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新能源汽车发展一路狂奔 动力电池回收拖后腿?

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作者:网站管理员  来源:中国汽车零部件  时间:2017/6/5 11:43:17

中国的汽车工业从上个世纪五十年代初具规模,到2016年汽车产销均超2800万辆,第八年蝉联全球第一,总共用了半个多世纪的时间;中国的新能源汽车从2008年到如今产销量世界第一,其间只用了10年。这10年间,新能源汽车的发展可谓突飞猛进,不仅销量呈现爆发式增长,越来越多的企业布局这一领域,国家层面也十分重视,在《中国制造2025》与《汽车产业中长期规划》(简称《规划》)中,都将新能源汽车摆在十分重要的位置,其中《规划》提出,到2020年,新能源汽车年产销达到200万辆。

新能源汽车发展形势一片大好,但是站在可持续发展的角度看,产业链上的动力电池回收环节还跟不上新能源汽车发展的步伐。动力电池的使用年限在5~8年,最早投入市场的新能源汽车电池已经开始进入退役期,而第一轮大规模的动力电池报废期在一两年内就会到来,据中国汽车技术研究中心预测,到2020年我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万至17万吨的规模。目前,我国在新能源汽车动力电池回收方面虽已经有所布局,但是无论是政策还是技术层面都还不成气候。如今中国新能源汽车的发展步伐正在大踏步前进,而在动力电池回收利用方面却迟迟没有进展。

动力电池回收体系的建立迫在眉睫

“一颗小小的纽扣电池,可以污染600立方米的水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土地失去利用价值……”这是公益广告中的一段台词。数字触目惊心,但并不是危言耸听。电池种类繁多,但是所有电池都含有一种或多种有害物质,比如动力锂离子电池的正极材料,处理不当会造成重金属的污染,电解质也有很强的腐蚀性和毒性,容易产生有毒的化学气体。

从2009年正式起步,2010年第一辆面向私人消费市场的新能源汽车交付,截止到2016年,我国新能源汽车保有量达到100万辆左右。依据现有动力电池技术,首批进入市场的新能源汽车即将面临动力电池回收问题。而新能源汽车推广在2015年走上快车道,按动力电池5~8年的使用年限算,2020年将有大规模动力电池退役,“未雨绸缪”的时日已不多,动力电池回收体系的建立更是迫在眉睫。

 

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动力电池回收走向

动力电池回收不仅仅是出于环境压力考虑,另外也是出于降低成本的目的。在目前的新能源汽车动力电池市场,以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主,而三元锂电池因其能量密度高的特点被新能源乘用车广泛采用,然三元锂电池中的重要材料钴、镍等重金属在我国矿藏资源非常有限。随着新能源汽车产业的迅速增长,对钴、镍等重金属的需求不断上升,进口比例和价格也在水涨船高,因此废旧动力电池成为电池原材料市场的潜力股。一般动力电池到达退役期限,仍会有70%-80%的容量可使用,若直接进行资源化回收,将造成极大浪费,通过对汽车使用后的动力电池进行拆解、检测和分类后的二次使用,实现动力电池梯级回收,可实现动力电池30-60%的成本降低目的。

面对新能源汽车的发展趋势,政府和相关部门在动力电池回收方面早已经意识到其重要性。早在2006年工信部、科技部和原国家环保总局就出台《汽车产品回收利用技术政策》规定,明确电动汽车(含混合动力汽车等)生产企业要负责回收、处理其销售的电动汽车的蓄电池;要求将废蓄电池等危险废物交给有资质企业进行处理。另外我国先后出台了《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》等多项政策文件……由于相关技术规范有待完善,出台的政策多为鼓励性政策,缺乏动力电池回收惩罚机制,不具有强制性,因此这都使得政策在具体的实践中无法真正落地。

 

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而在动力电池回收、拆解、梯次利用方面,由于电池品类规格多,给测试带来一定的困难,而废旧电池的回收处理工艺技术复杂,流程比较长,许多企业并不具备电池回收的经验和专业能力,也不具备成熟的电池回收处理专业技术设备;原来的传统湿法冶炼和手工拆解技术,解决不了动力电池复杂的结构所带来的环保问题和安全问题;此外还有电池的残值率如何判断,电池究竟是进入梯次利用还是进入拆解,还没有便捷有效的方法;加之回收处理领域与汽车和电池行业相比,目前仅是个微利行业,因此动力电池回收并没有建立完善的体系,产业化道路也走得异常艰辛。

虽然动力电池回收问题刻不容缓,但是由于我国动力电池才开始进入回收高峰期,因此之前的市场并不成熟,中小企业货源渠道成难题。据统计2016年内实际进入拆解回收的动力电池不足1万吨,超过80%的报废电池仍然滞留在车企手上。业内人士分析,这是由于动力电池回收利用的技术细则以及相应的经济问题尚未得到解决,导致动力电池回收利用的进展相当缓慢。

动力电池市场潜力巨大 抢占先机提前布局

随着新能源汽车的发展,未来动力电池回收市场潜力巨大,将成为一个崛起的新兴市场。据业内人士估计,从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模在2018年将超过53亿元,2020年将超过100亿元,2023年废旧动力锂电池市场将达250亿元。尽管这一新兴的市场还没有发展成熟,但是已经有企业嗅到了其中的商机竞相布局这一领域。

在动力电池回收方面,新能源车企与动力电池生产企业责无旁贷,而一些新能源车企、动力电池生产商也在加紧布局回收领域。北汽新能源在废旧锂离子动力电池回收方面拥有示范线;比亚迪则通过授权经销商的方式对废旧动力电池进行回收;宁德时代建设有动力电池回收体系,与宇通、上汽、北汽、吉利等车企进行合作;国轩高科建立电池拆解资源回收中试线;猛狮科技计划将正在建设、完善的全国连锁服务体系投入到废旧电池回收和梯次利用当中;沃特玛则于2012年建成一座磷酸铁锂电池储能电站,以探索动力电池二次利用路线及方法;超威集团同研究机构和高校开展合作,攻关锂电池回收技术难题;中航锂电在动力电池方面也是通过建立动力电池回收示范线来研究回收。

虽然动力电池生产企业与新能源车企已经布局动力电池回收市场,但由于技术和经验的匮乏,其他企业更倾向于交给第三方的专业回收动力电池方处理,因此在市场上可以看到越来越多的专业动力电池回收企业的身影。比如邦普集团已经形成电池循环、载体循环和循环服务”三大产业板块,并投资12.26亿元于10万吨废旧电池资源化循环利用扩建项目;桑德集团也计划投资10亿元用于建设废旧电池及生产废料10万吨、年产3万吨镍钴锰/镍钴铝三元前驱体材料的产业基地,预计产值或超30亿元;格林美股份有限公司已建成国内规模最大的废旧电池与报废电池材料处理生产线;而豪鹏国际集团与北汽新能源汽车股份有限公司共同建立赣州市豪鹏科技有限公司,以从事专业的废旧电池回收再生以及加工利用……

在动力电池回收模式的探索方面,已经有企业做出了成功的尝试,例如宝马与邦普集团和宁德时代分别代表车企、动力电池回收方、动力电池生产商建立合作关系,宝马将回收的动力电池交给邦普,邦普进行拆解回收原材料,将得到的原材料交给宁德时代生产新动力电池,最后生产出的新动力电池再装回到宝马车里,整个形成一个闭环,邦普集团总裁李长东介绍,闭环模式整体回收处理效率可达98.5%。

新能源汽车动力电池回收市场是一块巨大的蛋糕,专家学者也都在为这一行业的健康发展建言献策。中国汽车技术研究中心汽车标准化研究所高级工程师张铜柱表示,建立动力电池回收体系和产业联盟,对于行业而言有利于形成规模效益,而形成规模效应是当下动力电池回收的重要突破点。天能集团董事长张天任建议加强对动力锂电池结构设计、工艺技术、集成安装等标准化研究,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,提高检测评估便利性和准确性。“还需制定动力锂电池回收再利用激励实施细则,建立赏罚机制。如对未按照回收政策履行责任义务的企业进行惩罚,对回收和再利用企业按照电池套数、容量等进行补贴或税收优惠,鼓励商业模式创新试点和推广应用等。”张天任说。中国汽车技术研究中心试验研究所新能源试验室主任王芳认为,动力电池的二次利用包括全面的电池运行监控的系统、以及电池模块的标准化和规模化推行。对于电池运行监控的系统,需要对电池的编码制度、利用阶段指标参数的全年采集与准确监控进行整体设计。对于电池模块的标准化和规模化推行,一方面要考虑整车应用的通用性,另一方面要考虑梯次利用场所的便捷性,需要实现较好的结合。

盖世小结:

虽然国外的新能源汽车发展不及中国迅速,但是在动力电池回收方面已经建立了较为发达的梯级回收体系,日本、美国、欧洲在动力电池梯级回收的研发方面也较为全面,经验值得借鉴。中国在未来动力电池回收的巨大市场为众多的企业创造了新的机遇,但是压力也是空前的,动力电池回收不是某一方的责任,而是需要车企、动力电池生产商和动力电池回收方以及消费者共同努力。

 

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 日产汽车在聆风上市之前就和住友集团合资成立了4REnergy能源公司,该公司从事电动车废弃电池的再利用

另一方面政策也需要跟进,强化落实,通过财政补贴等方式鼓励生产和销售商参与动力电池的回收,引导市场建立电池回收机制。并且出台电池技术标准,引导企业生产标准化动力电池,为今后大规模串联组合奠定基础。

虽然目前政策、标准体系还不够完善,但政策的制定依然在加速进行中,针对目前国内动力电池回收企业专业性不强、安全性差、入行门槛低、拆解不规范等突出问题,前不久《车用动力电池回收利用拆解规范》标准获批,对动力电池拆解的场地、设备、作业程序、人员操作、安全性及储存和管理等方面作出了详细而严格的要求,2017年12月1日开始实施。

相信随着市场的成熟,动力电池回收体系会在实践中摸索出一条成熟的道路。

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