废旧电池如果内部或外部出现短路的情况,正负极会产生大电流导致高热,引起正负极燃烧,由于电解液的助燃作用,在快速反应情况下会爆炸。
从2008年北京奥运会第一次大规模使用电动公交车开始,我国新能源汽车产业已经走过十年。这十年间,新能源汽车产销规模屡创新高,也带动了动力电池行业的发展。
今年2月,工信部发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用调研报告》(下简称《调研报告》)显示,我国动力蓄电池累计配套量超过131GWh,产业规模位居世界第一。
据中国汽车技术研究中心的预测,2018~2020年全国累计报废动力电池将达12万~20万吨,而到2025年,这一数字累计将超过75万吨,市场规模超过百亿元。
与市场规模不断增长相对应,我国动力电池回收模式不成熟、行业鱼龙混杂等也成为现实问题,大规模的废旧锂离子电池若处理不当,不仅浪费宝贵资源,阻碍产业的可持续发展,还将成为破坏生态环境的隐患。
我国在电池回收的管理方面是吃过亏的。比如铅酸蓄电池,应用于包括汽车发动机的启动等不少场景,其报废和回收利用曾经出现一些问题。中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春说。
他认为,从环保和绿色可持续发展层面看,动力蓄电池的回收利用和溯源管理有着非常重要的意义,需要从政策层面提前引导,建立退役动力电池的回收处理产业体系,保证整个新能源产业链条健康发展。
回收利用正当时
1个20克的手机电池可污染3个标准游泳池容积的水,若废弃在土地上,可使1平方公里土地污染50年左右。试想,如果是几吨重的电动汽车动力电池废弃在自然环境中,大量重金属及化学物质进入大自然,将会对环境造成多大的污染。北京理工大学教授吴锋的观点,曾一度引起了行业的大讨论。
中国汽车技术研究中心数据资源中心、回收利用部部长李龙辉对《财经国家周刊》记者表示,锂离子动力蓄电池因正极材料不同,分别含有锂、镍、钴、锰等金属。从环保角度来看,这些金属材料若回收处理不当,会造成重金属污染,并通过生物链进入人体。
在中科院过程工程研究所研究员曹宏斌看来,金属一旦污染土壤,比废水的污染危害更大。简单的有机污染,一方土的修复成本在600~1000元,但做六价铬修复一方土需要一两千元,而且这只是固定了污染金属、减少活性迁移,还没有将污染金属从土壤中完全脱除掉。
除了环境污染,动力蓄电池大量退役后,如果没有规范回收处理,还存在着公共安全隐患。李龙辉说。
他介绍说,废旧电池如果内部或外部出现短路的情况,正负极会产生大电流导致高热,引起正负极燃烧,由于电解液的助燃作用,在快速反应情况下会爆炸。
深圳市格林美高新技术股份有限公司董事长许开华表示:这(废旧动力电池回收)不单是个技术和商业问题,更是一个社会问题。燃油汽车到新能源汽车是从黑色到绿色,做好电池回收就打通了绿色回到绿色的闭环,没做好,那就是从绿色倒退到黑色。
在国家、企业和研究院所层面,动力蓄电池回收利用是一个较为紧急的问题。孙逢春表示,前几年在十城千辆项目、公共领域示范和家用电动车上安装的第一批动力蓄电池,已经到了退役的时候,虽然数量不是很多,但如何处置很受关注。
前车之鉴
在回收新能源汽车磷酸铁锂、三元锂等动力电池材料之前,我国产业界实际上已经在电池回收领域布局多年,但并没有达到理想效果。
早些年,在低速电动车等应用场景的带动下,我国已经成为全球最大的铅酸蓄电池市场,工信部数据显示,2018年,我国金属铅的产量为511万吨,同比增长9.8%,全球占比超40%。2016年8月1日起施行的新版《国家危险废物名录》里,废铅酸蓄电池就被认定为危险废物。
不过,中国有色金属工业协会再生金属分会副会长、河南豫光金铅集团有限责任公司副总经理李新战说,我国境内年报废铅酸蓄电池600万吨左右,呈逐年增长的态势,虽然回收率较高,但在回收、贮存、处置、利用的过程中,仍存在一定的环境污染现象。
在浙江天能集团董事长张天任等行业人士看来,其中一个重要原因是我国对废旧铅蓄电池缺乏回收运输标准、车载路线控制等一系列政策细则,生产者责任延伸制度很难推进,导致企业产生的含铅危废品无处可去,进而带来超期堆放甚至非法转移等问题。
据了解,目前国家对铅酸电池企业额外征收4%的电池消费税,其本意是防治污染行为,但在实际回收过程中,废旧铅蓄电池的收购价格与非正规处理的小作坊相比不占优势,一定程度上削弱了正规企业竞争力。
如此市场格局之下,一部分废旧铅酸电池流向了黑市,也成为近年来公安机关的打击重点。
比如,2017年6月,江苏南通通州区环保、公安等部门联合破获了5起非法倾倒废旧铅酸蓄电池废液的环境违法案件;2018年1月,山西省公安机关打掉一个以废旧铅酸蓄电池为原料,进行拆解、熔炼、销售铅锭一条龙的犯罪团伙。
非法回收模式如果占据回收市场主导,将使合法正规的回收企业生存空间狭小,形成‘劣币驱逐良币’的局面。张天任说,这对当前及未来的新能源动力电池回收利用来说,都是一个值得关注的问题。
新的风口
动力电池回收是一把典型的双刃剑,处置不当会造成生态环境危害,但若有序规范化处理,废旧动力电池的回收利用也蕴含不小商机。
行业普遍认为当前中国新能源汽车在销量占比、保有量等方面均保持着世界第一的地位,未来市场份额继续扩大也是大概率事件,这为动力电池回收提供了广阔的前景。
进一步来看,动力电池中的钴、镍及碳酸锂等物质,能为拆解回收带来经济效益。
东方证券研报分析认为,不同类型动力电池金属含量各不相同,按照我国未来动力锂离子电池报废量的推测,到2023年,可回收的有价金属的市场价值可以达到:钴73亿元、镍84亿元、锂146亿元、锰8.5亿元。
根据前瞻产业研究院的分析,我国锂资源供给有限,90%以上的需求都依赖进口,而以磷酸铁锂电池为代表的废旧电池中,锂含量达到1.10%,显著高于我国开发利用的锂矿。
回收利用虽然看似动力电池产业链的最终端,但实际上也是产业链的源头。浙江华友循环科技有限公司副总经理高威乔说,电池回收使得上游原材料价格变成可控,降低成本,保障资源供应,并通过收益共享实现行业健康发展。
《动力电池回收利用行业报告(2018)》测算,电池回收利用市场规模将在2020年达到65亿元左右,之后,随着电池报废高峰期的到来,市场规模将很快突破百亿元。
正是观察到动力电池的循环经济产业机会,国家及相关主管部门也已经启动了动力蓄电池的回收体系建设,鼓励电池回收市场发展,这让相关企业纷纷加入电池回收利用的行列。国海证券的研报预测道,从2019到2025年,动力电池回收合计市场空间有望超过600亿元。
除了电池回收企业的兴起,在主管部门的制度要求和市场驱动下,不少整车企业也加入到电池回收利用的行列,长安、比亚迪、北汽新能源、知豆等整车企业都在行动当中,开始与电池回收企业密集合作,搭建起初步的回收体系。
突破瓶颈
虽然我国动力蓄电池回收利用行业已经起步,但在实际工作中,仍然存在着一些具体问题。
欣旺达集团副总裁兼动力电池板块总裁梁锐介绍,除排名前10名的企业外,其他动力电池企业合计拥有约13%的市场需求量,但却占有约55%的行业总产能,且其中大部分产能属于低端产能,其产能利用率约为10%,拉低了行业产能利用率指标。
对此,北汽鹏龙方面人士认为,政府相关部门可以根据企业的规模、技术处理实力加强审查力度,对企业作出更加明确的要求,防止鱼龙混杂的现象。
广东邦普循环科技公司相关负责人认为,要强化主机厂回收责任主体至电池全生命周期、而不仅限于三包期内的回收责任,如果做不到则需要与其新车上市公告挂钩。
在保证安全的前提下,如何引导现有企业培育形成一个规模化的回收体系,则是在电池回收发展过程中要考虑的长远问题。
国家新能源汽车创新工程项目组组长王秉刚认为,国家可以在土地、资金等方面给予支持,在各地形成电池回收厂,形成一定规模后,就会形成经济效应。
此外,有企业人士认为,应该在推进规模化的标准平台建设上进一步加大政策力度。
比克电池相关负责人对记者表示,国家可以要求行业统一动力电池系统产品的设计生产标准,包括尺寸与容量等,并且国家与地方平台数据录入接口能够对接,或者结合行业实际给出标准建议。
目前,此类电池回收平台正在逐步建立中。中国汽车技术研究中心副总经理李洧表示,未来中汽中心将把工作重心转向保障管理办法、溯源管理规定的贯彻落实,加强对溯源信息比对核查制度,梯次利用电池产品认定及规范管理办法等配套管理措施的研究。
在2019年电动车百人会上,工信部部长苗圩表示,工信部正在推广动力电池的实时在线监控系统,同时还鼓励电池企业、整车企业在设计阶段对将来电池拆解、回收利用给予足够重视。并且要加强作业指导书的制定,使用户、梯次利用企业和拆解回收企业得到有效的技术指导。