目前市场上的绝大多数废旧家电处理企业都能做到电器拆解,竞争比较激烈。企业想要抢占市场就需要有自己的独到之处,比如对处理后的产品进行深加工。资源回收是电池回收的主要盈利点,企业需要形成自己专有的资源回收技术模式,才能在行业中站稳脚跟。目前运行情况比较好的家电处理企业,都在冶金过程、冶炼过程、回收过程等后续深加工方面的独特的技术模式。前端拆解处理,后端资源化,只有这样企业的物流才有所保证,才能产生更高的利润。无论是锂电池的处理企业还是动力电池的处理企业,前端废旧电池的处理收益相对较低,但是后端如果对分离出的物料进行深加工,形成高层次、高价值的产品,将来产生的效益将远远超越电池拆解所带来的利润。

从金属资源的角度来考虑,根据目前的发展模式,预计大约到2028年,这类矿产资源将不再具备开采价值。这意味着我们需要加大资源回收的力度,推进从废弃电池中回收有价金属等活动的开展,充分利用已有资源,做到物尽其用,以缓解资源枯竭带来的压力。锂电池用的资源大部分都是稀缺资源。这一部分稀缺资源应该得到充分利用,将来企业在设计自己的回收处理工艺技术的时候,可以将资源回收率作为一个重要指标,结合安全性、效益、环境等因素,来全面衡量工艺技术的质量与可行性。

结束语

我国的废旧动力电池处理行业正处于发展初期阶段,仍然存在着废旧电池来源及处理责任主体不明确、回收处理机制不够完善、相关法律体系不够健全、废旧电池拆解方法与设备标准相对缺乏等诸多问题。国家政府需加快EPR责任制的落实,并采取一些可持续的政策措施来提升废旧电池正规回收处理机构的竞争力,推进废电池行业的健康有序发展。随着废旧动力电池产量的逐年增加,电池处理企业要想在行业中站位脚跟,其发展方向之一就是对拆解处理后的产品进行深加工,形成独到的资源回收技术模式,从而在激烈的市场竞争当中脱颖而出。


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