近年来,在国家政策的引导和推动下,我国新能源汽车产业发展迅速,随着新能源汽车逐渐进入报废期,车用动力锂离子电池回收成为新能源汽车发展不得不面对的现实问题,如何突破产业发展困局,也是一个亟待解决的难题。
在国家的大力支持下,我国新能源汽车产业发展迅速,特别是自2014年开始市场呈爆发式上升。据我国汽车工业协会数据统计,2016年我国新能源汽车销量达50.7万辆,市场累计量达到100万辆。新能源汽车作为国家“十三五”新兴战略产业,预计会得到进一步的发展。动力锂离子电池的使用年限一般是5-8年,这意味着从2018年开始,我国首批进入市场的新能源汽车动力锂离子电池将面对报废回收的问题。据预测,到2020年前后,我国车用动力锂离子电池累计报废量预计将会达到20万吨的规模,并且随着新能源汽车的发展和时间的推移,动力锂离子电池回收的压力会越来越大,对报废动力锂离子电池进行如何回收利用,将是影响新能源汽车发展的关键。
车用动力锂离子电池回收对环境保护及资源节约具有重要的意义:
(1)报废电池假如得不到妥善的处置,将会对环境造成污染。虽然锂离子动力锂离子电池中不包含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素,但也会带来环境污染。例如其电极材料一旦进入到环境中,可与环境中其它物质发生水解、分解、氧化等化学反应,可能造成重环境污染等,包括提升土壤的PH值,处理不当则可能出现有毒气体。
(2)电池回收再利用有利于资源节约,提高电池使用价值。组成锂离子电池的正极、负极、隔膜、电解质等材料中含有大量的有价金属。有研究表明,回收锂离子电池可节约51.3%的自然资源,包括减少45.3%的矿石消耗和57.2%的化石能源消耗,假如能得到合理回收利用,会起到节约资源的目的。同时从车用报废电池虽然不能满足新能源汽车使用要求,但可以满足其他应用领域的性能要求,如用于风光储能、智能电网的削峰填谷、通信基站的后备电源等,因而动力锂离子电池回收再利用可实现动力锂离子电池价值的再利用,有效降低电动汽车的使用成本。
虽然动力锂离子电池回收产业被认为具有重要的市场价值,但我们也应看到,目前我国动力锂离子电池回收产业还处于发展初期,产业闭环尚未形成,发展较为缓慢,2015年,国内报废动力锂离子电池回收率仅为2%,究其原因,重要存在如下问题:
第一,政策法规体系不完善。虽然目前政府已经陆续颁布了一些政策法规,但没有强制性的法律政策,也没有真正将责任落实,明确处罚细则的法规;
第二,行业发展不规范。行业标准不健全,同时电池品类规格多,生产公司多,车企多,回收公司零散,重要以小作坊为主,不利于动力锂离子电池回收规范化、规模化发展;
第三,市场尚未成熟。虽然,动力锂离子电池回收问题刻不容缓,但是由于我国动力锂离子电池才开始进入回收高峰期,因此之前的市场并不成熟,社会对动力锂离子电池回收的重要性意识不够;
第四,回收成本较高,经济性和安全性不佳。由于电池在尺寸、结构等方面没有统一的标准,造成电池拆解较为复杂,效率低下,回收工艺成本高。同时由于报废电池的再利用必须经过品质检测和状态评估,而前期电池一致性差,缺乏完整的数据记录,设备和人工成本较高,电池的一致性和可靠性也无法保障。因而动力锂离子电池回收的经济性和安全性较低,使得很多公司和资本望而却步。
那么如何推动动力锂离子电池回收产业的发展呢,我们认为动力锂离子电池回收是一个复杂、相互制约的产业,其发展要汇聚多方之合力,形成一个良性互动循环,才能推动产业的快速发展。
(1)国家应完善政策法规体系,加强监管,引导产业规范发展。
目前我国还没有专门针对动力锂离子电池回收利用处理的专门立法,缺乏回收利用公司准入条件和管理办法,同时我国电池回收标准体系缺失,制约车用动力锂离子电池有效回收利用,应加快对动力锂离子电池回收法规及标准体系建设,提高动力锂离子电池回收的规范性,创造动力锂离子电池回收的良好环境。同时制定和执行动力锂离子电池回收激励和惩罚措施,选择代表性城市开展示范试点工作,鼓励有一定技术实力的公司开展回收的产业化工作,给予一定的补贴和税收优惠,对消费者可以采用押金和奖励并行的制度,并做到“令出必行”,对未按照回收政策履行责任义务的公司进行必要的惩罚,包括行政处罚和经济处罚,引导产业规范发展。
(2)行业需整合产业优势资源,搭建平台,推进电池有效回收。
动力锂离子电池回收产业的发展离不开产业上下游公司的协作,也要更加集中化和规模化的产业形式。建议由行业机构牵头,整合行业优势资源,开展关键共性技术研究,鼓励重点公司做优做强,形成规模化;搭建动力锂离子电池生产商、电动汽车生产商及第三方回收机构的合作平台,联合开展动力锂离子电池回收及再利用工作,建立影响力强、覆盖面广的回收网络,形成可持续的循环经济模式,推进电池有效回收。
(3)回收公司应加大研发力度,优化工艺,提质增效创新发展。
目前我国已经基本掌握回收处理技术,但回收工艺水平较低,回收电池的安全性和经济性较低,公司要加大对报废电池拆解、重组、测试和寿命预测等关键技术进行攻关,同时提高拆解、重组和回收技术的工艺水平和自动化水平,提高拆解、重组和回收过程的效率及产品质量,降低成本,创新商业模式,使动力锂离子电池回收材料和再利用电池出厂具有经济可行性和经济性,推动电池回收产业可持续发展。