我國(guó)動(dòng)力電池廢電池走向回收利用的初級(jí)階段

我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量居世界第一。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，2019年1-8月，我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為79.3萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)32%。隨著新能源汽車(chē)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，廢舊動(dòng)力電池的綜合利用顯得尤為迫切。

最近，工業(yè)和信息化部修訂了《新能源汽車(chē)廢動(dòng)力電池綜合利用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)條件》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)條件》）和《綜合利用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公告管理暫行辦法》《新能源汽車(chē)廢動(dòng)力電池》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《辦法》）于2016年發(fā)布，并正式征求公眾綜合利用意見(jiàn)，提出了更加完善、更加安全、更加節(jié)能環(huán)保的要求。
 

回收利用仍處于初級(jí)階段

根據(jù)中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心測(cè)算，結(jié)合汽車(chē)報(bào)廢壽命、電池壽命等因素，2018年至2020年，中國(guó)廢動(dòng)力電池總量將達(dá)到12-20萬(wàn)噸，2025年將達(dá)到35萬(wàn)噸?？梢哉f(shuō)，新能源汽車(chē)動(dòng)力電池大規(guī)模報(bào)廢的浪潮即將到來(lái)。

天能集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊试诮邮芸萍既請(qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)時(shí)表示：“動(dòng)力電池的使用壽命一般為5-8年，有效壽命為4-6年，這意味著首批投放市場(chǎng)的新能源汽車(chē)動(dòng)力電池基本處于淘汰臨界點(diǎn)。”正常情況下，當(dāng)動(dòng)力電池的容量降低到80%以下時(shí)，將不能完全滿(mǎn)足汽車(chē)的動(dòng)力需求，可以逐步應(yīng)用到其他領(lǐng)域。

根據(jù)工信部發(fā)布的《新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用研究報(bào)告（簡(jiǎn)介）》顯示，目前動(dòng)力電池的梯次利用大多處于試驗(yàn)和示范階段，主要集中在后備電源、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，等，2018年，中國(guó)鐵塔公司停止采購(gòu)鉛酸電池，大力推廣鋰電池梯隊(duì)利用。在全國(guó)31個(gè)省市約12萬(wàn)個(gè)基站開(kāi)展梯隊(duì)電池備份應(yīng)用，加強(qiáng)備份、儲(chǔ)能、外發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)。國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)了用于接收可再生能源發(fā)電和調(diào)頻的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)1兆瓦時(shí)示范工程。

張?zhí)烊收f(shuō)，目前，退役新能源汽車(chē)動(dòng)力電池主要有兩個(gè)方向，一是梯次利用，二是回收利用。拆解廢棄電池后，其中的重金屬將被提取并重新利用。”從整個(gè)生命周期來(lái)看，梯隊(duì)電池最終報(bào)廢后也需要回收利用，“國(guó)家非常重視動(dòng)力電池的回收利用。2018年，工信部、環(huán)保部等國(guó)家部委聯(lián)合發(fā)布《新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用管理暫行辦法》等規(guī)定，加強(qiáng)動(dòng)力電池回收管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，促進(jìn)資源綜合利用。然而，動(dòng)力電池的再生與再利用仍然是一個(gè)新的領(lǐng)域，還處于起步階段，面臨著許多困難和不足。規(guī)范條件和措施的及時(shí)修訂尤為關(guān)鍵和重要。
 

建立健全綜合利用數(shù)據(jù)庫(kù)

新發(fā)布的《規(guī)范和條件》修訂版和《辦法》修訂版在2016年相關(guān)文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂和完善，特別體現(xiàn)了科技推動(dòng)動(dòng)力電池溯源利用更加完善和安全。

在廢舊電池的回收中，可追溯性被認(rèn)為是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)《新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用追溯管理暫行規(guī)定》，將建立新能源動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用、報(bào)廢、回收利用全過(guò)程信息采集綜合追溯管理平臺(tái)，并測(cè)試各環(huán)節(jié)主體恢復(fù)責(zé)任的履行情況。

張?zhí)烊时硎?，目前我?guó)電池回收體系還不完善，汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)、回收企業(yè)、回收企業(yè)之間還沒(méi)有建立起有效的合作機(jī)制，權(quán)利和責(zé)任還不夠明確。這些制度和措施對(duì)提高廢舊電池的有效利用率起到了積極作用。規(guī)范條件修訂版強(qiáng)調(diào)了動(dòng)力電池可追溯性管理的進(jìn)一步完善。

例如，在“技術(shù)、設(shè)備、工藝”的總體要求中，在規(guī)范條件修訂版中增加了一條，“應(yīng)滿(mǎn)足新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用追溯管理的要求，并具有信息追溯能力，如可追溯信息系統(tǒng)、編碼標(biāo)識(shí)和其他輔助設(shè)施和設(shè)備，當(dāng)提到“電子元件、金屬、石墨、塑料、橡膠、隔膜、電解質(zhì)和其他在綜合利用過(guò)程中產(chǎn)生的零件和材料”時(shí)，不能處理，要求企業(yè)“按照國(guó)家有關(guān)要求，將符合條件的企業(yè)集中處理”，“做好跟蹤管理工作”；在“產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)教育”條款中，要求回收企業(yè)從以往的“建立完整的可追溯體系”到“建立完整的信息化生產(chǎn)過(guò)程管理體系”，這也有利于建立一個(gè)較為完整、成熟的廢舊動(dòng)力電池綜合利用數(shù)據(jù)庫(kù)。

安全性是動(dòng)力電池發(fā)展的基礎(chǔ)。同樣，修訂后的規(guī)范條件對(duì)動(dòng)力電池回收過(guò)程中的安全性提出了更高的要求。其中，在“環(huán)保要求”條款中，對(duì)“氣體”單獨(dú)增加了更為詳細(xì)的處理要求，“在常溫常壓下易燃易爆的綜合利用過(guò)程中產(chǎn)生的殘留物和排放有毒氣體，必須進(jìn)行預(yù)處理，使其穩(wěn)定，然后儲(chǔ)存，否則將作為易燃易爆危險(xiǎn)物品儲(chǔ)存；”在“安全生產(chǎn)”中，“個(gè)人健康和社會(huì)責(zé)任”條款中增加了對(duì)運(yùn)輸?shù)男乱螅?ldquo;廢動(dòng)力電池的運(yùn)輸應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)的要求，電池結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能完整。運(yùn)輸前應(yīng)根據(jù)廢動(dòng)力電池的安全特性進(jìn)行分類(lèi)，并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的運(yùn)輸方案，采取防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保證措施，制定應(yīng)急計(jì)劃。”
 

關(guān)鍵共性技術(shù)亟待突破

中國(guó)鋰資源量約700萬(wàn)噸，居世界第四位。但由于鋰礦石品位低、凈化難度大、成本高，每年需要進(jìn)口大量鋰礦石，對(duì)外依存度超過(guò)85%，“中國(guó)需求”也推動(dòng)電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格飛漲，從2015年初的不足5萬(wàn)元/噸，到2017年底的18萬(wàn)元/噸，增長(zhǎng)近三倍，不利于新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)資源安全挑戰(zhàn)提出了嚴(yán)格要求。

張?zhí)烊收f(shuō)，廢動(dòng)力電池是一個(gè)有價(jià)值的“城市礦山”，金屬含量遠(yuǎn)高于礦石，回收鋰、鈷、鎳等有價(jià)值的金屬，可以提高資源利用效率，減少對(duì)國(guó)外的依賴(lài)。如果廢動(dòng)力電池處置不當(dāng)，隨意丟棄，將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大危害。”例如，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)極材料中的碳等會(huì)對(duì)水和土壤造成嚴(yán)重污染，特別是重金屬一旦滲入土壤，幾十年內(nèi)很難恢復(fù)。”

因此，在節(jié)能環(huán)保方面，修訂后的《規(guī)范條件》首次提出鋰元素回收率標(biāo)準(zhǔn)，即不低于85%，采用材料修復(fù)工藝的材料回收率不低于90%。為避免技術(shù)落后、技術(shù)落后的“小作坊”回收利用對(duì)行業(yè)整體健康發(fā)展的影響，修訂后的《規(guī)范條件》對(duì)環(huán)保要求進(jìn)行了升級(jí)。新建、改建、擴(kuò)建的綜合利用企業(yè)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境評(píng)價(jià)制度，對(duì)列入固定污染源排放許可證分類(lèi)管理目錄的建設(shè)項(xiàng)目，按照有關(guān)管理要求申請(qǐng)排放許可證國(guó)家排放許可證管理規(guī)定；綜合利用過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、工業(yè)固體廢物等在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置由過(guò)去的“鼓勵(lì)安裝”改為“要求安裝”等。

修訂后的《規(guī)范和條件》強(qiáng)調(diào)，“選擇生產(chǎn)自動(dòng)化效率高、能耗指標(biāo)先進(jìn)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)高、資源綜合利用率高的生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施，同時(shí)應(yīng)采用節(jié)能、環(huán)保、清潔、高效、智能的新技術(shù)和新工藝，“張說(shuō)，目前再生技術(shù)還不成熟，自動(dòng)化水平低，成本高。”針對(duì)廢舊動(dòng)力電池回收利用的薄弱環(huán)節(jié)，組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，不斷提高工藝裝備水平、金屬精煉技術(shù)水平、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，逐步培育成熟的產(chǎn)業(yè)體系。”