动力电池回收,如何未雨绸缪?
发布时间:2019-09-30 10:06:00
关键词:动力电池锂电池

这一批退休的电池有多少数量?退役电池高峰期到来将会产生哪些影响?我国是否应具备相应的处理能力?我们又将如何发挥退役动力电池的效用?面对以上种种,央视新闻频道《新闻1+1》栏目推出“动力电池回收,如何未雨绸缪?”专题,重点解读上述问题。


01、即将退休的电池到底有多少?


从2014年左右开始新能源汽车规模化量产,5年的时间中国已经成为新能源汽车的产销的世界第一,截至今年七月底,我国新能源汽车产量累计超过373万辆,随着新能源车市场的快速发展,于是有人开始提出了这样的担心——一场轰轰烈烈的轰轰烈烈的动力电池退役潮已经近在眼前。事实上,最早一批的动力电池已经处于退役临界点。



那么,退休之后会带来怎样的影响,我们怎么让这些退休的电池能够继续发挥余热,我们先来了解一下这批即将退休的电池到底有多少数量呢?我们来看几张PPT。



我们来看,新能源汽车的保有量前五位很明显都是在沿海发达地区比较多,比如广东、上海、北京、山东、浙江,其他地区占到40%多。



动力蓄电池生产企业的分布,京津冀13%,长三角居多占到34%,中部地区20%,珠三角16%。



再来看新能源汽车类型分布,乘用车占绝大多数72.2%。



新能源汽车生产企业,京津冀、长三角、珠三角、中部地区分布较广。


02、处理不好有什么环境影响?


现在新能源汽车的产业还属于起步期,还不是非常的完善,整个产业链的很多方面跟现在成熟的燃油车还是有差距,所以最担心的就是这些退役的车是不是能够很好的把电池回收上来,这一点尤其是在广大的那些重要城市或者农村地区。


新能源汽车目前来说是液态里面有电解质、六氟磷酸锂,一拆开见水蒸气就会产生氟化氢。所以我们的劳动就对空气会带来一些问题,假如我们不把它收集的话,如果排放到空气或者土地中,都会对我们有一些污染。


技术、政策、标准、监管,当新能源汽车已经成为确定的方向,当中国迅速成为世界第一大新能源汽车产销国,动力电池生产以及将来的回收利用吧,究竟会给中国的环保带来什么问题,也已经引起了公众的关注。



退役电池回收企业负责人赵小勇:‘这是我们工厂回收的新能源动力电池退役的电池包,像这四块方方正正的是从退役的公交车上面回收回来的它们都是用的磷酸铁锂电池,像这一块是梯形的小包,是混合动力的,用的三元电池包。另外四块是用在乘用车上面的三元动力电池包。’


回收企业迎来市场变化


位于天津滨海高新区的这几家动力电池回收企业,目前已经感受到了外部环境的快速变化,从去年下半年开始,它们的退役电池回收量从100多吨很快就增长到了上千吨。其中车厂、电池厂、车辆运营企业都是他们主要的回收来源。


央视记者魏雪娇:‘我现在就是在新能源退役电池处理工厂的车间,那么像我手里的一块退役的单体电池,将会被我身后的自动化生产线分解成七种物质,其中就包括正极片和负极片,那么像正极片将会被再次分解成正极粉和铝粉,那么这些物质作为原材料可以被再次利用。



据了解,回收的退役电池将会拆到模组状态进行容量检测,容量达到要求的会进行梯次利用,无法达到要求的会进行放电,再进行拆解。这家工厂大约一天可以处理十吨退役电池,平均一分钟可以处理四至五块单体电池,与一般电池不同,车用动力电池体积大成分复杂,其回收利用也需要较高的技术门槛,企业向记者介绍,由于目前制造动力电池的厂商与电池回收企业在一些标准的制定上还存在很多不同,从而给回收本身造成了极大不便。


退役电池回收企业负责人赵小勇:‘从渠道上面来讲,可能回收的难度,这个量要满足整个生产需求,有这个难度;第二个,回收以后在技术上面,由于规格型号很多,造成我们拆解,包括梯次利用,包括后端单个电池拆解具有一定的生产难度。’


警惕黑色产业链


除了电池标准,如何对电池回收企业进行监管也是重点,事实上,只要在网站上搜索‘动力电池回收’,现在就可以搜索到很多价格不一的回收企业。已经有媒体发出提醒,动力电池回收,将来要警惕那些小作坊和黑色产业链。


退役电池回收企业负责人赵小勇:‘小作坊处理是简单粗暴的处理,可能纯手工拆解,不光是拆解模组,会对空气和土壤都会有污染。对操作的人员的身体健康也有很大污染。实际上只拿了里面一些铜铝金属,大部分都废弃或者焚烧了,对资源也是很大的浪费。’


目前对于汽车电池的寿命以及回收的标准,一些国家已经在开始制定法律,中国也不例外。


中国汽车研究中心有限公司副总经理吴志新:‘中国电池从车上退一下来,它应该定价多少,它还有多少价值可以去使用,是用到储能,还是用到备用电源,还是用到电动自行车上,还是用到电动工具上,这需要许多电池评估技术和相关的一些标准。’”


据业内预估,2020年退役动力蓄电池累计将达到24GWh,那么我们是否有足够的能力与技术来消化如此大的报废量?


03、有没有能力处理好退役电池?


就这个能力来说,倒不是问题,那么通过这几年的技术发展,因为全世界都重视电动车电池的退役问题,大家做了很多很多的方案,也有很多的企业已经有很好的方案,实际上目前这些退役的电池要很好的处理、资源化再利用,这已经没有任何的问题,对于已经有了非常完善的技术的企业来说已经不是问题了。


清华大学核能与新能源技术研究院教授徐盛明:“当时,2015年左右,我们国家大概有200家左右的动力电池包厂家,但是相对来说良莠不齐,只要我们有三五千万投资就可以做一个厂。这个时候我们的电池,(因为有)很多小厂家(回收)带来的很多问题,理论上我们虽然对(客户说能用)八万公里、十万公里,但实际上我们可能做不到,这就是为什么说我们的电池现在一般来说三到五年有一些车就报废了。对于(退役)动力电池面临的问题,主要是第一个我们没有建立动力电池回收体系,主要来说都是由民间,所以拆解企业由民营企业来做来推动,这是一个政策方面的问题;第二个方面,我们是不是在能不能够从有一定补贴的角度支持车的拆解。”


据了解,工信部已经发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》以及《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》。实施生产者责任延伸制度和全生命周期溯源监管。


目前在京津冀等十七个地区及中国铁塔公司开展试点工作,543家产业链上下游企业也完成了国家溯源管理平台注册,89家汽车生产企业在全国已设立5116个动力蓄电池回收服务网点。


徐盛明教授:“预计在2020年左右,真正能够做动力电池的厂家大概在10-15家左右,所以我们动力电池规范化的问题,我们动力电池制造厂家,希望我们的电池越牢固越好。但是我们拆解的厂家,怎么能够很容易拆解下来,就是一个相对来说是一个矛盾。”


在环保越来越深入人心的今天,公众自然会关注未来的动力电池回收市场,除了中央部委的相关政策,今年以来,包括四川、湖南等多地也都发布了本地动力电池回收利用的试点方案,一切似乎都在开始加紧步伐。


徐盛明教授:“由于新能源汽车是一个新鲜事物,我们厂家很多法规都是做得不完善,所以我们做了很多(政策)正在修订中,就像计算机的发展,我们大数据时代到了的时候,这些数据管理系统为我们动力电池梯次利用提供了方便。”


04、退役电池处理方法的选择与应用


然后我们说到今天的关键,退役电池的处理方法

我们列出了两种:

①梯次利用:光伏储能等领域作为电储能等领域作为电能储存的载体。

这个对于储能电能储存没有汽车要求这么高的一些地方,可以下方这些地方去利用。          

②拆解回收:放电和拆解,提炼原材料。



降本是目的


我们怎么来理解以上两种处理方法?继续连线清华大学新型能源与材料化学实验室的主任何向明教授。


记者:何教授,先提一个消费者很关心的问题,新能源车的动力电池的更换有没有一个硬性标准,你如说几年就一定要更换?


教授:新能源汽车电池的更换确实是一个大家很关心的问题,一般来说我们是按照80%的容量,就是说一个电池用一段时间后到达它额定容量的80%,我们就认为到了汽车使用的寿命的终期。但是到了80%之后可能剩下的其他梯次利用,比如光伏储能等还能再用。


记者:按照我们现在的技术水平,达到80%差不多是几年时间?


教授:一般来说,达到80%的话,现在好的企业能到8年,还有更好的能到十几年的,目前是五到八年的比较多。


记者:那说到电池更换就有一个成本问题,大家普遍有一个印象,就是新能源车的电池更换是比较贵的,有人说要换一个电池比买一个新车还要贵,您怎么看这个问题?


教授:是这样的,确实电池在车里面的成本比较高,像十几万二十几万的车会超过50%的比重,那另一方面,我们从发展的眼光来看,如果将来产业很成熟的话,就跟现在的铅酸电池的电动自行车一样,换一个电池的成本不会高,因为它的残余价值比较大。所以做好梯次利用和资源回收对新能源汽车的发展也是非常重要的,除了环保因素以外,对整个产业的发展也是非常重要的。


记者:做好环保梯次利用回收不光是对环境的影响,其实对降低电池更换的成本也是很有帮助的。


教授:是的。


退役后的应用场景与前景


记者:还有一个问题何教授,我们看到刚才说到的一个梯次利用和一个拆解回收,我们分别处在一个什么样的情况下,把它纳入梯次利用或者是对它进行拆解回收呢?


教授:对电动车来说的话,一般来说我们讲80%,但是我们也不是非常硬性的。比如说我们一个车本来一次充电可以跑300公里的,如果我以后一次充电只能跑200公里或者100公里,你就觉得不舒服,那么这个就需要吧电池进行更换,那更换下来的电池根据电池的特性再去找它有用的地方去梯次利用。


记者:现在普遍利用的地方是什么?


教授:现在普遍利用的话最多的就是备用电源,还有一些光伏的储能,还有比如像路灯的储能等等还是比较多的。比如刚才提到的铁塔的备用电源,这是一个很好的一个用处。


记者:那拆解回收呢?


教授:拆解回收主要是两个方面。一方面,目前拆解由于电池的型号比较多,所以确实拆解还不是很方便,那么也有一些技术还不错,比如粉碎等等;回收比较成熟,相当于类似已经把有用的元素提炼出来,里面很多有价值的镍、钴、锂等提炼出来。基本是这样,资源和非常有价值的资源进行提炼。 

   

记者:从您专业的角度来看,目前我们国家对新能源汽车动力电池的退役电池的处理处在什么样的一个阶段,这个阶段的标志又是什么?


教授:我们国家主要是因为产业的发展可以说是说是受限于过去比较分散,因为好多制造业有些企业想做拆解回收,但是由于他们没有原材料,没有电池回收上来,所以好多企业经营不下去,所以现在随着新能源汽车的普及,退役电池越来越多,促进了电池拆解企业的发展,所以随着产业的发展会跟新能源汽车一起成长。但是总的来说,从环境和利用的角度,目前基本上平衡的,能力也是匹配的,没有问题。


记者:新能源汽车的规模对于整个电池回收产业的形成完善也是很有帮助的。


教授:非常重要的,因为你也知道,如果建一个工厂,建好的话没有那么多的电池供我用,那么这个工厂就维持不下去了,这是个相附的过程。有那么多的电池,工厂才能运行。


电池回收 道阻且长


我们还是通过两个数据来了解一下目前新能源汽车废旧电池的回收行业。目前全国有45家新能源汽车生产企业在全国设立了3204个回收服务网点,这对于废旧动力电池的回收起到了一个非常重要的支撑作用。


当然还有国家层面的规定,比如说2018年工信部等部门发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,推动回收利用体系的建设,请注意这个很重要;还有2018年《新能源动力蓄电池回收利用试点方案》确定了17个地区开展试点工作。


新能源汽车废旧电池处理的怎么样,回收利用怎么样,从某种程度上也决定着未来新能源汽车能够开多久开多远。


第四届动力电池应用国际峰会CBIS2019

稿件来源: 北极星储能网
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