作者:贡晓丽 来源:中国科学报 发布时间:2018/8/23 9:27:50
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电动汽车电池回收:看上去很美,做起来很难

 

■本报记者 贡晓丽

8月1日,《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》(以下简称《暂行规定》)正式实施,动力电池退役潮即将到来的气氛遍布业内,而车企、电池厂以及环保产业相关企业也纷纷高调布局,动力电池回收领域一时间备受关注,好不热闹。

但记者采访发现,从动力电池的回收方式、政策法规、经济效益等方面来看,动力电池回收行业的成熟度还处于比较初级的阶段,远不如看上去那么热闹和光鲜。

承前启后的作用

“电池尤其是动力电池回收其实是一个比较复杂的过程,需要前期实践的摸索,来验证哪种回收方法相对可行。”中国汽车流通协会汽车市场研究分会秘书长崔东树在回答《中国科学报》记者提出的为何现在才开始实施《暂行规定》的问题时说,在2013年开始推广新能源车时,以公共车辆尤其是公交车等产品为主,“所以即使新能源车电池寿命以5年为期,但由于数量少,产品的回收也比较简单,所以通过正常的行政体系或者企业的自主行为就可以回收这些电池”。

随着2015年之后新能源车逐渐转向私人乘用车,动力电池回收就面临着新的课题,“因此这时候实施《暂行规定》是比较合理的状态,既能够掌握前期的经验,面对未来私人车辆不断增加的趋势,同时又能够有效管理电池回收,有承前启后的作用”。

“随着电池的快速产业化规模扩张,对资源的利用规模日益扩大。作为战略性资源的锂电池的使用和回收,是涉及到未来电池甚至整个能源储能产业能否可持续发展的重要环节。”崔东树坦言,锂电池回收意义重大,这也是动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台成立的原因。

据了解,动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台分为新能源汽车车载管理模块和电池回收利用管理模块。中国工程院院士、北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任孙逢春表示,这样全过程管理,为的是能够对每一块电池100%跟踪溯源。

“从电池的生产、流通到回收,我们将有一个清晰的体系化管理过程,该溯源体系对整个电池的回收与合理利用都建立了保障,具有重大意义。”崔东树评价道。

回收价值待体现

动力蓄电池回收再利用包括了梯次利用和资源回收两个环节。通常新能源汽车上的动力蓄电池剩余容量降低到初始容量的70%~80%时便无法满足汽车使用要求,就要“退役”。就像电动玩具上无法发挥作用的电池放在收音机里还可以正常使用一样,从汽车上退役的动力蓄电池,经过测试、筛选、重组等仍可以用于场地电动车、备用电源、电力储能等运行工况相对良好、对电池性能要求较低的领域,这就是梯次利用。

“电池如果管理好的话,可利用的时间还是比较长的。”崔东树认为,电池在汽车上用5年,在其他的储能产品甚至储能电站再用5年,最后进入报废回收环节,这样对电池的全体系应用会有很好的支撑。

同时,崔东树也指出,梯次利用是一个很大的课题,虽然看起来很美,但是做起来很难。“现在动力电池厂家的产品规格五花八门,技术、性能指标和电池管理还缺乏统一,梯次利用指明了发展方向,但中间所要解决的技术难题还有很多。”

梯次利用方面,每个品牌的电池从生产时的状态到后期管理,再到回收时的剩余电量都不一样,回收利用的成本非常高。中国再生资源回收利用协会报废车回收拆解与再利用分会秘书长张莹对媒体表示,由于目前新能源电池梯次利用仍属于探索阶段,市场尚未成熟,对于电池的余能检测和梯次利用,该协会也只能起到辅助作用。

资源回收方面,电池的拆解也是一个极其复杂的过程。“电池拆解首先要放电,因为电池从形状大小到破损程度都不同,还有很多非标产品,电池内部组件很小且工艺复杂,要用环保的方法来拆解的话,过程非常繁琐,难度巨大。”崔东树说。

而相对简单的回收办法就是直接粉碎,再采用类似炼铁一样的方式(燃烧),将不同的成分,如锂、钴等提炼出来,剩下的渣滓直接扔掉,但这样就会产生污染环境的隐患。

对于动力蓄电池拆解后再生利用的经济价值,也有很多讨论。国家“863”计划项目电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬曾指出,动力蓄电池是否具有回收的价值,要通过提前对电池多级利用的效益进行评估来确定。在实际应用中,许多材料的回收价值比较低,特别是轻量化技术的应用,导致许多企业的电池箱材料采用非金属材质,其价值就更低。对于磷酸铁锂等电池,其正极材料回收价值不大,按照传统工艺回收将得不偿失。

生产端更需规范

不管是梯次利用还是资源回收,大范围集中利用存在困难的原因,是早期生产的电池型号与参数并不一致,严格的动力电池的统一生产标准未出台。

“前期能够制造出标准化的产品,才是后期电池标准化回收利用的关键。”崔东树认为,目前电动汽车的产业标准和国家标准都太宽泛。“现在的电池生产商面临的最大问题就是生产过程不标准。考量供应链的话,由于过度盲目地追求电池能量密度最大化,生产出来的电池产品就很可能是非标产品,这就为以后的回收构成阻碍。”

我们在关注电池回收环保问题的同时,有国外行业专家则将目光聚焦到锂电池的生产端。据该专家《依赖锂电池造成环境成本上升》一文爆料,随着世界争相用清洁能源替代化石燃料,提取锂和钴等电池成分带来的环境影响本身可能成为一个更重要的问题。

文中提到,“就像任何采矿过程一样,开采锂是侵入性的,它会破坏景观,会破坏地下水,污染地球和当地的水井,这并不是一个绿色的解决方案。”现在锂矿的开采已经影响到阿根廷、玻利维亚等南美洲国家地区的水环境。

对此,崔东树指出,在肯尼亚、刚果等国家,锂矿的确存在原始的野蛮开采的状态,这肯定会造成环境的严重污染。“但在中国,锂矿资源的开采与其他矿产开采是类似的,有严格的环保标准。”

“资源利用是必需的,不能因为有环境污染的可能就不去采,关键在于有效保护环境与合理利用资源之间的协调,不能因噎废食。”崔东树说。

为促进新能源汽车废旧电池回收利用,崔东树认为,应加快完善回收体系,充分发挥政府引导和监督作用,促进汽车生产企业全面落实生产者责任。同时,建立回收渠道,加强与电池生产、综合利用等企业的合作,通过多种形式构建跨行业联合共同体。

《中国科学报》 (2018-08-23 第5版 技术经济周刊)
 
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