新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用综述

('新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用综述许飞【摘要】近年来,新能源汽车及动力蓄电池产业在政策扶持下迅猛发展,随之而来的是废旧动力蓄电池的回收利用问题.通过调研,分析了行业情况及回收利用典型案例,剖析了当前回收利用滞后的主要原因,提出了构建上下游联动的闭环新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用体系总体框架,为探索符合中国国情的新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用模式提供参考.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】4页(P12-15)【关键词】新能源汽车;废旧动力蓄电池;回收利用;模式【作者】许飞【作者单位】多氟多(焦作)新能源科技有限公司,河南焦作454150【正文语种】中文【中图分类】X784近年来新能源汽车及动力蓄电池产业得到了迅猛发展。据工信部发布的数据显示，2016年我国新能源汽车生产51.7万辆，销售50.7万辆，比上年分别增长36.8%和53%。2017年我国新能源汽车市场将继续保持快速增长，预计市场销量在80万辆左右。另据统计数据显示，2016年我国国内锂动力电池企业出货量合计达到30.5GWh，比2015年的17.0GWh大幅度增长79.4%，预计2017年达到45GWh左右。动力蓄电池回收利用问题形势严峻。锂电池的使用寿命大约是20年，但用于汽车时，一般5年左右电池容量衰减到初始容量80%以下，续航里程明显减少，动力蓄电池则需更换[1-2]。据中国汽车技术研究中心预测，到2020年将出现一个报废小高峰，中国汽车动力电池累计报废量将达到12万～17万t的规模；而统计数据显示，2015年，国内报废动力电池回收率仅为2%。废旧动力电池若不能合理处置，将会造成严重的环境污染，正如宣传语所说：“一颗小小的纽扣电池，可以污染600m3的水，相当于一个人一生的饮水量；一节一号电池烂在地里，能使1m3的土地失去利用价值……。”总体而言，新能源汽车进入爆发式增长期，配套动力蓄电池需求量及产能逐年攀升，由于动力蓄电池寿命有限，即将进入大规模报废阶段，但是，动力蓄电池回收利用率低，造成资源浪费和严重环境污染，存在安全隐患。国内废旧动力蓄电池回收利用探索主要分为以下几中：代表案例1：电网储能方面的探索。国网河南电力公司在郑州市建立了基本退役的动力电池的混合微电网系统，联调成功，在一年时间内累计发电超过45000kW·h。代表案例2：商业储能方面的探索。由中国电科院、国网北京市电力公司与北京交通大学共同完成的100000kW·h梯次利用电池储能系统的工程示范，对退役电动汽车动力电池用于电力削峰填谷及备用电源进行了有益探索，为大规模推广应用奠定了一定技术基础，且梯次利用符合环境保护的4R原则，社会效益好。代表单位1：邦普集团。模式及效果：提出“动力锂电池与车身整车回收”的模式，这种回收模式不仅可以保证运输过程中的安全性，还能够降低包装和运输费用，是一种可持续的运营模式。代表单位2：格林美。模式及效果：通过社会集散采集收购和向企业收购相结合，创新性地推出国内首个全方位O2O分类回收平台“回收哥”，回收渠道广泛，效果显著。①定向循环工艺。代表单位：邦普集团；工艺路线：产品—废弃物—再生资源—原产品；回收效果：镍钴锰综合回收率达98.5%。②动力电池材料再合成工艺。代表单位：中科院过程所、中南大学、哈尔滨工业大学。工艺路线：机械拆解—粉碎分选—分别处理—材料修复—电池再制造。回收效果：铝合金外壳、铜块、铜粉、橡胶、废塑料、不锈钢都有95%及以上的回收率，磷酸铁锂、铝粉、石墨也具有90%～93%的回收率。由此可以看出，国内废旧动力蓄电池回收利用主要在电池梯次利用、回收模式、回收工艺等方面进行了有益探索，并取得了较好的应用效果[3-5]。总体来看，废旧动力蓄电池回收利用虽然已经引起政府部门、科研机构、部分企业的关注和研究，但仍处于探索阶段。虽然新能源电动汽车发展势头强劲，针对动力蓄电池的回收并进行梯次利用想法也很好，但是，回收利用产业发展滞后且缓慢，其主要原因分析见表1[6-9]。由表1可以看出，阻碍回收利用产业发展的主要原因，除了当前科学技术水平制约而存在的废旧电芯一致性差等技术问题，更多的则是废旧动力蓄电池回收利用相关管理制度及标准体系的缺失，这是症结所在。新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用大事记：2006年2月，发改委、科技部、国家环保总局联合发布《汽车产品回收利用技术政策》；2012年7月国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》；2014年7月国务院办公厅发布《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》；2016年1月发改委、工信部、环保部、商务部、质检总局联合发布《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》；2016年2月工信部出台《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范》；2016年5月“新能源汽车动力蓄电池回收利用管理政策研究”课题组工作座谈会在北京召开；2016年12月工信部出台《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法(征求意见稿)》；2016年12月工信部、商务部、科技部联合出台《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》；2016年12月环保部发布《废电池污染防治技术政策》。国家已经意识到新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建立的紧迫性，目前已经出台的纲要及政策多为指导性、方向性文件，在回收利用过程中，会遇到许多具体的细节性问题。为此，工信部在出台并完善《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》、《试点工作方案》等具体实施管理政策的同时，《车用动力电池回收利用》等系列国家标准也在研究起草阶段。可以预期，动力蓄电池回收利用相关财政补贴政策也会陆续出台。鉴于动力蓄电池即将迎来大规模报废阶段，时间紧迫且形势严峻。国务院高度重视“动力蓄电池回收利用问题”并做出重要批示，要求工信部制订回收利用管理工作计划及措施，工信部委托中汽研数据资源中心具体落实管理工作。目前，关于回收利用标准体系及溯源系统正在逐步建立，具体情况见表2。回收体系的建立须有章可循，而“章”即为国家或行业标准。可以预期在国家或行业标准逐步建立健全后，整个上下游联动的闭环回收利用体系将变得非常清晰。新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用体系总体框架如图1所示。在上述回收利用体系中，主要存在如下四大责任主体：电池生产企业、汽车生产企业、电池回收企业、电池综合利用企业。其责任分工见表3。在出台相关规范标准并明确了责任主体后，各责任主体的责任分工逐渐清晰明确，同时，我们要认识到，随之而来的责任主体之间的协同配合问题，如何让废旧动力蓄电池顺利从上一环节流转进入下一环节，并在流转的过程中能够具有可追溯性，尽可能满足消费者与各责任主体之间的利益，相信在政策扶持和各方努力下，一定能寻找到一个符合中国国情的新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用模式。新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用时间紧迫且形势严峻，回收利用工作任重道远。建议从如下三个方面开展工作：①尽快制定并出台管理办法及激励政策。回收利用实施过程离不开管理办法的约束和规范，而促使各责任主体积极参与到回收利用中的最大动力将是激励政策，在当前回收利用体系探索阶段的特殊时期，激励政策的出台是必要且必须的。②完善回收利用标准体系，建立动力电池溯源系统。动力电池从最初的生态设计到最终的梯级利用及再生利用，都需要标准体系的支持。同时，动力电池贯穿始终的一条主线是产品的全生命周期管理，在动力电池溯源系统内监控管理电池产品的整个生命周期历程。③提高全民环保观念，贯彻生产者责任延伸制度。不能妥善处理的废旧动力蓄电池存在安全隐患，且会造成严重环境污染，生产者责任延伸制度是被国外动力电池回收利用经验证明过的合理有效手段，值得借鉴。',)