鉅大LARGE | 點擊量:728次 | 2022年01月08日
我國動力鋰電池回收利用再思考
毫無疑問,新能源汽車已經(jīng)成為全球汽車發(fā)展的大勢,國內(nèi)外車企紛紛公布了新能源汽車戰(zhàn)略,特別是包括中、美在內(nèi)的世界重要國家公布停售燃油車的時間表之后,更是加速了車企們在新能源汽車領(lǐng)域的布局。
隨著我國新能源汽車產(chǎn)銷量持續(xù)快速上升,車用動力鋰電池(基本上都是鋰離子電池)需求量也隨著迅猛上升,伴隨而來的就是動力鋰電池的回收處理問題。我國新能源汽車市場從2012年開始迅猛上升,到2016年年產(chǎn)量已經(jīng)突破50萬輛。根據(jù)新能源汽車動力鋰電池5-8年的報廢年限,到2020年將迎來動力鋰電池回收的爆發(fā)期。
2020年迎來動力鋰電池回收爆發(fā)期
由此可見,未來3-4年內(nèi)動力鋰電池、將面對嚴(yán)峻的回收考驗:安全回收、環(huán)保處理、規(guī)范循環(huán)利用等,這是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展背后的"最終難題"。面對這一局面,國家有關(guān)部門、科研院所以及廣大公司積極行動起來,探索我國動力鋰電池回收處理之道。
動力鋰電池回收處理方式
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
相比鉛酸電池已相當(dāng)成熟的回收產(chǎn)業(yè),鋰離子電池回收仍然處于起步階段。一方面是鉛酸電池回收技術(shù)十分成熟,經(jīng)濟(jì)效益較高,加上經(jīng)過幾十年的發(fā)展形成了較為完善的回收網(wǎng)絡(luò);另一方面則是鋰離子電池缺乏能夠出現(xiàn)足夠經(jīng)濟(jì)價值的成熟回收技術(shù)。在近幾年的努力下,我國動力鋰電池回收基本形成了兩種方式。
一是梯次利用。這種方式就是將新能源車上報廢動力鋰電池系統(tǒng)拆解后,對單個電池進(jìn)行檢測,符合一定條件的電池選擇出來,用于生產(chǎn)制造商業(yè)儲能電池、后備電源等產(chǎn)品。梯次利用能夠最大程度上提高鋰離子電池的利用效率,延長電池的使用周期,同時也能降低儲能電池等產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
二是直接拆解回收利用有效物資。將無法在利用的單個電池通過機(jī)械方式破碎、然后采用物理化學(xué)方法提取其中可再生的材料,重要是金屬鋰、鈷等原材料。這也是鋰離子電池從生產(chǎn)到回收再造的全鏈條最后一環(huán)。
我國儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,也為動力鋰電池梯次利用供應(yīng)了難得的市場機(jī)遇。今年十月十一日,國家發(fā)展改革委印發(fā)了《有關(guān)促進(jìn)儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(下稱《指導(dǎo)意見》),描繪了儲能技術(shù)十年發(fā)展"路線圖",其中就指出"開展對淘汰動力鋰電池進(jìn)行儲能梯次利用研究"。
儲能是梯次利用的重要形式
目前,包括猛獅科技、煦達(dá)新能源等公司已經(jīng)開始布局退役動力鋰電池梯次利用。和此同時隨著鋰離子電池上游原材料鈷、鎳價格的不斷上漲,直接拆解回收的資源規(guī)模化效益開始顯現(xiàn),以格林美、豪鵬等為代表一批公司紛紛加大了在動力鋰電池拆解利用上的投入力度。
經(jīng)濟(jì)效益決定回收利用方式
客觀來看,遵循物盡其用的原則倡導(dǎo)梯級利用并沒有錯,但退役動力鋰電池究竟何去何從最終還是看市場行為主體如何選擇,關(guān)鍵還在于經(jīng)濟(jì)價值。
關(guān)于梯次利用來說,影響其經(jīng)濟(jì)效益的重要因素包括:報廢動力鋰電池的拆解、篩選、檢測成本,一致性問題,儲能性價比。而關(guān)于拆解回收來說,影響其經(jīng)濟(jì)效益的重要因素重要是兩點:報廢動力鋰電池的處理成本,再生材料的價值。
僅從影響因素看,拆解回收經(jīng)濟(jì)效益重要取決于處理技術(shù)和可再生材料的市場價值,而梯次利用經(jīng)濟(jì)價值除了受處理技術(shù)影響外,還受儲能產(chǎn)品價格制約以及儲能政策影響。
而從實際情況看,梯次利用面對的困難還非常多:一是我國動力鋰電池廠商很多,退役電池規(guī)格尺寸存在顯著差異,導(dǎo)致梯次利用成本較高;二是梯次利用的電池一致性較差,影響了下游儲能產(chǎn)品的使用壽命以及安全性。
三是采用梯次利用的動力鋰電池生產(chǎn)出來的儲能產(chǎn)品和采用新電池的儲能產(chǎn)品的儲能性價比(即每個儲能周期的電池成本);四是我國儲能市場還較小,重要依賴國家政策。
經(jīng)濟(jì)效益決定回收方式
和之相對,拆解利用基本上不存在這樣的問題,影響其因素還是回收利用價值。由于錳酸鋰、磷酸鐵鋰離子電池中不含貴重金屬,而鈷酸鋰、三元材料鋰離子電池含有金屬鈷、鎳,隨著鈷、鎳材料價格持續(xù)上漲,直接拆解回收鈷酸鋰、三元材料鋰離子電池規(guī)模化效益明顯。
電池回收政策兩條腿走路
從我國已經(jīng)出臺的相關(guān)動力鋰電池回收政策看,鼓勵梯次利用和直接拆解并重。
2016年一月,國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、環(huán)境保護(hù)部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局組織制定了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015年版)》,對電動汽車動力鋰電池設(shè)計生產(chǎn)、回收、梯次利用、再生利用等方面均做出規(guī)定,明確建立動力鋰電池編碼制度,建立可追溯體系,并鼓勵進(jìn)行廢舊動力鋰電池梯級利用。
2016年二月,工業(yè)和信息化部制定了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)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)范通告管理暫行辦法》。
2017年一月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《國務(wù)院辦公廳有關(guān)印發(fā)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方法的通知》(國辦發(fā)〔2016〕99號),明確對電動汽車等四大行業(yè)實行生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,要"建立電動汽車動力鋰電池回收利用體系。
和此同時,電動汽車及動力鋰電池生產(chǎn)公司應(yīng)負(fù)責(zé)建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò),利用售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)回收廢舊電池,統(tǒng)計并公布回收信息,確保廢舊電池規(guī)范回收利用和安全處置。動力鋰電池生產(chǎn)公司應(yīng)實行產(chǎn)品編碼,建立全生命周期追溯系統(tǒng)。率先在深圳等城市開展電動汽車動力鋰電池回收利用體系建設(shè),并在全國逐步推廣。"
2017年一月,工信部聯(lián)合兩部委印發(fā)了《工業(yè)和信息化部商務(wù)部科技部有關(guān)加快推進(jìn)再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(工信部聯(lián)節(jié)〔2016〕440號),明確提出"開展新能源汽車動力鋰電池回收利用試點,建立完善廢舊動力鋰電池資源化利用標(biāo)準(zhǔn)體系,推進(jìn)廢舊動力鋰電池梯級利用。"
國家在電池回收政策制定上不遺余力
2017年五月,國家標(biāo)準(zhǔn)《車用動力鋰電池回收利用拆解規(guī)范》(GB/T33598-2017)批準(zhǔn)通過,并于2017年十二月一日開始實行。八月,三項國家標(biāo)準(zhǔn)《車用動力鋰電池回收利用——余能檢測》(GB/T34015-2017)、《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》(GB/T34013-2017)、《汽車動力鋰電池編碼規(guī)則》(GB/T34014-2017)正式批準(zhǔn)通過。
就在十一月初,十二屆全國人大常委會第三十次會議在北京人民大會堂舉辦聯(lián)組會議,結(jié)合審議全國人大常委會執(zhí)法檢查組有關(guān)檢查固體廢物污染環(huán)境防治法實行情況的報告進(jìn)行專題詢問。其中,工信部部長苗圩提出,汽車生產(chǎn)廠在銷售新能源汽車的時候,要對動力鋰電池的回收利用負(fù)責(zé)。
最近,《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》在網(wǎng)上流露出來,其中明確動力鋰電池公司設(shè)計階段要求、準(zhǔn)入階段要求、生產(chǎn)階段要求、銷售階段要求、維修更換階段要求、回收階段要求、報廢階段要求、所有人責(zé)任要求、收集要求、貯存要求、運輸要求、階梯利用要求、階梯利用電池產(chǎn)品要求、再生利用要求等。
通過以上政策梳理不難看出,國家正在以生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度為核心,積極構(gòu)建動力鋰電池回收體系,積極鼓勵開展動力鋰電池梯次利用。2017年就出臺了電池規(guī)格尺寸、編碼制度和拆解規(guī)范等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),為動力鋰電池的梯次利用包括用于儲能供應(yīng)了有力支撐。
廢舊動力鋰電池能否歸屬電子廢棄物范疇?
生產(chǎn)者責(zé)任延伸是在歐洲發(fā)展起來的一項新興的綠色環(huán)保政策,針對產(chǎn)品尤其是各種含有有毒物質(zhì)的產(chǎn)品。其目的是鼓勵生產(chǎn)商通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計和工藝技術(shù),在產(chǎn)品全壽命周期(即生產(chǎn)、使用和廢棄回收),努力防止污染的出現(xiàn),并減少資源的使用。
生產(chǎn)者責(zé)任延伸本質(zhì)上是一項產(chǎn)品政策,而非廢品政策,推行的是"污染者付費"的原則,并力求將廢品管理成本融入產(chǎn)品價格中。這也使得部分國家將其作為一種手段,將難處理的廢物(如報廢電子產(chǎn)品)的管理成本從政府公共部門轉(zhuǎn)移至那些從產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售中獲利的公司。
從目前美國、德國、日本等重要發(fā)達(dá)國家廢棄電子產(chǎn)品回收利用政策看,盡管各自存在一定差異,但有幾點是共同的:一是回收對象重要是彩電、冰箱、電腦、顯示器等大家電產(chǎn)品和手機(jī)、電話、USB、錄像機(jī)等小家電產(chǎn)品;二是生產(chǎn)商或進(jìn)口商承擔(dān)回收的重要責(zé)任(或支付廢棄電子電器產(chǎn)品處理費用);三是基本上構(gòu)建了完善的回收體系;四是廢棄電子電器處理基本上都是交給由政府認(rèn)證的有資質(zhì)回收公司。
構(gòu)建動力鋰電池回收體系尤為重要
我國高度重視廢棄電子電器產(chǎn)品處理,先后出臺過《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》、《電子廢物污染環(huán)境防治管理辦法》。2009年國務(wù)院出臺的《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》,提出建立目錄制度、多渠道回收制度、集中處理制度、規(guī)劃制度、資質(zhì)許可制度和基金補(bǔ)貼制度,成為我國廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理的里程碑。
在此基礎(chǔ)上衍生的《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄(2014年版)》和廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金制度,極大提升了我國電子電器廢物規(guī)范回收率。符合我國國情的基金制度成為目前世界上發(fā)展速度最快、發(fā)展我國家當(dāng)中最成功的生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度。
目前,《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄(2014年版)》包括了14種電子電器產(chǎn)品,重要是電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、電視機(jī)、電話單機(jī)、手機(jī)等產(chǎn)品,并不涵蓋電池產(chǎn)品。
國家環(huán)保部于2003年印發(fā)了《廢電池污染防治技術(shù)政策》,2016年年底公布了修訂后的《廢電池污染防治技術(shù)政策》,強(qiáng)調(diào)了電池生產(chǎn)公司履行生產(chǎn)者延伸責(zé)任,逐步建立廢蓄電池、廢新能源汽車動力蓄電池等的收集、運輸、貯存、利用、處置過程的信息化監(jiān)管體系。
盡管《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》實行以來成效明顯,但問題同樣突出:一是廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金入不敷出問題嚴(yán)重,報廢量增速持續(xù)高于生產(chǎn)量增速和正規(guī)處理規(guī)模超出預(yù)期,基金自2015年開始出現(xiàn)赤字。
二是生產(chǎn)公司和處理公司未能形成服務(wù)共生關(guān)系,生產(chǎn)公司繳納基金后不再承擔(dān)其他責(zé)任,且反對進(jìn)一步提高征收標(biāo)準(zhǔn);處理公司則追求擴(kuò)大處理量,變相新增補(bǔ)貼;三是基金補(bǔ)貼公司核定程序和條件不明確,新增目錄產(chǎn)品配套政策尚未出臺。
對相關(guān)政策制定的建議
當(dāng)前,廢棄動力鋰電池的量還不大,這關(guān)于我們優(yōu)化政策體系、探索出一條適合廢棄動力鋰電池回收處理的路徑供應(yīng)時間和空間??紤]到我國廢棄電子電器產(chǎn)品回收利用體系尚未完全成熟,且國外也還沒有開展廢棄動力鋰電池回收處理的相關(guān)經(jīng)驗可供借鑒,我國相關(guān)政策制定要本著因地制宜、先易后難、分步推進(jìn)的原則,強(qiáng)化試點示范帶動用途。
首先要加強(qiáng)頂層設(shè)計。加快推動《固體廢物污染環(huán)境防治法》和《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》修訂研究,制訂動力鋰電池領(lǐng)域生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度方法,明確動力鋰電池全壽命周期各環(huán)節(jié)(包括生產(chǎn)、使用、回收、梯次利用、拆解等)的責(zé)任主體以及責(zé)任劃分,尤其是動力鋰電池生產(chǎn)公司和新能源汽車生產(chǎn)公司的責(zé)任劃分。
二是建議將廢棄動力鋰電池納入《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄》。完善公司不履行繳納義務(wù)的罰則,進(jìn)一步落實生產(chǎn)者應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任。在基金配套政策方面,研究制定動力鋰電池處理基金征收標(biāo)準(zhǔn),逐步建立征補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)調(diào)整機(jī)制,保障收支平衡,明確補(bǔ)貼公司核定程序和標(biāo)準(zhǔn),改革補(bǔ)貼核定規(guī)則,提高資金使用效率。
三是創(chuàng)新監(jiān)管方式。利用信息化手段廣泛調(diào)動社會力量開展核查、督查,研究第三方審核機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理方式,嚴(yán)格準(zhǔn)入門檻,規(guī)范審核機(jī)構(gòu)采購程序、內(nèi)容和要求,建立第三方審核績效評價體系、信息公開和責(zé)任追究機(jī)制。
四是構(gòu)建回收體系。加快推動動力鋰電池編碼應(yīng)用,建設(shè)回收處理信息平臺,利用大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)開展數(shù)據(jù)采集、分析、流向追蹤監(jiān)測。鼓勵互聯(lián)網(wǎng)公司和動力鋰電池生產(chǎn)公司、新能源汽車生產(chǎn)公司、銷售商、回收處理公司深化合作,搭建網(wǎng)絡(luò)回收平臺,完善逆向物流、以舊換新等線下回收模式,促進(jìn)多渠道回收體系發(fā)展。
五是開展試點示范。選擇不同區(qū)域的新能源汽車發(fā)展迅速的城市開展廢舊動力鋰電池回收處理試點示范,探索新模式,認(rèn)真分析出現(xiàn)的問題、總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗,形成可復(fù)制、可推廣的全國方法。