動力電池報廢潮將至 回收利用須追本溯源

我國新能源汽車產銷量已居世界第一。根據中國汽車工業協會公布的數據，2019年1-8月，中國新能源汽車銷量為79.3萬輛，保持32%的同比增速。隨著新能源汽車的大規模推廣應用，廢舊動力蓄電池的綜合利用顯得尤為迫切。近日，工信部對2016年發布的《新能源汽車廢棄動力電池綜合利用行業標準條件》(以下簡稱《標準條件》)和《新能源汽車廢棄動力電池綜合利用行業標準公告管理暫行辦法》(以下簡稱《辦法》)進行了修訂并正式向社會征求意見，對動力電池綜合利用提出了更加完善、更加安全、更加節能環保的要求。回收仍處于初級階段。據中國汽車技術研究中心測算，結合汽車報廢年限、電池壽命等因素，2018-2020年我國累計報廢動力電池將達到12-20萬噸，2025年規模將達到35萬噸。可以說，新能源汽車動力電池大規模報廢的浪潮正在到來。“動力電池的使用壽命一般為5-8年，有效壽命為4-6年，這意味著首批投入市場的新能源汽車動力電池基本處于淘汰的臨界點。”天能集團董事局主席張告訴科技日報記者，動力蓄電池容量衰減到80%以下，就不能完全滿足汽車的動力需求，可以逐步用于其他領域。工信部發布的《新能源汽車動力電池回收利用調研報告(導言)》顯示，目前動力電池的梯級利用大多處于實驗示范階段，主要集中在動力制備和儲能領域。2018年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推進鋰電池的分步利用。在31個省市約12萬個基站開展了電池分步利用制動力的應用，在制動力、儲能、外接發電等應用場景加強了業務拓展。國家電網已經建立了一個1兆瓦時的儲能系統示范項目，使用磷酸鐵鋰電池逐步接受可再生能源發電和調頻。張表示，目前新能源汽車報廢動力電池主要有兩個去向，一是分步利用，二是回收利用。報廢電池拆解后，其中的重金屬會被提煉再利用。“從整個生命周期來看，梯級使用的電池最終報廢后需要回收。”國家非常重視動力電池的回收利用。2018年，工信部、環保部等部委聯合發布《新能源汽車動力電池回收管理暫行辦法》等法規，加強動力電池回收管理，規范行業發展，促進資源綜合利用。但是，動力電池的回收利用還是一個新的領域，還處于起步階段，面臨很多困難和不足。及時修訂規范和措施尤為關鍵和重要。建立健全成熟的綜合利用數據庫。新發布的《規范條件》修訂稿和《辦法》修訂稿在2016年相關文件的基礎上進行修改和完善，特別體現了技術和技術驅動，使動力電池的溯源和利用更加完善和安全。在廢舊電池回收中，可追溯性被認為是一個關鍵環節。《新能源汽車動力電池回收追溯管理暫行規定》提出，建立綜合追溯管理平臺，收集信息……對新能源動力鋰電池生產、銷售、使用、報廢、回收和利用的全過程進行模擬，測試各環節主體回收責任的履行情況。張表示，目前我國電池回收體系不健全，汽車生產企業、電池生產企業、回收企業、回收企業之間缺乏有效的合作機制，權責不夠明確。這些制度措施對加強報廢電池的高效利用發揮了積極作用。《規范》修訂稿中突出了對動力電池可追溯性管理的進一步完善。例如，在“技術、設備和工藝”的總體要求中，《規范和條件》修訂稿新增了一項，“應當符合新能源汽車動力電池回收利用追溯管理的相關要求，具備追溯信息系統等信息追溯能力和代碼標識等輔助設施設備。”涉及“綜合利用過程中產生的電子元器件、金屬、石墨、塑料、橡膠、隔膜、電解液等零部件和材料”無法處置的，要求企業“按照國家有關要求交由相關有資質的企業集中處理”，“做好跟蹤管理”；在《產品質量與職業教育》一文中，要求回收企業從“建立完整的追溯體系”升級為“建立完整的信息化生產過程管理體系”，這也有利于建立更加完整、成熟的廢舊動力電池綜合利用數據庫。安全是動力電池發展的基礎。同樣，《規范與條件》修訂版對動力電池在回收過程中的安全性提出了更高的要求。其中，在“環保要求”條款中，對“氣體”單獨增加了更為詳細的處理要求，“在常溫常壓下易燃易爆，綜合利用過程中產生的排放有氣體的殘渣，必須進行預處理，使其穩定后方可儲存，否則按易燃易爆危險品儲存”；在“安全生產、人身健康和社會責任”條款中，增加了對運輸的新要求:“廢棄動力電池的運輸應當符合國家相關法律法規和標準的要求，并盡可能保證電池結構。運輸前，應當根據廢舊動力電池的安全特性對其進行分類，并根據相關標準采取相應的運輸方案，有防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保障措施，并制定應急預案。”關鍵共性技術需要突破。中國鋰資源約700萬噸，居世界第四位。但由于鋰礦品位差、提純困難、成本高，每年需要大量進口鋰礦，對外依存度超過85%。“中國需求”也推動了電池級碳酸鋰價格的暴漲，從2015年初的不到5萬元/噸，漲到2017年底的18萬元/噸，漲幅近3倍，不利于新能源汽車產業的發展，對我國資源安全構成嚴峻挑戰。張說，廢舊動力電池是珍貴的“城市礦山”，金屬含量遠高于礦石。回收和循環利用其中的鋰、鈷、鎳等有價金屬，可以提高資源利用效率，減少對外依賴。廢舊動力電池如果處理不當，隨意丟棄，會對生態環境造成極大的危害。“陰極材料中的鈷、鎳等重金屬元素，電解液中的有機物，陰極中的碳質材料，都會對水和土壤造成嚴重污染，尤其是重金屬一旦滲入土壤，幾十年都難以恢復。”因此，在節能環保方面，規范條件修訂稿首次對鋰的回收率提出了規范，即不低于85%，采用材料修復工藝的，材料回收率應不低于90%。為避免工藝簡陋、技術落后的回收“小作坊”影響行業整體健康發展，《規范和條件》修訂稿提升了環保要求。新建、改建、擴建綜合利用企業應嚴格執行環境評價制度，列入固定污染源排污許可證分類管理名錄的建設項目，按照國家有關排污許可證管理規定申請排污許可證；綜合利用過程中產生的廢水、廢氣、工業固體廢物等在線監測裝置由“鼓勵安裝”變為“應有”。修訂版規范強調，“應當選擇生產自動化效率高、能耗指標先進、環保達標、資源綜合利用率高的生產設備和設施，采用節能、環保、清潔、高效、智能化的新技術和新工藝。”張說，目前，回收技術不成熟，自動化水平低，成本居高不下。“針對廢舊動力電池回收利用的薄弱環節，組織產學研聯合攻關，不斷提高工藝裝備、金屬精煉技術、節能降耗水平，突破關鍵共性技術，有效降低生產成本，逐步培育成熟的產業體系。”我國新能源汽車產銷量已居世界第一。根據中國汽車工業協會公布的數據，2019年1-8月，中國新能源汽車銷量為79.3萬輛，保持32%的同比增速。隨著新能源汽車的大規模推廣應用，廢舊動力蓄電池的綜合利用顯得尤為迫切。近日，工信部對2016年發布的《新能源汽車廢棄動力電池綜合利用行業標準條件》(以下簡稱《標準條件》)和《新能源汽車廢棄動力電池綜合利用行業標準公告管理暫行辦法》(以下簡稱《辦法》)進行了修訂并正式向社會征求意見，對動力電池綜合利用提出了更加完善、更加安全、更加節能環保的要求。回收仍處于初級階段。據中國汽車技術研究中心測算，結合汽車報廢年限、電池壽命等因素，2018-2020年我國累計報廢動力電池將達到12-20萬噸，2025年規模將達到35萬噸。可以說，新能源汽車動力電池大規模報廢的浪潮正在到來。“動力電池的使用壽命一般為5-8年，有效壽命為4-6年，這意味著首批投入市場的新能源汽車動力電池基本處于淘汰的臨界點。”天能集團董事局主席張告訴科技日報記者，動力蓄電池容量衰減到80%以下，就不能完全滿足汽車的動力需求，可以逐步用于其他領域。工信部發布的《新能源汽車動力電池回收利用調研報告(導言)》顯示，目前動力電池的梯級利用大多處于實驗示范階段，主要集中在動力制備和儲能領域。2018年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推進鋰電池的分步利用。在31個省市約12萬個基站開展了電池分步利用制動力的應用，在制動力、儲能、外接發電等應用場景加強了業務拓展。國家電網已經建立了一個1兆瓦時的儲能系統示范項目，使用磷酸鐵鋰電池逐步接受可再生能源發電和調頻。張表示，目前新能源汽車報廢動力電池主要有兩個去向，一是分步利用，二是回收利用。報廢電池拆解后，其中的重金屬會被提煉再利用。“從整個生命周期來看，梯級使用的電池最終報廢后需要回收。”國家非常重視動力電池的回收利用。2018年，工業、信息化和環境保護部聯合發布了……新能源汽車用動力電池回收管理辦法》等法規，加強動力電池回收管理，規范行業發展，促進資源綜合利用。但是，動力電池的回收利用還是一個新的領域，還處于起步階段，面臨很多困難和不足。及時修訂規范和措施尤為關鍵和重要。建立健全成熟的綜合利用數據庫。新發布的《規范條件》修訂稿和《辦法》修訂稿在2016年相關文件的基礎上進行修改和完善，特別體現了技術和技術驅動，使動力電池的溯源和利用更加完善和安全。在廢舊電池回收中，可追溯性被認為是一個關鍵環節。《新能源汽車動力電池回收追溯管理暫行規定》提出，將建立綜合追溯管理平臺，采集新能源動力鋰電池生產、銷售、使用、報廢、回收、利用全過程信息，測試各環節主體履行回收責任情況。張表示，目前我國電池回收體系不健全，汽車生產企業、電池生產企業、回收企業、回收企業之間缺乏有效的合作機制，權責不夠明確。這些制度措施對加強報廢電池的高效利用發揮了積極作用。《規范》修訂稿中突出了對動力電池可追溯性管理的進一步完善。例如，在“技術、設備和工藝”的總體要求中，《規范和條件》修訂稿新增了一項，“應當符合新能源汽車動力電池回收利用追溯管理的相關要求，具備追溯信息系統等信息追溯能力和代碼標識等輔助設施設備。”涉及“綜合利用過程中產生的電子元器件、金屬、石墨、塑料、橡膠、隔膜、電解液等零部件和材料”無法處置的，要求企業“按照國家有關要求交由相關有資質的企業集中處理”，“做好跟蹤管理”；在《產品質量與職業教育》一文中，要求回收企業從“建立完整的追溯體系”升級為“建立完整的信息化生產過程管理體系”，這也有利于建立更加完整、成熟的廢舊動力電池綜合利用數據庫。安全是動力電池發展的基礎。同樣，《規范與條件》修訂版對動力電池在回收過程中的安全性提出了更高的要求。其中，在“環保要求”條款中，對“氣體”單獨增加了更為詳細的處理要求，“在常溫常壓下易燃易爆，綜合利用過程中產生的排放有氣體的殘渣，必須進行預處理，使其穩定后方可儲存，否則按易燃易爆危險品儲存”；在“安全生產、人身健康和社會責任”條款中，增加了對運輸的新要求:“廢棄動力電池的運輸應當符合國家相關法律法規和標準的要求，并盡可能保證電池結構。運輸前，應當根據廢舊動力電池的安全特性對其進行分類，并根據相關標準采取相應的運輸方案，有防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保障措施，并制定應急預案。”關鍵共性技術需要突破。中國鋰資源約700萬噸，居世界第四位。但由于鋰礦品位差、提純困難、成本高，每年需要大量進口鋰礦，對外依存度超過85%。“中國需求”也推動了電池級碳酸鋰價格的暴漲，從2015年初的不到5萬元/噸，漲到2017年底的18萬元/噸，漲幅近3倍，不利于新能源汽車產業的發展，對我國資源安全構成嚴峻挑戰。張說，廢舊動力電池是珍貴的“城市礦山”，金屬含量遠高于礦石。回收和循環利用其中的鋰、鈷、鎳等有價金屬，可以提高資源利用效率，減少對外依賴。廢舊動力電池如果處理不當，隨意丟棄，會對生態環境造成極大的危害。“陰極材料中的鈷、鎳等重金屬元素，電解液中的有機物，陰極中的碳質材料，都會對水和土壤造成嚴重污染，尤其是重金屬一旦滲入土壤，幾十年都難以恢復。”因此，在節能環保方面，規范條件修訂稿首次對鋰的回收率提出了規范，即不低于85%，采用材料修復工藝的，材料回收率應不低于90%。為避免工藝簡陋、技術落后的回收“小作坊”影響行業整體健康發展，《規范和條件》修訂稿提升了環保要求。新建、改建、擴建綜合利用企業應嚴格執行環境評價制度，列入固定污染源排污許可證分類管理名錄的建設項目，按照國家有關排污許可證管理規定申請排污許可證；綜合利用過程中產生的廢水、廢氣、工業固體廢物等在線監測裝置由“鼓勵安裝”變為“應有”。修訂版規范強調，“應當選擇生產自動化效率高、能耗指標先進、環保達標、資源綜合利用率高的生產設備和設施，采用節能、環保、清潔、高效、智能化的新技術和新工藝。”張說，目前，回收技術不成熟，自動化水平低，成本居高不下。“針對廢舊動力電池回收利用的薄弱環節，組織產學研聯合攻關，不斷提高工藝裝備、金屬精煉技術、節能降耗水平，突破關鍵共性技術，有效降低生產成本，逐步培育成熟的產業體系。”

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