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動力鋰電池回收利用緣何成了偽命題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年11月22日  

新年伊始,霧霾盤桓在整個華北大地的上空,像一個難纏的幽靈,久久不肯散去。《我國汽車報》記者坐在南下的高鐵列車上,1000余公里的路程中沒能見到一分鐘藍天。


不過,好在記者是奔著希望而去的,坐標長沙,目的地是位于當地的湖南邦普報廢汽車循環有限公司(后簡稱“邦普”)。


一月初,國務院辦公廳印發《生產者責任延伸制度推行方法》,在新能源汽車領域提出建立電動汽車動力鋰離子電池回收利用體系的要求,確保廢舊電池規范回收利用和安全處置。


這是包括邦普在內的動力鋰離子電池回收再利用相關公司的曙光。作為國內較大的廢舊鋰離子電池資源化回收處理和高端電池材料生產的國家級高新技術公司,該公司動力鋰離子電池回收目前設計處理規模為3萬噸/年。不過,即便是這個行業的領軍者,邦普在電動汽車動力鋰離子電池回收再利用領域,依舊難逃連年虧損的窘境。


根據《我國汽車報》記者的調查了解,邦普的案例其實是動力鋰離子電池回收再利用產業發展的一個縮影。雖然它充滿希望,但還很孱弱,就像一顆剛要破土而出的嫩芽,離不開悉心的呵護和培育。甚至有行業人士直言,現階段,動力鋰離子電池回收再利用恐怕是個“偽命題”。到底這是怎么一回事?且聽記者慢慢道來。


是情懷更是生意


“你們能關注這個問題非常好。”“報道這個事情,是很有意義的。”在《我國汽車報》記者的采訪中,多位行業專家表達了對動力鋰離子電池回收再利用報道方向的肯定與認同。這在很大意義上,得益于事業本身的光環,或者用個時髦的詞來形容就是“高大上”。


首先在于環保意義。資料顯示,廢棄動力鋰離子電池得不到妥當、有效的處置,將威脅環境和人類健康,影響社會可持續發展。目前,動力鋰離子電池以鋰離子和鉛酸電池為主。鉛酸電池中的鎘、鉛本身就是重金屬,一些回收站把電池拆開,倒掉對環境有污染的酸液,私自拆卸極群回收鉛,再以高價賣給一些小冶煉廠或小作坊進行毫無專業性的處理。環保宣傳場合幾乎處處可見這樣的科普:“一顆小小的紐扣電池,可以污染600立方米的水,相當于一個人一生的飲水量。”假如是重達200公斤的動力鋰離子電池呢?處置不當,后果可想而知。


鋰離子電池被稱為“綠色電池”,原因在于不含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素,但這并不代表它就是絕對的無污染產品。動力鋰離子電池的正極材料,存在造成重金屬污染的可能,電解質也有很強的腐蝕性和毒性,容易出現有毒的化學氣體,危害人體健康。我國工程院院士楊裕生就曾表示:“所有電池都是化學品,在廢電池處理中,假如制度不嚴、管理不善、技術落后,都可能污染環境。”


動力鋰離子電池回收再利用的經濟價值更不容小覷。在去年十一月八日召開的資源強制回收產業技術創新戰略聯盟一屆三次理事會暨第四屆動力鋰離子電池回收利用研討會上,江西理工大學副校長、清華大學教授徐盛明表示,動力鋰離子電池回收市場空間巨大,價值體現在鈷、鎳等稀有金屬含量很高上。


僅以鈷為例,根據《我國汽車報》記者掌握的統計數據,鈷是我國嚴重短缺的9種礦產資源之一,國內鈷礦含鈷量僅0.02%,目前探明的可開采量只有4萬噸;60%~70%用于電池生產,資源嚴重依賴進口,比例甚至曾超過95%。而從廢舊電池中有效回收鈷顯然成為一條重要的途徑。


邦普公司總經理余海軍對《我國汽車報》記者表示,廢舊動力鋰離子電池回收所能出現的資源效益遠超在自然界對同類資源的直接開采。“邦普的產品目前供不應求,不愁銷路。”他稱。據悉,邦普2016年擴大了整個廠區的面積,進一步提升動力鋰離子電池拆解流水線的產量。


這并不是退役動力鋰離子電池的惟一用武之地。專家稱,不同電能質量、不同頻率的風能、光伏發電等分散式新能源接入電網,包括電網的調峰調頻、削峰填谷,都要一個“蓄水池”,即儲能系統。儲能系統受制于高昂的技術成本不能大規模利用。而假如將退役的電動汽車電池梯次利用作為儲能系統,不僅可以滿足需求,而且成本僅為同類型新電池的1/3。“玩具里拆下來的電池,放到遙控器里接著用”,就是對性能尚可的動力鋰離子電池進行梯次利用的通俗理解。


國家電網能源研究院電網發展綜合研究所智能電網研究室主任李立理指出,除環保和節約資源的考量外,汽車行業本身也形成了驅動力。“補貼退坡是大勢所趨,公司未來要解決兩個痛點,一是提高電動二手車殘值,二是怎么把用戶付出的成本降下來。因此,動力鋰離子電池回收再利用肯定要提上他們的議事日程。”


變了味的壞生意與萌芽中的好生意


事實上,正因為本身蘊藏商業價值,才讓具有節能環保意義的動力鋰離子電池回收再利用擁有巨大的發展前景。一家新能源汽車生產公司的技術發展部高級工程師對《我國汽車報》記者表示:“這件事的核心是必須能保證利潤,不賺錢就很難持續。回收再利用要‘回來利(潤)’。”這種觀點得到了所有受訪行業人士的認同,動力鋰離子電池回收再利用是每一位社會有識之士的情懷所系,而要真正“落地”,就應該首先讓它成為一樁生意。


然而,一部分“錢”景不錯的“生意”,根本就不是正常的商業行為,甚至涉嫌。據《我國汽車報》記者了解,國內法規對電池回收公司有嚴格規定,要申請許可證,才能從事廢舊電池回收和處理。由于技術和資金所限,真正具有資質的公司并不多。相反,許多個人和無資質公司,不僅技術落后,而且不顧環境污染處理廢舊電池,任意排放。他們以更高價格回收電池,不僅擾亂本來就不成規模的市場,而且埋下極大的環境和安全隱患。


比如,《我國汽車報》記者就了解到,一些打著梯次利用旗號的貿易商往往以高價向整車廠購買動力鋰離子電池,回收后直接人工拆解,然后變賣用于老年代步車、捕魚機甚至手機充電寶。


北京京儀敬業電工科技公司高級工程師趙建和透露,在新能源汽車“騙補”時期曾有一種現象,即把回收后的動力鋰離子電池重組,濫竽充數地裝載到新車上,這在一定程度上對退役電池進行了不正當“分流”。


我國汽車技術研究中心汽車產業政策研究室副主任黎宇科也向《我國汽車報》記者表示:“車企能否通過其售后渠道把電池收回來,是行業面對的一個重要問題,因為電池賣出后產權屬于用戶。從某種意義上說,把其從用戶手中收回來,比后續處理還要難。假如電池的流向是非正規處理公司,或被不恰當地處理,風險不可控,因此回收環節應在體系建設管理中放在第一位。”


假如我們把上述違規行為歸為“壞生意”,動力鋰離子電池回收再利用領域的“好生意”又發展得怎么樣?


資料顯示,2015年國內報廢動力鋰離子電池累計為2萬~4萬噸,對應的電池回收率僅2%。而根據我國汽車技術研究中心的預測,到2020年,我國累計報廢動力鋰離子電池將達12萬~17萬噸。其回收再利用顯然將是一塊誘人的“蛋糕”。“有遠見的公司一定會關注這個領域,未來市場將非常大。”海博思創科技有限公司董事長兼總經理張劍輝在接受《我國汽車報》記者采訪時稱。該公司聚焦于電動汽車電池管理(BMS)和智能電網儲能系統研發、工程設計和系統集成,2011~2012年曾參與北京奧運會服務車輛退役動力鋰離子電池梯次利用示范項目,目前也在為未來啟動動力鋰離子電池回收再利用做基礎性工作。


前景雖好,但現實令人尷尬。黎宇科告訴《我國汽車報》記者:“據初步估計,按照已上牌的新能源汽車測算,我國現有退役動力鋰離子電池保有量應該在萬噸級別,假如加上沒有上牌車輛及用于實驗檢測車輛的電池,全部加起來大約也只有幾萬噸。”


賽迪顧問股份有限公司研究總監吳輝表示,這個行業目前最大的問題是沒有可供回收的電池,無法形成規模化效益,盈利自然無從談起。“2014年電動汽車的銷量不過幾萬輛,2015年銷量才開始放量,至少3~4年后才可能達到動力鋰離子電池退役的高峰。”他說。


邦普的情況是,2016年回收動力鋰離子電池1600噸,僅占當年全國報廢量的1/10。回收規模尚未形成,必然無法拉動經濟效益。作為國內最早從事動力鋰離子電池回收的公司之一,該公司就面對這個問題。余海軍談到:“不是制定頒布了政策法規,產業就會相應地運作起來,當前重要問題還是市場不夠大。”而記者從一位不愿透露姓名的行業人士處獲悉,大量廢舊動力鋰離子電池囤積在電池廠手中。“擁有技術和資質的公司稀少,汽車廠商找不到公司接收廢舊電池。”該人稱。


在這樣的背景下,成本高昂也成為一個無法回避的挑戰。前述新能源汽車公司的高級工程師告訴記者,報廢電池檢測、拆解、再成組、維護等成本甚至比采購新電池還高,拆解回收電池內的金屬物質也是相同,目前比采購碳酸鋰等純原材料的價格還要高。


根據我國電動汽車百人會供應的資料,一家采用機械法和濕法回收廢舊磷酸鐵鋰離子電池的公司,回收處理1噸廢舊磷酸鐵鋰動力鋰離子電池的成本為8540元,而再生材料的收益僅8110元,虧損430元。由于鋰離子電池回收技術路線比較復雜,回收工藝成本高,而除三元系正極回收價值高外,像錳酸鋰、磷酸鐵鋰系正極回收價值偏低。邦普就面對這種考驗。余海軍介紹稱:“退役電池的機械拆解成本高;化學分解難度大,研發成本高。”


萬丈高樓從何起?


有關行業發展現狀,受訪行業人士一致的說法是,大部分公司(尤其是汽車行業的)都剛剛開始布局。“一段時間以來,車企的注意力都停留在電動汽車銷售上,重點是保證產品可靠性,對后端利用和優化考慮不足。不過,這兩年,他們已經開始在做這方面的規劃。”李立理稱。江淮汽車乘用車營銷公司備件公司總經理汪光玉表示:“第一代江淮電動汽車的行駛里程已達到十萬公里左右,隨著產品生命周期的終結,一定要解決好電池回收的問題,這要我們一起思考和實踐。”


動力鋰離子電池回收再利用百業待興。錯綜復雜,從何做起?“不建立動力鋰離子電池價值評估體系,回收再利用就是個‘偽命題’。”張劍輝如是說,“該體系與動力鋰離子電池的循環壽命息息相關,即還能充放電多少次。目前,我們沒有其他便捷的方法對此進行測試,假如缺乏歷史記錄,數據很難估計。”在他看來,假如不了解退役電池還能循環多少次就再利用,完全是傻大膽,模式本身也沒有推廣應用的價值。


都說動力鋰離子電池回收再利用要算經濟賬,只能再用個百八十次的產品不如直接報廢,假如是千八百次還有價值。那么,退役電池如何確定回收價?又如何判斷再利用“錢”景?剝絲抽繭后,記者發現,價值評估體系的建立恐怕才是動力鋰離子電池回收再利用的筑基之功。


這個問題已經成為有識之士的共識。去年十一月,在我國電動汽車百人會動力鋰離子電池材料及材料綜合利用研討會上,我國汽車技術研究中心首席專家、新能源室主任王芳指出,目前來看,梯級利用存在的難點或者說不利的因素就是歷史數據的缺乏。“我們希望把評價和監測的過程放到電池整個使用周期中,而不是淘汰下來以后再測試、篩選。監控和評估系統是給了電池一張‘身份證’,讓它擁有‘保健醫’,便捷地匹配二次利用的領域。”她在會上說道。


根據政府部門的要求,新能源汽車公司建立了監測平臺,對動力鋰離子電池等關鍵系統運行狀態進行檢測和管理。但其焦點目前還在保證行車安全和防范“騙補”上;數據采集頻次過低、密度太小不足以對電池衰減情況作分析,提取的數據有限,尚不能對退役電池進行有效評估。


“建立評估體系,只是在監測平臺的基礎上多邁一步,但商業價值很大。我們千萬不能捧著‘金飯碗’要飯吃。”張劍輝稱。


上下游協同期待水到渠成


事實上,為規范和引導動力鋰離子電池規模化、有序化發展,工信部在去年制定出臺了《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》(征求意見稿)和《汽車用動力鋰離子電池編碼》(征求意見稿)。兩份文件意在促進落實電池標準化和動力鋰離子電池編碼制度及可追溯體系的建立,以提高對退役電池檢測評估和拆解的便利性。


去年十一月,由我國汽車技術研究中心牽頭,聯合動力鋰離子電池產業鏈上下游幾十家公司共同發起成立了“電動汽車動力蓄電池循環利用戰略聯盟”。據相關負責人介紹,該聯盟將在今年重點針對回收利用標準開展工作,并推動建立電池溯源信息系統、電池全生命周期的監控等工作。啟動或完成《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的制定工作。


當然,不是說建立了價值評估體系就萬事大吉,行業要做的工作還有很多。盡管報廢量未到井噴臨界點,但政策標準的制定應該為大規模報廢做準備,不應滯后于行業的發展。在2016年前,就法律、政策和標準層面來看,我國尚沒有針對動力鋰離子電池回收利用的專門文件,大多散見于固體廢棄物防治、資源回收、循環經濟、危險廢物管理、新能源汽車等政策、標準和規劃中,此類文件僅僅是對動力鋰離子電池回收利用的原則性規定,相關條文較籠統,缺乏具體可操作性措施。


動力鋰離子電池模組標準化則是車企要開展的事項。“汽車制造商應該考慮電池模組標準化的工作,實現不同平臺的互換性,使拆解模具可重復利用。比如,特斯拉Model3和通用bolt就采用動力鋰離子電池可擴展模組化設計,這樣退役電池做梯次利用的標準化就容易了。”張劍輝表示。


邦普方面還呼吁,國內車企應盡快制定并公布動力鋰離子電池拆解手冊。一些跨國車企在這方面走得比較超前,采用綠色設計的理念,在產品設計之初便考慮回收再利用的便捷性問題。


全球主流動力鋰離子電池公司只有五家,動力鋰離子電池標準化的工作相對輕松,而我國動力鋰離子電池廠商多達四五十家,電池的尺寸、接口、大小都還沒實現標準化。從回收的便捷性、回收裝備開發等角度考慮,整個產業的集中度越高,動力鋰離子電池的標準化工作越容易推進。余海軍稱:“這應該是市場的選擇,而不是強制的結果,產業的發展要時間的積累。”



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