編者按:新能源汽車不斷發(fā)展,動力電池作為其重要部件,目前各企業(yè)對動力電池的研發(fā)、生產(chǎn)、制造也在不斷推進中,預(yù)測到2020年,我國將有超23萬噸的動力電池累計退役量,65億元左右的動力電池回收利用規(guī)模,所以對于動力電池的回收必然也成為了動力電池發(fā)展重要的一環(huán)。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛的今天,動力電池的回收,顯得尤為重要。
根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)測,到2020年前后,我國純電動乘用車和混合動力乘用車動力電池累計報廢量將達到12萬到17萬噸。
根據(jù)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士預(yù)測,到2020年,將超過23萬噸的動力電池累計退役量,以及65億元左右的電池回收利用市場規(guī)模。
預(yù)計到2023年,整體市場規(guī)模合計將達到150億元,其中梯級利用約57億元,再生利用約93億元。
2012年07月10日,國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》指出,到2020年,我國純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產(chǎn)銷量將超過500萬輛。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù),截止2019年7月,我國新能源汽車2019年的產(chǎn)量完成70.1萬輛,動力電池產(chǎn)量累計為49.2GWh,動力電池裝車量累計34.7GWh。
顯然,車用動力電池的報廢,逐漸成了規(guī)模,如何處置退役動力電池,將是新能源車企與電池企業(yè)關(guān)注的重中之重。
說到新能源汽車電池回收,就涉及到了動力電池的產(chǎn)權(quán)歸屬問題?,F(xiàn)在來看,這是電池行業(yè)的一大挑戰(zhàn)。
如果電池產(chǎn)權(quán)歸消費者,可消費者購買使用之后,并沒有能力做電池回收,更不承擔回收的主體責任。
目前,雖然主機廠是動力電池回收的責任主體,可所有權(quán)卻不在主機廠手里,這就很難控制電池的流向。
一
我國動力電池回收體系在不斷的在完善,并明確了動力電池回收責任主體,各城市對電池回收利用政策也進行了積極探索。
2012年,國務(wù)院在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020)》中明確規(guī)定,要加強動力電池梯級利用和回收管理。制定動力電池回收利用管理辦法,建立動力電池梯級利用和回收管理體系,明確各相關(guān)方的責任、權(quán)利和義務(wù)。
2014年7月,《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導意見》提出,要研究制定動力電池回收利用政策,探索利用基金、押金、強制回收等方式,促進廢舊動力電池回收,建立健全廢舊動力電池循環(huán)利用體系。
2016年以來,工信部相繼出臺了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015 年版)》、《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》等文件,且明確了廢舊電池回收責任主體,加強行業(yè)管理與回收監(jiān)管。
為鼓勵生產(chǎn)企業(yè)回收動力電池,不少地方政府也有積極探索。
2014年,上海市發(fā)布《上海市鼓勵購買和使用新能源汽車暫行辦法》,要求車企回收動力電池,政府給予1000元/套的獎勵。
2015年,深圳發(fā)布《深圳市人民政府關(guān)于印發(fā)深圳市新能源汽車推廣應(yīng)用若干政策措施的通知》顯示,要求制定動力電池回收利用政策,由整車制造企業(yè)負責新能源汽車動力電池強制回收,并由整車制造企業(yè)按照每千瓦時20元專項計提動力電池回收處理資金,地方財政按照經(jīng)審計的計提資金額給予不超過50%比例的補貼,建立健全廢舊動力電池循環(huán)利用體系。
8月14日,國家發(fā)改委發(fā)布的《鉛蓄電池回收利用管理暫行辦法》提出,建立鉛蓄電池回收利用協(xié)作機制,實行鉛蓄電池回收目標責任制,制定發(fā)布鉛蓄電池規(guī)范回收率目標。
此外,《鉛蓄電池回收利用管理暫行辦法》還指出,到2025年底,我國鉛蓄電池規(guī)范回收率要達到 60%以上,該目標將根據(jù)行業(yè)發(fā)展情況適時調(diào)整。
不過,由于我國新能源汽車發(fā)展尚屬于探索期,目前多數(shù)動力電池還在質(zhì)保期內(nèi),所以車企和電池企業(yè)尚未對以上政策文件落實。
二
發(fā)達國家主要以法律作為防治電池污染和實現(xiàn)循環(huán)利用的重要保障。
他們通過建立健全完善的法律機制,充分實施“延伸生產(chǎn)者責任”制度,利用法律強制力對各個環(huán)節(jié)進行規(guī)定,約束整個電池生命周期的各個相關(guān)主體,使其必須按照法律規(guī)定承擔責任和履行義務(wù),并對違反法律規(guī)定的主體進行嚴厲的懲罰。
美國歷來相當重視環(huán)境管理方面的工作,針對廢舊電池的生產(chǎn)、收集、運輸和貯存等過程提出技術(shù)規(guī)范,并采取生產(chǎn)者責任延伸和押金制度。
從回收方面來看,美國國際電池協(xié)會制定了押金制度,促使消費者主動上交廢舊電池產(chǎn)品。
此外,美國政府推動建立了電池回收利用網(wǎng)絡(luò),采取附加環(huán)境費的方式,通過消費者購買電池時,收取一定數(shù)額的手續(xù)費和電池生產(chǎn)企業(yè)出資一部分回收費,作為產(chǎn)品報廢回收的資金支持。
同時,廢舊電池回收企業(yè)以協(xié)議價,將提純的原材料賣給電池生產(chǎn)企業(yè)。這種模式既能讓電池生產(chǎn)企業(yè)很好的履行相關(guān)責任義務(wù),也在一定程度上保證了廢舊電池回收企業(yè)的利潤,落實了生產(chǎn)者責任延伸制度。
從立法方面來看,美國針對廢舊電池立法涉及聯(lián)邦、州,以及及地方等層面,其中《資源保護和再生法》、《清潔空氣法》、《清潔水法》從聯(lián)邦法規(guī)角度,采用許可證管理辦法,加強了對電池生產(chǎn)企業(yè)和廢舊電池資源回收利用企業(yè)的監(jiān)管。
《含汞電池和充電電池管理法》主要針對廢舊二次電池的生產(chǎn)、收集、運輸、貯存等過程提出相應(yīng)技術(shù)規(guī)范,同時明確了有利于后期回收利用的標識規(guī)定。
紐約和加州的產(chǎn)品管理法案中覆蓋到鋰離子電池產(chǎn)品,要求制造商制定在不犧牲消費者和零售商利益的前提下,制定電池收集和回收的計劃。
作為電池生產(chǎn)大國,日本在回收處理廢電池方面一直走在世界前列,并建立了“蓄電池生產(chǎn)、銷售、回收、再生處理”的回收利用體系。
日本電池回收相關(guān)法律法規(guī)可以分為三個層面,第一層是基本法,即《促進建立循環(huán)型社會基本法》,第二層是綜合性法律,包括《固體廢棄物管理和公共清潔法》、《資源有效利用促進法》、《節(jié)能法》、《再生資源法》等,第三層是專門法,包括根據(jù)各種產(chǎn)品的性質(zhì)制度的專門法規(guī)。
1994年起,日本電池生產(chǎn)廠商開始采用電池收回計劃,建立起“蓄電池生產(chǎn)、銷售、回收、再生處理”的電池回收利用體系。
這種回收再利用系統(tǒng)是建立在每一位廠家自愿努力的基礎(chǔ)上,零售商家、汽車銷售商和加油站免費從消費者那里回收廢舊電池。電池遵循與其分布路線相反的方向,由回收公司進行分解。
歐盟采用生產(chǎn)者承擔回收費用的強制回收制度,并對電池使用者提出了法定義務(wù)。
自1990年開始,歐洲的車廠已開始強調(diào)在汽車中,使用可回收的材質(zhì)及零組件再利用。
2000年,歐盟通過2000/53/EC《關(guān)于廢棄汽車的技術(shù)指令》( 即 ELV 指令 ),目標在于建立收集、處理、再利用的機制,鼓勵將廢棄汽車的部件重復(fù)利用,減少汽車產(chǎn)品對環(huán)境的破壞,并致力于環(huán)境保護、資源保護、以及能源節(jié)約。
歐盟2006/66/EC電池指令與電池回收直接相關(guān),涉及所有種類的電池,并要求汽車電池生產(chǎn)商應(yīng)建立汽車廢舊電池回收體系。
從2008年開始,歐盟強制回收廢舊電池,回收費用則由生產(chǎn)廠家來負擔。
以電池回收領(lǐng)域較為成熟的德國為例,德國已建立較完善的回收利用法律制度。
依據(jù)歐盟和德國關(guān)于電池回收法規(guī)的規(guī)定,在德國,電池生產(chǎn)和進口商必須在政府登記,經(jīng)銷商要組織收回機制,配合生產(chǎn)企業(yè)向消費者介紹在哪兒能免費回收電池,最終用戶有義務(wù)將廢舊電池交給指定的回收機構(gòu)。
三
雖然我國動力電池回收體系不斷的在完善,但在落實方面卻并不盡如人意。所以,目前我國動力電池回收和再利用好面臨著諸多問題,這些問題亟需解決。
首先是退役電池復(fù)雜性高,拆解不便問題,退役動力電池復(fù)雜程度很高,包括不同類型電池制造和設(shè)計工藝的復(fù)雜性、串并聯(lián)成組形式、服役和使用時間、應(yīng)用車型和使用工況的多樣性等。
比如,電池有方型、圓柱形不同類型,其疊片、繞組形式也不同,由于集成形式不同,成組后電池包也各異。這些復(fù)雜性,導致電池回收再利用,或拆解時極為不便。
如果進行自動化拆解,對生產(chǎn)線的柔性配置要求比較高,從而導致處置成本過高。
因此,在目前自動化水平不高的情況下,多數(shù)工序是人工完成的,工人的技能水平可能會影響著電池回收過程中的成品率,同時手工拆解過程中,電池短路、漏液可能導致起火或者爆炸,對人身和財產(chǎn)有潛在安全隱患。
其次是退役電池一致性差,品質(zhì)不高的問題,退役電池的再利用必須經(jīng)過品質(zhì)檢測,包括安全性評估、循環(huán)壽命測試等,將電芯分選分級,再重組后才可以被再利用。
但是如果動力電池在服役期間沒有完整的數(shù)據(jù)記錄,再利用過程進行電池壽命預(yù)測時,準確度可能會下降,電池的一致性無法保障。
由于不同電池的內(nèi)阻特性、電化學特性、熱特性相同,電池的不一致性和可靠性可能也無法保證,如果一些存在問題的電池在篩選過程中
沒有被檢驗出來,而再次被使用,會增加其他整個電池系統(tǒng)的安全風險。
然后是回收拆解成本較高,經(jīng)濟性欠佳的問題,目前動力電池回收產(chǎn)業(yè)還未形成規(guī)模效應(yīng),國內(nèi)還未建立成熟的回收體系,一些企業(yè)雖然涉及了動力電池回收業(yè)務(wù),但是收效率較低,投入超出電池價值,缺乏盈利點。
由于鋰離子電池回收技術(shù)路線比較復(fù)雜,回收工藝成本高。而除了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都偏低。
在動力電池再利用領(lǐng)域,由于電池檢測和重組時,設(shè)備和人工投入成本較高,導致電池出廠價格偏高,用于儲能并不具有經(jīng)濟性。
根據(jù)中國科學電力研究院數(shù)據(jù),2015年,鋰離子電池儲能綜合度電成本為0.73元/kWh,而鉛炭電池、抽水蓄能度電成本目前已經(jīng)接近 0.4元/kWh,目前鋰離子電池儲能經(jīng)濟成本還不具備優(yōu)勢。
最后是回收政策缺乏監(jiān)管,執(zhí)行不樂觀的問題,關(guān)于電池回收方面,我國發(fā)布了一些相關(guān)政策,但是,由于政策并不是強制性管理,且缺乏明確的獎懲機制,加上動力電池回收再利用經(jīng)濟性不高,因此,各級動力電池相關(guān)主體對政策的執(zhí)行不樂觀。
四
由于動力電池的不標準化,因此影響了其回收再利用過程中的拆解、檢測等裝備的復(fù)雜程度、一致性、安全性和經(jīng)濟性。
因此,有必要對動力電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計、連接方式、工藝技術(shù)、集成安裝等標準化進行研究分析。
首先,要加大回收再利用關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),需要加大對廢舊電池拆解、重組、測試和壽命預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān),提高其技術(shù)成熟度和生產(chǎn)過程的安全性。
同時,提高電池拆解,重組及回收技術(shù)的工藝水平和自動化水平,提高拆解、重組和回收過程的效率,使動力電池回收的材料和再利用電池出廠具有經(jīng)濟可行性和安全性。
在開展技術(shù)經(jīng)濟分析和評價的基礎(chǔ)上,開展創(chuàng)新商業(yè)模式試點,積累經(jīng)驗之后,對具有推廣價值的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式進行復(fù)制,避免一哄而上。
應(yīng)該落實動力電池回收再利用體系建設(shè),并利用補貼機制和優(yōu)惠政策提高企業(yè)和消費者的積極性,但要避免一些投機企業(yè)為了補貼跟風進入這個行業(yè),形成公平和良性的競爭機制,以有利于產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
此外,因進一步落實《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015 年版)》中要求的動力電池編碼制度,以及可追溯體系,盡快制定動力電池編碼強制標準,將可追溯系統(tǒng)與新能源汽車產(chǎn)品公告管理掛鉤,保證電池有全生命周期信息記錄,提高檢測評估的便利性和準確性。
《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策(2015 年版 )》明確了電池回收責任主體和追責方式,但對新能源汽車動力電池回收,尚未有明確的賞罰機制,企業(yè)也沒有將動力電池回收看成是有利可圖的事情。
所以,目前亟需制定動力電池回收再利用激勵實施細則,建立明確的賞罰機制。
比如,對未按照回收政策履行責任義務(wù)的企業(yè)進行必要的懲罰,包括行政處罰和經(jīng)濟處罰,如有必要,可以與車輛公告和電池目錄掛鉤。
還可以對電池回收企業(yè)和電池再利用企業(yè)按照電池套數(shù)、容量等方式進行補貼、稅收優(yōu)惠,保證回收再利用企業(yè)的經(jīng)濟性。
對消費者,可以采用押金和獎勵并行的制度,消費者主動上交廢舊電池時,退回押金并增加額外補償,培養(yǎng)消費者動力電池回收的意識。
總而言之,言而總之,新能源汽車的快速發(fā)展,意味著動力電池的報廢將成規(guī)模,車用動力電池退役后,如果不進行必要的回收和處理,不僅會造成資源的浪費,也會對環(huán)境造成一定的污染。
不管是政府、企業(yè),還是消費者,都應(yīng)該積極發(fā)揮聯(lián)動機制,推動動力電池回收和再利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,減少動力電池的污染和浪費問題,延長動力電池使用壽命和價值鏈。
原標題:我們對動力電池回收再利用是否過于樂觀?