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動力電池報廢潮將至 回收利用須追本溯源
2019-10-22 09:27:58 來源: 科技日報
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  為了避免工藝簡陋、技術落後的回收再生“小作坊”影響行業整體健康發展,新修訂的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》升級了環保要求。例如,對于綜合利用過程中産生的廢水、廢氣和工業固體廢物等在線監測裝置,從過去的“鼓勵安裝”改成“應具備”等。

  我國新能源汽車産銷量已穩居全球第一。中國汽車工業協會公布的數據顯,2019年1—8月,我國新能源汽車銷量為79.3萬輛,保持著同比32%的增速。隨著新能源汽車的大規模推廣和應用,廢舊動力蓄電池的綜合利用問題顯得尤為緊迫。

  近日,工業和信息化部近日對2016年發布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》(以下簡稱《規范條件》)和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范公告管理暫行辦法》(以下簡稱《辦法》)進行了修訂並正式向社會公開徵求意見,對動力電池綜合利用提出了更完善、更安全、更節能環保等要求。

  再生利用尚處起步階段

  據中國汽車技術研究中心測算,結合汽車報廢年限、電池壽命等因素,2018年—2020年,我國累計報廢動力電池將達12萬—20萬噸,2025年達到35萬噸的規模。可以説,新能源汽車動力蓄電池大規模報廢的浪潮即將到來。

  “動力蓄電池使用年限一般在5—8年,有效壽命則在4—6年,這意味著第一批投入市場的新能源車動力電池基本處于淘汰臨界點。”天能集團董事局主席張天任告訴科技日報記者,通常動力蓄電池容量衰減至80%以下時,將不能完全滿足汽車動力需求,可以梯次利用于其他領域。

  工信部發布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用調研報告(簡介)》顯示,當前動力蓄電池梯次利用大部分處于試驗示范階段,主要集中在備電、儲能等領域。2018年,中國鐵塔公司停止採購鉛酸電池,大力推廣鋰電池梯次利用,已在31個省市的約12萬座基站開展梯次利用電池備電應用,並在備電、儲能及對外發電應用場景加強業務拓展。國家電網建設了1兆瓦時梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能係統示范工程,用于接納可再生能源發電和調頻等。

  張天任説,目前,退役的新能源汽車動力電池主要有兩個去向,一是梯次利用,二是再生利用,將報廢電池拆解後,將其中的重金屬提煉,再次使用。“從全生命周期來看,梯次利用的電池在最終報廢後,也需要進行再生利用。”國家對動力蓄電池的再生利用高度重視,2018年,工信、科技、環保等國家部委聯合印發了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等規定,加強動力蓄電池的回收利用管理,規范行業發展,推進資源綜合利用等。但動力蓄電池的再生循環利用還是一個新興領域,尚處在起步階段,面臨著著諸多困難和不足,《規范條件》和《辦法》的及時修訂顯得尤為關鍵和重要。

  建立完善成熟的綜合利用數據庫

  此次新發布的《規范條件》修訂稿和《辦法》修訂稿是在2016年相關文件的基礎上進行修改和完善的,特別體現了以科技和技術驅動,使動力蓄電池的溯源和利用等更完善更安全。

  在廢舊電池的回收利用方面,溯源被認為是關鍵的一環。《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》提出,將建立溯源綜合管理平臺,對新能源動力鋰電池的生産、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進行信息採集,對各環節主體履行回收利用責任情況實施檢測。

  張天任説,目前,我國電池的回收體係尚不健全,汽車生産企業、電池制造企業、回收企業、再生利用企業之間尚未建立有效的合作機制,權責還不夠清晰。這些制度措施,對加強報廢電池的高效利用起到了積極作用。而動力電池溯源管理的進一步完善,在《規范條件》修訂稿中得以凸顯。

  比如“技術、裝備和工藝”的總體要求中,《規范條件》修訂稿新增了一條,“應滿足新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理有關要求,具備信息化溯源能力,如溯源信息係統及編碼識別等輔助設施設備。”在提及無法處置“綜合利用過程中産生的電子元器件、金屬、石墨、塑料、橡膠、隔膜、電解液等零部件和材料”,要求企業“按國家有關要求交有相關資質的企業進行集中處理”的同時,“做好跟蹤管理”;“産品質量和職業教育”條款中,對回收利用企業要求從此前的“建立完整的可追溯體係”升級為“建立完整的信息化生産過程管理體係”,這也有利于建立起更完整、成熟的廢舊動力蓄電池綜合利用數據庫。

  安全是動力蓄電池發展的基礎,同樣,《規范條件》修訂稿對動力電池回收利用過程中的安全性提出了更高要求。其中,在“環境保護要求”條款裏,單獨針對“氣體”增加更詳細的處理要求,“在綜合利用過程中産生的在常溫常壓下易燃易爆及排出有毒氣體的殘余物,必須進行預處理,使之穩定後貯存,否則按易燃易爆危險品貯存”;在“安全生産、人身健康和社會責任”條款裏,新增一條對運輸的要求,“廢舊動力蓄電池運輸應符合國家相關法律法規標準要求,盡量保證其電池結構完整,運輸前應根據廢舊動力蓄電池安全特性進行分類,按照相關標準採取對應的運輸方案,具備防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保障措施,並制定應急預案。”

  關鍵共性技術亟待突破

  我國鋰資源量為700萬噸左右,位居全球第四。但由于鋰礦品位差、提純難度大、成本高,每年需要進口大量的鋰礦,對外依存度超過85%;“中國需求”還推動了電池級碳酸鋰價格的暴漲,從2015年初的不到5萬元/噸上漲到2017年底的18萬元/噸,漲幅接近三倍,不利于新能源汽車産業發展,對我國的資源安全提出嚴重挑戰。

  張天任説,廢舊動力蓄電池是寶貴的“城市礦山”,金屬含量遠高于礦石,將其中的鋰、鈷、鎳等有價金屬加以回收,再生利用,能提高資源利用效率,降低對外依存度等。廢舊動力蓄電池如果處理不當,隨意丟棄,會對生態環境造成很大危害。“如正極材料中的鈷、鎳等重金屬元素,電解液中的有機物,負極中的碳材料等,都會對水體和土壤造成嚴重污染,特別是重金屬一旦滲入土壤,數十年都難以恢復。”

  于是,在節能環保方面,《規范條件》修訂稿首次對鋰元素的回收率提出規范,即不低于85%,採用材料修復工藝的,材料回收率應不低于90%。為了避免工藝簡陋、技術落後的回收再生“小作坊”影響行業的整體健康發展,《規范條件》修訂稿升級了環保要求。新建、改擴建綜合利用企業應嚴格執行環評制度,納入固定污染源排污許可分類管理名錄的建設項目,按照國家排污許可有關管理規定要求申請排污許可證;而綜合利用過程中産生的廢水、廢氣和工業固體廢物等在線監測裝置,從過去的“鼓勵安裝”變更為“應具備”等。

  《規范條件》修訂稿強調,“應選擇生産自動化效率高、能耗指標先進、環保達標和資源綜合利用率高的生産設備設施,採用節能、環保、清潔、高效、智能的新技術、新工藝。”張天任説,目前再生技術尚未成熟,自動化水平低,成本居高不下。“應針對廢舊動力蓄電池再生利用存在的薄弱環節,組織産學研聯合攻關,不斷提高工藝裝備水平、金屬提煉技術、節能降耗水平,突破關鍵共性技術,有效降低生産成本,逐步培育成熟産業體係。”

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【糾錯】 責任編輯: 劉芳宇
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