從2008年北京奧運會第一次大規(guī)模使用電動公交車開始,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過十年。這十年間,新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模屢創(chuàng)新高,也帶動了動力電池行業(yè)的發(fā)展。
據(jù)東方證券調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2015~2017年,新能源汽車帶動了上游動力電池大規(guī)模出貨,累計出貨量已經(jīng)超過85GWh。中國汽車技術(shù)研究中心的預測,2018~2020年全國累計報廢動力電池將達12萬~20萬噸,而到2025年,這一數(shù)字累計將超過75萬噸,市場規(guī)模超過百億元。
與市場規(guī)模不斷增長相對應,我國動力電池回收模式不成熟、行業(yè)魚龍混雜等也成為嚴峻的現(xiàn)實問題,大規(guī)模的廢舊鋰離子電池若處理不當,不僅浪費大量寶貴資源,阻礙產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,還將成為破壞生態(tài)環(huán)境的重大隱患,危及公眾健康。
“我國在電池回收的管理方面是吃過虧的。比如鉛酸蓄電池,應用于包括汽車發(fā)動機的啟動等不少場景,其報廢和回收利用曾經(jīng)出現(xiàn)比較多問題?!敝袊こ淘涸菏?、北京理工大學教授孫逢春說。
他認為,從環(huán)保和綠色可持續(xù)發(fā)展層面看,動力蓄電池的回收利用和溯源管理有著非常重要的意義,需要從政策層面提前引導,建立退役動力電池的回收處理產(chǎn)業(yè)體系,保證整個新能源產(chǎn)業(yè)鏈條健康發(fā)展。
回收利用刻不容緩
“1個20克的手機電池可污染3個標準游泳池容積的水,若廢棄在土地上,可使1平方公里土地污染50年左右。試想,如果是幾噸重的電動汽車動力電池廢棄在自然環(huán)境中,大量重金屬及化學物質(zhì)進入大自然,將會對環(huán)境造成多大的污染?!北本├砉ご髮W教授吳鋒的觀點,曾一度引起了行業(yè)的大討論。
中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)資源中心、回收利用部部長李龍輝對《財經(jīng)國家周刊》記者表示,鋰離子動力蓄電池因正極材料不同,分別含有鋰、鎳、鈷、錳等金屬。從環(huán)保角度來看,這些金屬材料若回收處理不當,會造成重金屬污染,并通過生物鏈進入人體。
在中科院過程工程研究所研究員曹宏斌看來,金屬一旦污染土壤,比廢水的污染危害更大,而且簡單的有機污染,一方土的修復成本在600~1000元,但做六價鉻修復一方土需要一兩千元,而且這只是固定了污染金屬、減少活性遷移,還沒有將污染金屬從土壤中完全脫除掉。
“除了環(huán)境污染,如果動力蓄電池大量退役后沒有規(guī)范回收處理,還存在著公共安全隱患?!崩铨堓x說。
他介紹說,廢舊電池如果內(nèi)部或外部出現(xiàn)短路的情況,正負極會產(chǎn)生大電流導致高熱,引起正負極燃燒,由于電解液的助燃作用,在快速反應情況下會爆炸。
深圳市格林美高新技術(shù)股份有限公司董事長許開華表示:“這(廢舊動力電池回收)不單是個技術(shù)和商業(yè)問題,更是一個社會問題。燃油汽車到新能源汽車是從黑色到綠色,做好電池回收就打通了綠色回到綠色的閉環(huán),沒做好,那就是從綠色倒退到黑色。”
“在國家、企業(yè)和研究院所層面,動力蓄電池回收利用是一個非常緊急的問題。”孫逢春表示,“前幾年在十城千輛項目、公共領域示范和家用電動車上安裝的第一批動力蓄電池,已經(jīng)到了退役的時候,雖然數(shù)量不是很多,但如何處置很受關(guān)注?!?/p>
前車之鑒
在回收新能源汽車磷酸鐵鋰、三元鋰等動力電池材料之前,我國實際上已經(jīng)在電池回收領域布局多年,但效果并不理想。
早些年,在低速電動車等應用場景的帶動下,我國已經(jīng)成為全球最大的鉛酸蓄電池市場,國家發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示,2017年,我國金屬鉛的產(chǎn)量為472萬噸,約占全球鉛總產(chǎn)量的44%,2016年8月1日起施行的新版《國家危險廢物名錄》里,廢鉛酸蓄電池就被認定為危險廢物。
不過,中國有色金屬工業(yè)協(xié)會再生金屬分會副會長、河南豫光金鉛集團有限責任公司副總經(jīng)理李新戰(zhàn)說,我國境內(nèi)年報廢鉛酸蓄電池600萬噸左右,呈逐年增長的態(tài)勢,雖然回收率較高,但在回收、貯存、處置、利用的過程中,仍有大量的環(huán)境污染現(xiàn)象。
在浙江天能集團董事長張?zhí)烊蔚刃袠I(yè)人士看來,其中一個重要原因是由于我國對廢舊鉛蓄電池缺乏回收運輸標準、車載路線控制等一系列政策細則,生產(chǎn)者責任延伸制度很難推進,導致企業(yè)產(chǎn)生的含鉛危廢品無處可去,進而帶來超期堆放甚至非法轉(zhuǎn)移等問題。
據(jù)了解,目前國家對鉛酸電池企業(yè)額外征收4%的電池消費稅,其本意是防治污染行為,但在實際回收過程中,廢舊鉛蓄電池的收購價格與非正規(guī)處理的小作坊相比處于劣勢,使得正規(guī)企業(yè)競爭力大大削弱。
武漢長光電源有限公司董事長鄭海東表示,4%鉛蓄電池消費稅實行后,該企業(yè)稅收負責一年將增加1000多萬元。
如此市場格局之下,相當一部分廢舊鉛酸電池流向了“黑市”,也成為近年來公安機關(guān)的打擊重點。
比如,2017年6月,江蘇南通通州區(qū)環(huán)保、公安等部門聯(lián)合破獲了5起非法傾倒廢舊鉛酸蓄電池廢液的環(huán)境違法案件;2018年1月,山西省公安部門打掉一個以廢舊鉛酸蓄電池為原料,進行拆解、熔煉、銷售鉛錠“一條龍”的犯罪團伙。
“非法回收模式回收的廢舊鉛蓄電池量長期占據(jù)回收市場主導,導致合法正規(guī)的回收企業(yè)生存空間越發(fā)狹小,形成了‘劣幣驅(qū)逐良幣’的局面。”張?zhí)烊握f,這對當前及未來的新能源動力電池回收利用來說,是一個警醒。
新的“風口”
動力電池回收是一把典型的雙刃劍,處置不當會造成生態(tài)環(huán)境危害,但若有序規(guī)范化處理,廢舊動力電池的回收也蘊含不小商機。
行業(yè)普遍觀點中,當前,中國新能源汽車在銷量占比、保有量等方面均保持著世界第一的地位,未來市場份額繼續(xù)擴大也是大概率事件,這為動力電池回收提供了廣闊的前景。
而進一步來看,動力電池中的鈷、鎳及碳酸鋰等元素具有巨大的市場價值,能為拆解回收帶來經(jīng)濟效益。
東方證券研報分析認為,不同類型動力電池金屬含量各不相同,按照我國未來動力鋰離子電池報廢量的推測,到2023年,可回收的有價金屬的市場價值可以達到:鈷73億元、鎳84億元、鋰146億元、錳8.5億元。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析道,我國鋰資源供給有限,90%以上的需求都依賴進口,而以磷酸鐵鋰電池為代表的廢舊電池中,鋰含量達到1.10%,顯著高于我國開發(fā)利用的鋰礦。
“回收利用雖然看似動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的最終端,但實際上也是產(chǎn)業(yè)鏈的源頭?!闭憬A友循環(huán)科技有限公司副總經(jīng)理高威喬說,電池回收使得上游原材料價格變成可控→降低成本→保障資源供應→收益共享→行業(yè)健康發(fā)展。
中國電池聯(lián)盟發(fā)布的《動力電池回收利用行業(yè)報告(2018)》測算,電池回收利用市場規(guī)模將在2020年達到65億元左右,之后,隨著電池報廢高峰期的到來,市場規(guī)模將很快突破百億元。
正是觀察到動力電池的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)機會,國家及相關(guān)主管部門也已經(jīng)啟動了動力蓄電池的回收體系建設,鼓勵電池回收市場發(fā)展,這讓相關(guān)企業(yè)紛紛加入電池回收利用的行列。
電池聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,2018年,動力電池回收企業(yè)數(shù)量已超過400家,僅2018年第一季度新增動力電池企業(yè)數(shù)量就與2016年全年數(shù)量相當。
除了電池回收企業(yè)的興起,在主管部門的制度要求和市場驅(qū)動下,不少整車企業(yè)也加入電池回收利用的行列,長安、比亞迪、北汽新能源、知豆等整車企業(yè)都在行動當中,開始與電池回收企業(yè)密集合作,搭建起初步的回收體系。
現(xiàn)實難題
雖然我國動力蓄電池回收利用行業(yè)已經(jīng)起步,但在實際工作中,仍然存在著諸多具體難題。
一方面,從技術(shù)角度來看,我國動力電池回收利用存在一些技術(shù)難點待突破。
據(jù)專家介紹,比較核心的技術(shù)難點有兩個,其一是動力蓄電池包(組)的設計多種多樣,電池包的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設計、模組連接方式、工藝技術(shù)各不相同,電池的種類結(jié)構(gòu)復雜多樣,電池使用的壽命狀況也具有多樣性,這就造成了拆解困難。
其二是動力電池的梯次利用和再生利用在退役電池殘值評價、多種電池的兼容性處理、負極等材料的回收等方面,還有未形成較為成熟的技術(shù)路線。
另一方面,從成本角度來看,目前動力蓄電池退役量還未完全形成規(guī)模,企業(yè)難以實現(xiàn)規(guī)模效應,導致盈利困難。