我國一年生產(chǎn),消費多少干電池和鉛酸電池?以2014年的數(shù)據(jù)為例,堿錳和堿鋅這兩大類干電池產(chǎn)量總和即達到322億只,相當于中國人在2013年大約人均消費22只干電池。鉛酸蓄電池在2013的總產(chǎn)量達到了204GWh,約相當于人均消耗145Wh。
那么我們回收了多少干電池和鉛酸電池呢?據(jù)中國電池工業(yè)協(xié)會的估計,干電池正規(guī)回收比例不足2%,其他的基本都被混入生活垃圾進行處理。鉛酸電池正規(guī)回收比例不足40%,其他都流向了各類黑作坊,或直接被當作工業(yè)/生活垃圾處理掉。
一年多達上百億只各類化學電池未得到正確的回收和處理,而是被當作垃圾進行丟棄、焚燒、填埋,成千上萬噸有害的重金屬,如鉛、汞、鎘、鋅、鎳、錳等,以及各類化合物和酸性物質(zhì),進入空氣、土壤、河流以及地下水,變成巨大的難以根除的污染源,包圍著我們生存的每一寸空間,將造成持續(xù)上百年的污染。
再來看看電動汽車動力系統(tǒng)所采用的鋰離子電池,目前,全球電動汽車市場(不包含燃料電池汽車),其動力電池類型主要有磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳鈷錳三元等,這些電池在退役后,是否會成為潛在的“污染源”?
鋰離子電池中不含汞、鎘、鉛等毒害大的重金屬元素,但鋰離子電池的正負極材料、電解質(zhì)溶液等物質(zhì)對環(huán)境和人體健康還是有很大影響。因此,如將廢舊鋰離子電池采取普通的垃圾處理方法(包括填埋、焚燒、堆肥等),其中的鈷、鎳、鋰、錳等金屬以及無機、有機化合物必將對大氣、水、土壤造成嚴重的污染,具有極大的危害性。廢舊鋰離子電池中的物質(zhì)如果進入環(huán)境中可造成重金屬鎳、鈷污染(包括砷),氟污染,有機物污染,粉塵和酸堿污染。廢舊鋰離子電池的電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,如LiPF6、LiAsF6、LiCF3SO3、HF、P2O5等,溶劑及其分解和水解產(chǎn)物,如DME、甲醇、甲酸等,都是有毒有害物質(zhì),可造成人身傷害,甚至死亡。
以我國電動汽車的發(fā)展速度,如果到2020年時,電動車市場存量超過500萬輛,以一輛車平均配備20kWh的電池來估算,約有1億kWh(1000 GWh)的鋰離子電池進入汽車市場。如果回收處理不當,所造成的環(huán)境危害,恐怕是數(shù)倍于干電池和鉛酸電池。
因此,如何應對電動汽車后市場,合理的回收和利用汽車退役下來的動力電池,不是等電動汽車市場發(fā)展起來之后才去考慮和規(guī)劃的,而是應該在當前,進行技術(shù)、市場、產(chǎn)業(yè)、政策、環(huán)保等各方面的研究和實踐,完善電動汽車市場的相關(guān)配套措施。
我們絕不能走先發(fā)展、后污染、再治理的老路,不要讓電動汽車這一被寄予厚望的“環(huán)?!敝ǎY(jié)出腐爛惡臭的果實。
三、 汽車領(lǐng)域動力電池規(guī)模
2012年之前,電動汽車的市場規(guī)模較小,更多的是在進行示范工程推廣,以此帶動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2012~2014年,是市場規(guī)??焖僭鲩L的時期,經(jīng)過前期的政策推動和產(chǎn)業(yè)積累,市場呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的態(tài)勢,表現(xiàn)為車型多樣化(各大車企都推出了自己的代表產(chǎn)品),商業(yè)模式多樣化(出租運營、分時租賃、微公交等),參與主體多樣化(傳統(tǒng)車企、新能源車企、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、其他類型企業(yè)等)。
進入汽車市場的動力電池,與電動汽車發(fā)展態(tài)勢相同,也在最近幾年呈現(xiàn)出加速度發(fā)展的趨勢。市場的強勁需求,帶動了國內(nèi)原材料企業(yè)、電芯企業(yè)、電池pack企業(yè)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)擴張,也吸引了國外的行業(yè)龍頭,如三星SDI,LG化學在中國建廠,更好的服務中國市場。
2014年中國鋰電行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)
從市場集中度看,2014年中國動力電池產(chǎn)值前10企業(yè)占據(jù)總產(chǎn)值比例達到77%,市場份額集中在少數(shù)企業(yè)中。中國動力電池企業(yè)數(shù)量接近100家,而真正進入整車供應體系的企業(yè)數(shù)量不超過20家,市場兩極分化較為突出。由于2014年以來電動汽車市場出現(xiàn)井噴發(fā)展態(tài)勢,國內(nèi)一線動力電池企業(yè)產(chǎn)能緊張,市場供應出現(xiàn)不足,給國外企業(yè)(三星SDI,LG化學)和國內(nèi)二線企業(yè)進入整車供應體系提供了更多的機遇。