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电动汽车电池回收何解?一起来看深圳的经验吧!

2018-07-23 15:01
ERR能研微讯
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中国矿业大学(北京)—李鑫编辑

近日,绿色低碳发展基金会发布《深圳市动力电池回收利用机制与政策研究》报告。

随着我国新能源汽车产业的发展,动力电池报废渐成规模。以锂离子电池为主的动力电池,报废后若不加以处理而直接进入环境,会对人体健康、水体和土壤造成严重的负面影响。动力电池回收利用研究有助于减少环境污染,促进资源综合利用和循环经济发展。为建立和完善动力电池回收利用体系,国家陆续出台了一系列关于动力电池回收利用的政策,深圳市也不断地进行探索,出台了一些地方的强制性和经济激励性政策,但是动力电池回收利用并未形成完善的、系统的政策体系。

1、动力电池回收利用

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未来几年,新能源汽车动力电池将会迎来“报废潮”。深圳作为中国推广新能源汽车动力电池重点城市,未来几年,也将会面临动力电池大规模报废带来的处理处置的巨大压力。

电池回收利用采用“先梯级利用后再生利用”的原则,对于轻度报废电池(电池性能下降到原性能的50%~80%),经过筛分、拆解、重组后贴上梯级利用标签,可再用于储能系统、路灯、UPS 电源、低速电动车等领域。重度报废电池(电池性能下降到原性能的50%以下)通过拆解再生,回收其中的电极材料,尤其是钴(Co)、镍(Ni)、锂(Li)等贵金属。

2、中国动力电池现状

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作为新能源汽车的核心零部件,动力电池的发展紧随新能源汽车整体市场趋势,从2015 年新能源汽车市场开始大幅上涨后,动力电池市场也呈现爆发趋势。根据中国电子网的统计,从动力电池历年出货量看,2015 年开始动力电池产销量崛起,从2014 年的仅3.7 GW·h 的出货量跃居至2015 年15.7 GW·h,同比增长超过3 倍。2016 年有产量的新能源汽车搭载电池总量达28 GW·h,与去年同期相比增长79%,超过去年全年动力电池出货量近12 GW·h。(注释:动力电池出货量为保守统计数据,源于新能源汽车产量与其搭载的电池容量乘积。由于未考虑其他影响因素,电池厂商实际产能会高于此。电池产量计算公式:车型搭载电池容量×车型产量。)

3、动力电池寿命

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宁德时代作为我国最大的电池生产商,结合自身工艺提出一个寿命预测曲线。根据上图可知,该预测模型预测动力电池使用寿命大约为6-8 年或者行驶里程达到20 万公里左右则动力电池达到报废水平。

4、纯电动汽车动力电池报废量发展趋势

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我国纯电动汽车动力电池报废量在未来几年一直呈现上升趋势,在2019-2020年间以及2024和202年间增速最大。2025年左右,报废动力电池数量将达到136.8881万吨。

5、各类电池成本占比情况

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对市场上各主流电池的成本占比情况分析发现,LFP 电池的主要成本构成为负极材料,大约占21%,其次是正极材料,占比19%。而三元电池的主要成本构成为正极材料,占比在30%-35%之间,其次为负极材料,占比约为17%。

主要结论

动力电池报废量渐成规模,回收和再利用成为当务之急。得益于国家政策的强力支持,我国新能源汽车近几年来呈现“井喷”式的发展态势,动力电池报废量也随之渐成规模。本研究综合考虑补贴因素变化,电动汽车车型占比、报废年限,不同类型动力电池的续航里程、循环次数,推测到2020 年动力电池报废量约达30 万吨,到2025 年报废量达130 多万吨

不同种类的动力电池回收价值不同,应当采取差异化回收政策。对于三元系电池,由于贵金属钴价格持续坚挺,报废三元电池的市场回收价格通常在15000 元到30000 元每吨,仅靠市场自身就可以完成回收再利用。从现阶段锂矿价格来看,报废的磷酸铁锂电池也具有贵金属回收价值,但不排除如果锂相关产品价格持续调整,回收磷酸铁锂电池将会变得无利可图的情况发生。

梯级利用具有可行性。报废后的动力电池可用于通信基站、电网储能、家庭商业储能、移动电源、低速电动车等领域,制约大规模梯级利用的主要因素是电池残余容量无损快速检测技术发展与废旧动力电池残余容量不一致。

政策建议

1、动力电池回收利用政策定位

深圳市动力电池回收利用政策要与国家相关政策保持一致,要与《中华人民共和国道路交通安全法》等上位法协调;动力电池回收机制要与新能源汽车补贴政策结合,不必采取其它经济激励措施;动力电池回收政策,主要依靠信息化手段,辅助以行业管理规范,约束相关责任主体行为,慎用强制手段,如确实必要,也仅针对相关企业采用,不对消费者进行强制性约束。

2、建立溯源编码管理信息化平台

建立深圳市动力电池信息化监管平台。电池生产企业按《汽车动力电池编码规则》(GB/T34014-2017)对电池进行唯一性编码,并将电池初始信息记录于动力电池信息化管理平台。汽车生产企业在信息平台中建立新能源汽车与动力电池编码的对应关系。新能源汽车销售商、动力蓄电池维修更换机构、电池租赁等运营企业在信息溯源平台中对相关信息变动进行变动登记。梯级利用企业要按照编码规则对梯级利用电池进行重新编码并保留原编码。再生利用企业及汽车报废厂对动力电池进行注销申请和处理信息登记。

3、废旧动力电池收集

汽车生产企业或者进口车经销商承担动力蓄电池回收利用主体责任。动力电池置换必须强制执行以旧换新,依靠动力电池信息系统约束动力电池生产厂家和新能源汽车厂家,对不执行以旧换新的企业,实行市场禁入。报废汽车拆解企业要与汽车生产企业、动力电池生产企业、回收利用企业建立合作网络。报废汽车车主自主选择上述合作网络中的车企、电池企业或回收利用企业,在报废汽车拆解企业监督下,进行废旧动力电池拆卸。废旧电池拆卸后进入回收网络,并更新动力电池信息。

4、储存运输要求

废旧动力电池贮存运输要保证安全性,按危险货物管理。

5、梯级利用

加强对梯级利用企业的规范管理,设立梯级利用电池产品生产企业登记备案制度。梯级利用企业有责任对其生产的再利用电池产品进行回收。梯次利用产品的消费者将购买的产品返还到梯级利用企业,由梯级利用企业送回再生利用企业对电池进行拆解再生利用。

6、再生利用

再生利用企业应符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》(工信部公告2016 年第6 号)和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法》(工信部公告2016 年第6 号)的相关规定。拆解流程按《废电池污染防治技术政策》(环发〔2003〕163 号)、《车用动力电池20回收利用余能检测》(GB/T 34015-2017)以及《车用动力电池回收利用拆解规范》(GB/T 33598-2017)相关要求执行。严格遵守环保法律法规、标准和技术规范。

7、支持相关技术与标准的研发

支持快速检测技术与标准的研发,规范梯级利用企业检测步骤。对于报废后可进行梯级利用的动力电池,需出台一套快速检测标准。


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