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动力锂电池回收利用须未雨绸缪

作者:zdanfu来源:未知 浏览次数: 日期:2014-11-23

从年初新能源汽车新一轮补贴政策出台,到7月《国务院办公厅关于加快新能源 汽车推广应用的指导意见》发布,国家一系列组合拳式的利好政策,将推动我国含电动汽车在内的新能源汽车的快速发展,也必将带动动力锂电池呈现爆发式增长。 可以预计,不久的将来,淘汰和废弃动力锂电池的处理将是我国不得不面临的问题,如何实现动力锂电池与环境共融,即动力锂电池的高效回收利用已成为摆在产业 可持续发展面前的重要课题。

一、动力锂电池回收利用势在必行

海量的动力锂电池淘汰和处理将成为未来的重大问题。据权威机构统计,2014年1-10 月,我国纯电动乘用车生产2.22万辆,同比增长7倍,插电式混合动力乘用车生产1.11万辆,同比增长20倍。电动汽车产量的增长,带动了动力电池需求 量的大幅增加。由于动力锂电池报废的标准是电池容量低于80%,未来随着电动汽车的产业化和商业化,海量的动力锂电池淘汰和处理,将是电动汽车产业可持续 发展必须面对的一个难题。据赛迪经智预测:到2015年,动力锂电池累计报废量将达到2-4万吨, 2020年为12-17万吨。

动力锂电池回收利用将是降低电池成本的有效途径。动力锂电池的使用寿命约为20年,汽车 上的动力锂电池使用3-5年后由于电池性能下降必须更换。淘汰下来的锂电池容量在70%-80%之间的,若直接做资源化回收是极大的浪费,经过检测和处理 后,可继续用于新能源分布式发电站、路灯、通讯基站等储能领域,也可用在电动场地车、游览车、高尔夫球车等低速电动车上,实现电池的梯级利用,从而降低 30%-60%的电池成本。实践证明,从2007年到2012年,特斯拉通过回收利用和规模化效应,将其使用的18650圆柱电池的成本降低了约40%。

动力锂电池回收将成为缓解资源瓶颈的重要手段。废弃锂电池中通常含钴5%-15%,锂2 %-7%,镍0.5%-2%,其回收再利用价值高。第一,钴、镍废料的回收技术较为成熟,拆解回收钴、镍废料已成为当前处理废旧锂电池的主要目的,特别是 自今年1月印尼镍原矿出口禁令后,国际市场镍价涨幅已超过60%。第二,国外研究机构预测,电动汽车和储能市场一旦真正爆发,到2050 年,全球的金属锂需求量将达到4000万吨,而全球目前已探明锂资源总储量换算成金属锂最多4500万吨;我国的锂储量仅占世界储量的10%,全球金属锂 供给捉襟见肘时,我国的锂资源危机将更加突出。

二、我国动力锂电池回收利用面临的问题与挑战

小作坊充斥动力锂电池回收利用市场。我国锂电池回收行业大企业少,90%以上的废旧锂电 池都流入了没有资质的电池翻新小作坊。由于处理成本低廉,“高价回收”是他们最大的竞争优势,他们对回收的废弃锂电池进行简单处理和修复,甚至重新包装 后,就回流到二手市场,造成动力锂电池市场鱼目混珠。而一些损坏或报废的动力锂电池,则处于无人回收的尴尬局面。

动力锂电池回收利用的技术仍待突破。目前,企业为平衡耗能和水污染的问题,主要采取 “干、湿结合”的方法对锂电池进行拆解并回收钴、镍等贵金属。而回收碳酸锂尽管可以应对未来锂资源短缺,但当前国内外关于回收碳酸锂的研究还没有取得实质 性突破,从锂电池中回收碳酸锂的成本仍是企业直接生产成本的5倍以上。

回收利用的政策环境亟待改善。首先,我国相应的管理制度对废旧电池回收利用市场的规范化发展约束 力不足,缺乏具体措施,生产者、使用者和管理者以及回收者各方责任不清。其次,国外锂电池回收处理企业,可以按照废弃电池量从生产企业得到相应的处理费 用,而我国的境遇正好相反,锂电池回收企业反而要向生产企业支付一定的费用。再次,由于我国新能源汽车相关企业产业链关联性较差,无论是整车企业、电池企 业或者电池租赁商,都难以主动牵头研究动力电池的梯次利用。

回收利用的产业化难以形成。由于我国的锂电池缺乏统一标准,电池的构成不尽相同,甚至同 一种三元材料,成分比例也存在很大的差异,从废旧锂电池中直接回收正极材料、负极材料、电解液、隔膜等高附加值的中间品商业化难度很大。中间品再利用到电 池制造,也难以满足控制、批次稳定性以及一致性要求,很难形成大规模的回收再利用产业链。特斯拉正是采用同一公司、统一规格的18650电池,实现了电池 回收利用的产业化。

三、对策建议

完善动力锂电池回收利用政策措施。一是制定动力锂电池回收利用管理办法,从制度上明确生 产者、使用者和管理者以及回收者等各相关方的责任、权利和义务。二是出台相关的经济激励制度,如加大对电池回收的补贴,并直接返回到锂电生产企业等。三是 借助各地早期示范项目中电动汽车电池逐渐进入淘汰期这一时机,组织开展动力锂电池回收利用的试点示范工作。

提高锂电池回收利用门槛,加强市场管理。一是扶持和培育我国锂电池回收利用行业的龙头企 业,发挥企业的示范带动作用。二是完善动力电池回收处理企业的资质标准,强化资质管理,坚决淘汰和取缔没有资质的废弃锂电池回收企业。三是严格执行环保法 律法规和相关政策,既要扶持电池回收优势企业,也要防范企业借环保的旗号骗取优惠政策的违法行为。

支持开展锂电池回收利用的技术研究。一是继续支持企业采用先进技术开展钴、镍等贵金属的 回收,保证其环保和经济效益双赢。二是扶持国内研究机构和高等院校开展锂电池回收处理技术的研究,重点支持碳酸锂回收的预先研究工作。三是开展动力锂电池 存储和处理的安全技术研究,以避免电动汽车废旧电池发展带来新的安全隐患。

完善锂电池标准体系促进产业化发展。健全我国的动力锂电池标准体系,从动力电池分类、电 池的成分等方面,建立统一的标准和体系,提升我国电动汽车动力电池的标准化水平,为从废旧锂电池中直接回收正极材料、负极材料、电解液、隔膜等高附加值的 中间品提供便利,为锂电池回收利用的商业化和规模化发展奠定基础。(作者:工业和信息化部赛迪智库 高宏 刘文婷 胡文志)

 

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