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(chǎn)銷量已穩(wěn)居全球第一。中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯，2019年1—8月，我國新能源汽車銷量為79.3萬輛，保持著同比32%的增速。隨著新能源汽車的大規(guī)模推廣和應(yīng)用，廢舊動力電池的綜合利用問題顯得尤為緊迫。
近日，工業(yè)和信息化部近日對2016年發(fā)布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》（以下簡稱《規(guī)范條件》）和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》（以下簡稱《辦法》）進(jìn)行了修訂并正式向社會公開征求意見，對動力電池綜合利用提出了更完善、更安全、更節(jié)能環(huán)保等要求。
再生利用尚處起步階段
據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心測算，結(jié)合汽車報廢年限、電池壽命等因素，2018年—2020年，我國累計(jì)報廢動力電池將達(dá)12萬—20萬噸，2025年達(dá)到35萬噸的規(guī)模。可以說，新能源汽車動力蓄電池大規(guī)模報廢的浪潮即將到來。
“動力蓄電池使用年限一般在5—8年，有效壽命則在4—6年，這意味著第一批投入市場的新能源車動力電池基本處于淘汰臨界點(diǎn)。”天能集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊胃嬖V科技日報記者，通常動力蓄電池容量衰減至80%以下時，將不能完全滿足汽車動力需求，可以梯次利用于其他領(lǐng)域。
工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用調(diào)研報告（簡介）》顯示，當(dāng)前動力蓄電池梯次利用大部分處于試驗(yàn)示范階段，主要集中在備電、儲能等領(lǐng)域。2018年，中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯次利用，已在31個省市的約12萬座基站開展梯次利用電池備電應(yīng)用，并在備電、儲能及對外發(fā)電應(yīng)用場景加強(qiáng)業(yè)務(wù)拓展。國家電網(wǎng)建設(shè)了1兆瓦時梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)示范工程，用于接納可再生能源發(fā)電和調(diào)頻等。
張?zhí)烊握f，目前，退役的新能源汽車動力電池主要有兩個去向，一是梯次利用，二是再生利用，將報廢電池拆解后，將其中的重金屬提煉，再次使用。“從全生命周期來看，梯次利用的電池在最終報廢后，也需要進(jìn)行再生利用。”國家對動力蓄電池的再生利用高度重視，2018年，工信、科技、環(huán)保等國家部委聯(lián)合印發(fā)了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等規(guī)定，加強(qiáng)動力蓄電池的回收利用管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，推進(jìn)資源綜合利用等。但動力蓄電池的再生循環(huán)利用還是一個新興領(lǐng)域，尚處在起步階段，面臨著著諸多困難和不足，《規(guī)范條件》和《辦法》的及時修訂顯得尤為關(guān)鍵和重要。
建立完善成熟的綜合利用數(shù)據(jù)庫
此次新發(fā)布的《規(guī)范條件》修訂稿和《辦法》修訂稿是在2016年相關(guān)文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和完善的，特別體現(xiàn)了以科技和技術(shù)驅(qū)動，使動力蓄電池的溯源和利用等更完善更安全。
在廢舊電池的回收利用方面，溯源被認(rèn)為是關(guān)鍵的一環(huán)。《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》提出，將建立溯源綜合管理平臺，對新能源動力鋰電池的生產(chǎn)、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進(jìn)行信息采集，對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責(zé)任情況實(shí)施檢測。
張?zhí)烊握f，目前，我國電池的回收體系尚不健全，汽車生產(chǎn)企業(yè)、電池制造企業(yè)、回收企業(yè)、再生利用企業(yè)之間尚未建立有效的合作機(jī)制，權(quán)責(zé)還不夠清晰。這些制度措施，對加強(qiáng)報廢電池的高效利用起到了積極作用。而動力電池溯源管理的進(jìn)一步完善，在《規(guī)范條件》修訂稿中得以凸顯。
比如“技術(shù)、裝備和工藝”的總體要求中，《規(guī)范條件》修訂稿新增了一條，“應(yīng)滿足新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理有關(guān)要求，具備信息化溯源能力，如溯源信息系統(tǒng)及編碼識別等輔助設(shè)施設(shè)備。”在提及無法處置“綜合利用過程中產(chǎn)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”，要求企業(yè)“按國家有關(guān)要求交有相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行集中處理”的同時，“做好跟蹤管理”；“產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)教育”條款中，對回收利用企業(yè)要求從此前的“建立完整的可追溯體系”升級為“建立完整的信息化生產(chǎn)過程管理體系”，這也有利于建立起更完整、成熟的廢舊動力蓄電池綜合利用數(shù)據(jù)庫。
安全是動力蓄電池發(fā)展的基礎(chǔ)，同樣，《規(guī)范條件》修訂稿對動力電池回收利用過程中的安全性提出了更高要求。其中，在“環(huán)境保護(hù)要求”條款里，單獨(dú)針對“氣體”增加更詳細(xì)的處理要求，“在綜合利用過程中產(chǎn)生的在常溫常壓下易燃易爆及排出有毒氣體的殘余物，必須進(jìn)行預(yù)處理，使之穩(wěn)定后貯存，否則按易燃易爆危險品貯存”；在“安全生產(chǎn)、人身健康和社會責(zé)任”條款里，新增一條對運(yùn)輸?shù)囊螅皬U舊動力蓄電池運(yùn)輸應(yīng)符合國家相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，盡量保證其電池結(jié)構(gòu)完整，運(yùn)輸前應(yīng)根據(jù)廢舊動力蓄電池安全特性進(jìn)行分類，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采取對應(yīng)的運(yùn)輸方案，具備防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保障措施，并制定應(yīng)急預(yù)案。”
關(guān)鍵共性技術(shù)亟待突破
我國鋰資源量為700萬噸左右，位居全球第四。但由于鋰礦品位差、提純難度大、成本高，每年需要進(jìn)口大量的鋰礦，對外依存度超過85%；“中國需求”還推動了電池級碳酸鋰價格的暴漲，從2015年初的不到5萬元/噸上漲到2017年底的18萬元/噸，漲幅接近三倍，不利于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對我國的資源安全提出嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
張?zhí)烊握f，廢舊動力蓄電池是寶貴的“城市礦山”，金屬含量遠(yuǎn)高于礦石，將其中的鋰、鈷、鎳等有價金屬加以回收，再生利用，能提高資源利用效率，降低對外依存度等。廢舊動力蓄電池如果處理不當(dāng)，隨意丟棄，會對生態(tài)環(huán)境造成很大危害。“如正極材料中的鈷、鎳等重金屬元素，電解液中的有機(jī)物，負(fù)極中的碳材料等，都會對水體和土壤造成嚴(yán)重污染，特別是重金屬一旦滲入土壤，數(shù)十年都難以恢復(fù)。”
于是，在節(jié)能環(huán)保方面，《規(guī)范條件》修訂稿首次對鋰元素的回收率提出規(guī)范，即不低于85%,采用材料修復(fù)工藝的，材料回收率應(yīng)不低于90%。為了避免工藝簡陋、技術(shù)落后的回收再生“小作坊”影響行業(yè)的整體健康發(fā)展，《規(guī)范條件》修訂稿升級了環(huán)保要求。新建、改擴(kuò)建綜合利用企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)評制度，納入固定污染源排污許可分類管理名錄的建設(shè)項(xiàng)目，按照國家排污許可有關(guān)管理規(guī)定要求申請排污許可證；而綜合利用過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣和工業(yè)固體廢物等在線監(jiān)測裝置，從過去的“鼓勵安裝”變更為“應(yīng)具備”等。
《規(guī)范條件》修訂稿強(qiáng)調(diào)，“應(yīng)選擇生產(chǎn)自動化效率高、能耗指標(biāo)先進(jìn)、環(huán)保達(dá)標(biāo)和資源綜合利用率高的生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施，采用節(jié)能、環(huán)保、清潔、高效、智能的新技術(shù)、新工藝。”張?zhí)烊握f，目前再生技術(shù)尚未成熟，自動化水平低，成本居高不下。“應(yīng)針對廢舊動力蓄電池再生利用存在的薄弱環(huán)節(jié)，組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，不斷提高工藝裝備水平、金屬提煉技術(shù)、節(jié)能降耗水平，突破關(guān)鍵共性技術(shù)，有效降低生產(chǎn)成本，逐步培育成熟產(chǎn)業(yè)體系。”
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