20世纪90年代以来,随着锂电池广泛应用,我国成为世界上最大的锂电池生产、消费和出口国。特别是近年来我国出台了购置补贴、税费减免、研发支持、消费优惠、基础设施等一系列重大政策措施,新能源汽车市场日益蓬勃发展。工业和信息化部公布,2016年我国新能源汽车销量达到50.7万辆、保有量超过100万辆,占全球市场保有量的50%,到2020年累计产销量将超过500万辆。
随着新能源汽车快速发展,作为新能源汽车的“心脏”,动力锂电池产业也在迅猛增长。按照相应的报废标准,动力锂电池回收利用市场已经形成。据锂电大数据网专家分析,预计到2018年,我国动力锂电池废旧回收市场将初具规模,累计废旧动力锂电池超过12GWH、报废量超过17万吨,从中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模将超过53亿元,到2020年将超过100亿元,2023年废旧动力锂电池市场将达250亿元。
同时,这些废旧动力锂电池拆解过程也会产生废气、废液、废渣等污染,一旦有机电解液和钴、铜、镍等重金属物质渗入水和土壤之中,就会带来生态环境安全隐患,甚至会危及人类健康。如果不对废旧动力锂电池进行必要的回收和处理,不仅会造成资源浪费,也会对环境造成一定污染。因此,加快动力锂电池回收利用迫在眉睫,成为影响新能源汽车产业发展的重大课题。
2016年,全国生态文明建设工作推进会强调,建立绿色循环低碳发展产业体系,习总书记和李克强总理对此都作了重要批示。近几年,我国先后出台了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》等多项政策文件,要求加强动力锂电池梯级利用和回收管理、研究制定动力锂电池回收利用政策、建立健全废旧动力锂电池循环利用体系、加强行业管理与回收监管等,像上海、深圳等地政府也在积极探索相关内容,但动力锂电池回收利用问题尚未真正有效落实。目前面临的主要问题有:
1、退役电池较为复杂,不易拆解。废旧动力锂电池包括不同的类型、设计工艺和串并联成组形式,以及多样化服役时间、应用车型和使用工况。这导致电池拆解不便。自动化拆解对生产线的柔性配置要求较高,处置成本过高;而手工拆解影响电池回收成品率,也易造成电池短路、漏液,可能会导致起火或爆炸,造成人身财产损失。
2、退役电池一致性差,品质不高。废旧动力锂电池再利用须经过品质检测,包括安全性评估、循环寿命测试等,将电芯分选分级,再重组后才可再利用。否则,一致性无法保障。但这些测试设备、测试费用、测试时间、分析建模等都会增加成本。如果一些问题电池没被检验出来而再次被使用,还会增加整个电池系统的安全风险。
3、回收拆解成本较高,盈利点低。国内尚未建立成熟的回收体系,动力锂电池回收产业也未形成规模效应,由于回收工艺成本高,投入超出电池价值。据中国电动汽车百人会提供的资料,某公司回收处理1吨废旧磷酸铁锂动力电池的成本为8540元,而再生材料收益仅为8110元,亏损430元。用于储能也不具备经济性。据中国科学电力研究院数据,2015年锂电池储能综合度电成本为0.73元/kWh,而铅炭电池、抽水蓄能度电成本接近0.4元/kWh。
4、回收政策缺乏监管,执行不到位。尽管我国出台政策文件,确定生产者责任延伸制度,明确了新能源汽车生产企业、动力蓄电池生产企业、梯级利用电池生产企业、报废汽车回收拆解企业等责任,但由于政策并不具有强制性,且缺乏明确的奖惩机制,加上动力锂电池回收再利用经济性不高,目前动力锂电池相关主体无利可图,对政策执行积极性不高。据此,建议:
一是研究电池标准化并落实可追溯体系。加强对动力锂电池的结构设计、连接方式、工艺技术、集成安装等标准化进行研究,尽快制定动力电池编码强制标准,将可追溯系统与新能源汽车产品公告管理挂钩,确保电池全生命周期信息记录,提高检测评估的便利性和准确性。
二是加大电池回收再利用关键技术研发。加大对废旧锂电池拆解、重组、测试和寿命预测等关键技术进行攻关,提高其技术成熟度和生产过程的安全性。同时,提高电池拆解、重组及回收技术的自动化水平和回收效率,使动力锂电池回收再利用具有经济可行性和安全性。
三是制定和实施动力电池回收奖惩措施。制定动力锂电池回收再利用激励实施细则,建立赏罚机制。比如,对未按照回收政策履行责任义务的企业进行惩罚,对电池回收企业和电池再利用企业按照电池套数、容量等方式进行补贴,实行税收优惠,确保回收再利用企业的经济性;对消费者可采用押金和奖励并行的制度,培养消费者动力电池回收的意识。
四是鼓励商业模式创新试点和推广应用。积极创新商业模式,积累经验后对具有推广价值的循环经济发展模式进行复制。落实动力锂电池回收再利用体系建设,并利用补贴机制和优惠政策,提高企业和消费者的积极性,但避免一些投机企业为了补贴跟风进入这个行业,形成公平和良性的竞争机制,以有利于产业健康发展。