動力電池回收利用淺析

2017-12-28 11:17:27 來源:新材料產(chǎn)業(yè) 作者:孫嘉遙郭雙桃　點擊量：評論 (0)

能源是社會發(fā)展的動力，現(xiàn)代文明的基石。然而，傳統(tǒng)化石能源過度消耗引起的能源危機(jī)和粗放使用帶來的環(huán)境污染，成為困擾社會健康發(fā)展亟待解決的難題。新能源電動汽車在降低石油依賴和緩解大氣污染方面，具有很大

能源是社會發(fā)展的動力，現(xiàn)代文明的基石。然而，傳統(tǒng)化石能源過度消耗引起的能源危機(jī)和粗放使用帶來的環(huán)境污染，成為困擾社會健康發(fā)展亟待解決的難題。新能源電動汽車在降低石油依賴和緩解大氣污染方面，具有很大的優(yōu)勢[1]，得到了國家的強(qiáng)勁支持和大力推廣。2016年1-10月我國新能源汽車?yán)塾嬩N量達(dá)33.7萬輛，同比增長82.2%。隨著電動汽車快速發(fā)展，必然面臨車載動力電池的服役期滿報廢處置問題。動力電池回收再利用不僅可以有效降低電池成本，且能夠極大減少資源浪費，因此研究動力電池回收意義重大。

一、鋰離子電池回收政策

1. 國際電池回收政策

1991年歐盟頒布施行電池指令(91/157/EEC)，并隨著電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，前后2次修訂并分別出臺了電池指令(93/86/EEC)和(98/101/EEC)。2006年歐盟發(fā)布電池回收新指令(2006/66/EC)，規(guī)定其成員國電池回收再利用目標(biāo)在2016年9月26日之前電池綜合回收率大于45%，工業(yè)電池實現(xiàn)100%回收;后于2008年補(bǔ)充發(fā)布了廢棄物框架指令(2008/98/EC)，對廢舊電池類別進(jìn)一步細(xì)分，明確電池回收等級。

1993年日本修訂《節(jié)能法》并同時頒布《再生能源法》布局電池回收;于2000年政府施行“3R”計劃(recycling/reuse/reduce)，明確要求建立電池“循環(huán)-再利用”回收系統(tǒng)。

1991年和1994年美國相繼成立便攜式可充電電池協(xié)會(PRBA)電池和可充電電池回收公司(PBRC)，并制定環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)輔助電池回收。

2.國內(nèi)電池回收相關(guān)政策

我國動力電池回收起步較晚，電池回收政策和標(biāo)準(zhǔn)尚不夠完善，部分處于征求意見階段。

2012年7月，國務(wù)院印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》中提出：1力爭到2015年EV+PHEV累計產(chǎn)銷量達(dá)50萬輛，到2020年累計產(chǎn)銷超500萬輛;2加強(qiáng)動力電池梯級利用和回收管理。2014年7月《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》中指出：制定電池回收政策、健全電池回收體系。2015年5月《中國制造2025》中將“綠色發(fā)展”作為戰(zhàn)略指導(dǎo)思想，發(fā)展目標(biāo)中提到：工業(yè)廢物回收利用率至2015年要求達(dá)到65%，2020年73%，2025年則為79%。

2016年1月《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》中確定電池生產(chǎn)施行編碼制、建立可回溯體系;明確采用生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，電池生產(chǎn)商承擔(dān)電池回收的主要責(zé)任。2016年12月《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法(征求意見稿)》中提及：為便于電池的二次回收，在電池設(shè)計階段要遵循易拆卸原則，生產(chǎn)過程中必須噴碼標(biāo)記;此外管理辦法中還涉及到電池的銷售、利用、貯存及運輸中與廢舊電池回收的多種規(guī)定，是目前較為全面詳細(xì)的一套提案。

3.地方城市政策

除了國家電池回收政策以外，地方政府會根據(jù)本地的新能源汽車行業(yè)、鋰離子動力電池發(fā)展現(xiàn)狀，補(bǔ)充相關(guān)的地方性政策法規(guī)，以下以一線城市北京、上海、廣州、深圳為例。

(1)2016年1月，北京舉辦《汽車有形市場未來發(fā)展趨勢論壇》，會上明確提出：1新能源車企是動力電池回收的第一責(zé)任主體;2退役的動力電池可梯次利用;3需要革新技術(shù)使廢舊電池回收利用率達(dá)到99%。

(2)2014年5月，上海發(fā)布的《上海市鼓勵購買和使用新能源汽車暫行辦法》針對汽車生產(chǎn)廠商，每回收一套新能源汽車動力電池，給予1 000元補(bǔ)助。此辦法于2016年3月予以再次修訂，明確電池新能源汽車生產(chǎn)廠商應(yīng)承擔(dān)新能源汽車廢舊動力電池回收的主體責(zé)任，具備與銷售的新能源汽車總量規(guī)模相匹配的電池回收、利用和處置能力。

(3)2014年11月，廣州印發(fā)《廣州市新能源汽車推廣應(yīng)用管理暫行辦法》提出：在廣州市構(gòu)建車用動力電池回收體系，相關(guān)企業(yè)需提交電池回收承諾表。

(4)2016年9月，深圳發(fā)布《深圳市2016年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策》通知，要求新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)負(fù)責(zé)回收利用，對計提了動力電池回收處理資金的企業(yè)，按經(jīng)審計確定的金額50%對企業(yè)給予補(bǔ)貼，專項用于動力電池回收。

二、鋰離子電池回收市場

新能源電動汽車市場的爆發(fā)式增長，不僅帶來了規(guī)模龐大的鋰離子動力電池需求，也使得動力電池回收再利用迫在眉睫。然而，由于電池的回收標(biāo)準(zhǔn)、政策、技術(shù)等方面尚不完善，動力電池的回收比例目前僅在10%左右，不僅帶來了大量的資源浪費而且廢舊電池閑置也會造成一定的環(huán)境污染，如產(chǎn)生HF酸、貴金屬浸入土壤等。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2015年新能源汽車產(chǎn)銷量分別為34.0和33.1萬輛，同比分別增長3.3倍和3.4倍;2016年1-6月我國新能源汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量分別為17.7和17.0萬輛，比上年同期分別增長125.0%和126.9%，截至到2016年11月累計銷量已達(dá)到40.2萬輛(見圖1)。隨著國家“十三五”規(guī)劃出臺，新能源汽車行業(yè)被持續(xù)看好，未來市場將進(jìn)一步擴(kuò)大。新能源汽車市場的繁榮，催生了規(guī)模龐大的動力電池需求，2016年上半年我國動力電池出貨量達(dá)到10.1GWh。

進(jìn)一步觀察近幾年鋰電池產(chǎn)量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，動力電池市場從2014年爆發(fā)，基本與新能源汽車市場同步。考慮到新能源車用電池的使用壽命問題(乘用車4～6年，商用車2～3年)，預(yù)期動力電池回收市場會在2018年爆發(fā)。

圖1 歷年數(shù)據(jù)分析

三、鋰離子電池回收標(biāo)準(zhǔn)

電池回收是一個逆向物流的過程，處于產(chǎn)業(yè)鏈的末端，完善系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不僅有助于電池回收，而且有利于促進(jìn)動力電池行業(yè)的健康發(fā)展(見圖2)。考慮到每一階段產(chǎn)品和責(zé)任的差異，在產(chǎn)業(yè)鏈的每個階段，國家都制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 動力電池產(chǎn)業(yè)鏈

與電池回收相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：1廢舊電池貯存標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)符合《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》和《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》;2廢舊電池處理廢物排放：應(yīng)符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》;3廢舊電池回收利用率標(biāo)準(zhǔn)：濕法冶煉，鎳、鈷、錳的綜合回收率應(yīng)不低于98%;火法冶煉，稀土鎳、稀土的綜合回收率應(yīng)不低于97%;部分標(biāo)準(zhǔn)尚在制定審批中，如《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》、《車用動力電池回收利用余能檢測》和國標(biāo)《廢舊電池儲運規(guī)范》。但部分企業(yè)協(xié)會也會制定自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《IATA2016鋰電池運輸指南》。此外關(guān)于電池生產(chǎn)設(shè)計階段與電池回收相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)尚未見報道。

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