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「芯視野」2020年總量達20萬噸 首批新能源汽車電池“退役潮”來臨


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2021年7月06日 -
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(集微網報道)隨著碳達峰、碳中和目標的迫近,燃油車向新能源汽車的轉變開始加速推進。公安部數據顯示,最近連續3年,每年新增新能源汽車保有量超過100萬輛。在新能源汽車中,動力電池及相關系統在總成本中占據重要分量。隨著使用壽命的逐步到期,動力電池面臨退役,這其中,大量電池仍有巨大再利用價值,同時,一些需要報廢的電池如何做到貴金屬材料回收,同時不汙染環境也是一大挑戰,動力電池回收再利用產業亟需跟上。

首批新能源汽車電池退役潮來臨

一位鋰電池領域從業者告訴記者:“鋰電池每充放電循環一次,它的可充電量就會降一點,當電池的充電容量衰減到初始容量的80%時,對於汽車應用,這樣的電池就建議換掉,即面臨退役。實際應用中,汽車電池的使用年限與它的循環次數有關,視車子使用頻繁與否,汽車電池的實際使用年限長短不一。一般的廠商推薦的電池退役時間約為6年左右。”

來源:據中汽協數據整理

作為新能源汽車產銷大國,我國的新能源汽車的高速增長起於2014-2015年,中汽協數據顯示,2014年到2015年,中國新能源汽車銷量分別為7.5萬輛、33.1萬輛。按照動力電池6年退役來測算,從2020年開始,每年面臨退役的動力電池數量在急速增長。最新統計顯示,2020年我國動力電池累計的退役總量約20萬噸,到2025年這一數字預計將升至約78萬噸。

退役動力電池的流向:梯次利用和拆解回收

對於退役動力電池的去向,工信部牽頭2018年印發的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(以下簡稱《暫行辦法》)有明確規定:鼓勵開展梯次利用和再生利用,推動動力蓄電池回收利用模式創新。

《暫行辦法》中指出,梯次利用就是將廢舊動力蓄電池(或其中的蓄電池包/蓄電池模塊/單體蓄電池)(包括鋰離子電池、金屬氫化物/鎳動力蓄電池等)應用到其他領域的過程,可以一級利用也可以多級利用。而再生利用就是俗稱的拆解回收。

對於時下純電動汽車中普遍使用的鋰電池來說,所謂梯次利用就是指大功率使用過的鋰電池,分檢後再用於小功率應用中。

據悉,新能源汽車上裝載的是一個完整的電池包,裏面有多個電池組,回收後可以拆解成模組或電芯,再制作成用於小功率電動車、太陽能路燈等產品的電池使用,也可以將這些電池連接在一起,用於風電、光電等場景的儲能應用。這其中,儲能應用被認為是梯次利用的一個主要發展方向。

除了梯次利用以外,對於徹底壞掉的電池,或電池容量低於初始容量的30%的電池,還可以繼續拆解,回收其中的貴重金屬。例如:電池正極材料裏的鎳、鈷、錳、鋰等。尤其是鈷和鋰,鈷是我國稀缺的金屬元素,而鋰雖然國內絕對含量不少,但開采難度很大。隨著電動汽車產銷快速增長,這些貴重金屬的價格也水漲船高,從廢棄電池中進行回收不僅可以節約寶貴資源,還可能有利可圖。

回收再利用已現亂象,產業亟待規範前行

面對著大量有待退役的動力電池,國內的回收再利用行業無論在技術上還是在規範管理上都亟待完善。

從退役電池再利用的第一步-回收來看,目前國內還沒有建立起一個完善的回收機制與網絡。統計數據顯示,目前我國有20多家正規的大型動力電池回收企業,有充足的處理產能,但對應的實際回收量卻只有2-3萬噸左右/年,大量的退役電池沒有回收到有處理能力的正規回收企業。業內人士對此指出,行業缺乏回收企業准入管理,退役電池流向更多受價格導向,一些操作靈活、規範性差的小作坊式企業經營成本較低,在報價方面具備更強競爭力,反而比正規企業更易獲得回收電池。好在前不久工信部等四部委印發的《汽車產品生產者責任延伸試點實施方案》已規定:“充分發揮汽車生產企業在汽車產品全生命周期的主體作用,探索建立汽車產品生產者責任延伸管理制度”,簡言之就是“誰生產,誰負責”,在責任主體已明確的情況下,退役電池的回收網絡相信會在各電池生產商與汽車廠商的主導下逐漸完善起來。

從退役電池最有發展前景的梯次利用來看,國內在這一領域已進行了一些探索。此前工信部發布的調研報告顯示,深圳市退役的大部分動力蓄電池交由電池生產企業回收存儲,用於梯次利用研究;北京新能源公交車動力蓄電池主要采取租賃方式,退役後交由北京電力公司用於梯次利用儲能產品研究或回收利用企業處理。

但梯次利用還處於起步階段,仍面臨著技術上的挑戰。以目前國內新能源汽車主要裝載的鋰離子電池為例,不同廠家規格多有不同,產品在結構設計、連接上有很大差異,讓批量拆解重組無法自動化進行,同時,對舊電池的檢測評估體系也有待完善。

6月22日,國家能源局組織起草的《新型儲能項目管理規範(暫行)(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)提出,“在電池一致性管理技術取得關鍵突破、動力電池性能監測與評價體系健全前,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。已建成投運的動力電池梯次利用儲能項目應定期評估電池性能,加強監測、強化監管。”可見,盡管梯次利用被認為是很有前景的一個發展方向,但在條件尚未滿足前,目前用於大型儲能的梯次利用暫時被“凍結”。

而拆解回收貴重金屬的操作,面臨著金屬回收率不高、多種電池回收處理兼容性不強等問題。受退役電池數量、原材料市場行情以及技術手段影響,從事拆解回收的收益具有一定的不確定性,對企業的積極性也有很大影響。

在主流的回收再利用渠道還待完善的同時,小作坊式的拆解回收卻充滿隱患。據人民日報報道,部分退役之後的動力電池流入“黑作坊”制成小型充電寶,或者簡單加工冒充新電池,甚至用土辦法提取貴金屬。因為缺乏專業的設備和電池處理技術,這些小作坊在處理回收過程中,很容易引發安全和環境問題,造成對環境的二次汙染,同時,流入市場的小型充電寶和電池,如沒有經過嚴格的測試達到一定的技術標准,也同樣面臨熱失控等使用過程中的安全問題。

作為新能源汽車大產業鏈上的重要一環,在動力電池退役潮來臨之際,回收再利用環節亟待建立與完善,這個過程中,離不開相關的政策、法規及具體管理規範。厘清各方的權利和義務,疏通產業鏈的各個環節,從政策引導到市場驅動,動力電池回收再利用商業模式才能逐漸成熟,行業發展方能進入良性階段。(校對/Sky)