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居安思危:动力锂电池回收宜未雨绸缪

导读: 淘汰和废弃动力锂电池的处理将是我国不得不面临的问题,如何实现动力锂电池与环境共融,即动力锂电池的高效回收利用已成为摆在产业可持续发展面前的重要课题。

  从年初新能源汽车新一轮补贴政策出台,到7月《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》发布,国家一系列组合拳式的利好政策,将推动我国含电动汽车在内的新能源汽车的快速发展,也必将带动动力锂电池呈现爆发式增长。可以预计,不久的将来,淘汰和废弃动力锂电池的处理将是我国不得不面临的问题,如何实现动力锂电池与环境共融,即动力锂电池的高效回收利用已成为摆在产业可持续发展面前的重要课题。

  一、动力锂电池回收利用势在必行

  海量的动力锂电池淘汰和处理将成为未来的重大问题。据权威机构统计,2014年1-10月,我国纯电动乘用车生产2.22万辆,同比增长7倍,插电式混合动力乘用车生产1.11万辆,同比增长20倍。电动汽车产量的增长,带动了动力电池需求量的大幅增加。由于动力锂电池报废的标准是电池容量低于80%,未来随着电动汽车的产业化和商业化,海量的动力锂电池淘汰和处理,将是电动汽车产业可持续发展必须面对的一个难题。据赛迪经智预测:到2015年,动力锂电池累计报废量将达到2-4万吨, 2020年为12-17万吨。

  动力锂电池回收利用将是降低电池成本的有效途径。动力锂电池的使用寿命约为20年,汽车上的动力锂电池使用3-5年后由于电池性能下降必须更换。淘汰下来的锂电池容量在70%-80%之间的,若直接做资源化回收是极大的浪费,经过检测和处理后,可继续用于新能源分布式发电站、路灯、通讯基站等储能领域,也可用在电动场地车、游览车、高尔夫球车等低速电动车上,实现电池的梯级利用,从而降低30%-60%的电池成本。实践证明,从2007年到2012年,特斯拉通过回收利用和规模化效应,将其使用的18650圆柱电池的成本降低了约40%。

  动力锂电池回收将成为缓解资源瓶颈的重要手段。废弃锂电池中通常含钴5%-15%,锂2%-7%,镍0.5%-2%,其回收再利用价值高。第一,钴、镍废料的回收技术较为成熟,拆解回收钴、镍废料已成为当前处理废旧锂电池的主要目的,特别是自今年1月印尼镍原矿出口禁令后,国际市场镍价涨幅已超过60%。第二,国外研究机构预测,电动汽车和储能市场一旦真正爆发,到2050 年,全球的金属锂需求量将达到4000万吨,而全球目前已探明锂资源总储量换算成金属锂最多4500万吨;我国的锂储量仅占世界储量的10%,全球金属锂供给捉襟见肘时,我国的锂资源危机将更加突出。

  二、我国动力锂电池回收利用面临的问题与挑战

  小作坊充斥动力锂电池回收利用市场。我国锂电池回收行业大企业少,90%以上的废旧锂电池都流入了没有资质的电池翻新小作坊。由于处理成本低廉,“高价回收”是他们最大的竞争优势,他们对回收的废弃锂电池进行简单处理和修复,甚至重新包装后,就回流到二手市场,造成动力锂电池市场鱼目混珠。而一些损坏或报废的动力锂电池,则处于无人回收的尴尬局面。

  动力锂电池回收利用的技术仍待突破。目前,企业为平衡耗能和水污染的问题,主要采取“干、湿结合”的方法对锂电池进行拆解并回收钴、镍等贵金属。而回收碳酸锂尽管可以应对未来锂资源短缺,但当前国内外关于回收碳酸锂的研究还没有取得实质性突破,从锂电池中回收碳酸锂的成本仍是企业直接生产成本的5倍以上。

  回收利用的政策环境亟待改善。首先,我国相应的管理制度对废旧电池回收利用市场的规范化发展约束力不足,缺乏具体措施,生产者、使用者和管理者以及回收者各方责任不清。其次,国外锂电池回收处理企业,可以按照废弃电池量从生产企业得到相应的处理费用,而我国的境遇正好相反,锂电池回收企业反而要向生产企业支付一定的费用。再次,由于我国新能源汽车相关企业产业链关联性较差,无论是整车企业、电池企业或者电池租赁商,都难以主动牵头研究动力电池的梯次利用。

  回收利用的产业化难以形成。由于我国的锂电池缺乏统一标准,电池的构成不尽相同,甚至同一种三元材料,成分比例也存在很大的差异,从废旧锂电池中直接回收正极材料、负极材料、电解液、隔膜等高附加值的中间品商业化难度很大。中间品再利用到电池制造,也难以满足控制、批次稳定性以及一致性要求,很难形成大规模的回收再利用产业链。特斯拉正是采用同一公司、统一规格的18650电池,实现了电池回收利用的产业化。

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