動力電池回收利用淺析

2017-12-28 11:17:27 來源:新材料產業作者:孫嘉遙郭雙桃　點擊量：評論 (0)

能源是社會發展的動力，現代文明的基石。然而，傳統化石能源過度消耗引起的能源危機和粗放使用帶來的環境污染，成為困擾社會健康發展亟待解決的難題。新能源電動汽車在降低石油依賴和緩解大氣污染方面，具有很大

能源是社會發展的動力，現代文明的基石。然而，傳統化石能源過度消耗引起的能源危機和粗放使用帶來的環境污染，成為困擾社會健康發展亟待解決的難題。新能源電動汽車在降低石油依賴和緩解大氣污染方面，具有很大的優勢[1]，得到了國家的強勁支持和大力推廣。2016年1-10月我國新能源汽車累計銷量達33.7萬輛，同比增長82.2%。隨著電動汽車快速發展，必然面臨車載動力電池的服役期滿報廢處置問題。動力電池回收再利用不僅可以有效降低電池成本，且能夠極大減少資源浪費，因此研究動力電池回收意義重大。

一、鋰離子電池回收政策

1. 國際電池回收政策

1991年歐盟頒布施行電池指令(91/157/EEC)，并隨著電池產業的快速發展和環保要求的不斷提高，前后2次修訂并分別出臺了電池指令(93/86/EEC)和(98/101/EEC)。2006年歐盟發布電池回收新指令(2006/66/EC)，規定其成員國電池回收再利用目標在2016年9月26日之前電池綜合回收率大于45%，工業電池實現100%回收;后于2008年補充發布了廢棄物框架指令(2008/98/EC)，對廢舊電池類別進一步細分，明確電池回收等級。

1993年日本修訂《節能法》并同時頒布《再生能源法》布局電池回收;于2000年政府施行“3R”計劃(recycling/reuse/reduce)，明確要求建立電池“循環-再利用”回收系統。

1991年和1994年美國相繼成立便攜式可充電電池協會(PRBA)電池和可充電電池回收公司(PBRC)，并制定環境保護標準輔助電池回收。

2.國內電池回收相關政策

我國動力電池回收起步較晚，電池回收政策和標準尚不夠完善，部分處于征求意見階段。

2012年7月，國務院印發《節能與新能源汽車發展產業規劃》中提出：1力爭到2015年EV+PHEV累計產銷量達50萬輛，到2020年累計產銷超500萬輛;2加強動力電池梯級利用和回收管理。2014年7月《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》中指出：制定電池回收政策、健全電池回收體系。2015年5月《中國制造2025》中將“綠色發展”作為戰略指導思想，發展目標中提到：工業廢物回收利用率至2015年要求達到65%，2020年73%，2025年則為79%。

2016年1月《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策》中確定電池生產施行編碼制、建立可回溯體系;明確采用生產者責任延伸制度，電池生產商承擔電池回收的主要責任。2016年12月《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法(征求意見稿)》中提及：為便于電池的二次回收，在電池設計階段要遵循易拆卸原則，生產過程中必須噴碼標記;此外管理辦法中還涉及到電池的銷售、利用、貯存及運輸中與廢舊電池回收的多種規定，是目前較為全面詳細的一套提案。

3.地方城市政策

除了國家電池回收政策以外，地方政府會根據本地的新能源汽車行業、鋰離子動力電池發展現狀，補充相關的地方性政策法規，以下以一線城市北京、上海、廣州、深圳為例。

(1)2016年1月，北京舉辦《汽車有形市場未來發展趨勢論壇》，會上明確提出：1新能源車企是動力電池回收的第一責任主體;2退役的動力電池可梯次利用;3需要革新技術使廢舊電池回收利用率達到99%。

(2)2014年5月，上海發布的《上海市鼓勵購買和使用新能源汽車暫行辦法》針對汽車生產廠商，每回收一套新能源汽車動力電池，給予1 000元補助。此辦法于2016年3月予以再次修訂，明確電池新能源汽車生產廠商應承擔新能源汽車廢舊動力電池回收的主體責任，具備與銷售的新能源汽車總量規模相匹配的電池回收、利用和處置能力。

(3)2014年11月，廣州印發《廣州市新能源汽車推廣應用管理暫行辦法》提出：在廣州市構建車用動力電池回收體系，相關企業需提交電池回收承諾表。

(4)2016年9月，深圳發布《深圳市2016年新能源汽車推廣應用財政支持政策》通知，要求新能源汽車生產企業應負責回收利用，對計提了動力電池回收處理資金的企業，按經審計確定的金額50%對企業給予補貼，專項用于動力電池回收。

二、鋰離子電池回收市場

新能源電動汽車市場的爆發式增長，不僅帶來了規模龐大的鋰離子動力電池需求，也使得動力電池回收再利用迫在眉睫。然而，由于電池的回收標準、政策、技術等方面尚不完善，動力電池的回收比例目前僅在10%左右，不僅帶來了大量的資源浪費而且廢舊電池閑置也會造成一定的環境污染，如產生HF酸、貴金屬浸入土壤等。

據中國汽車工業協會統計，2015年新能源汽車產銷量分別為34.0和33.1萬輛，同比分別增長3.3倍和3.4倍;2016年1-6月我國新能源汽車累計產銷量分別為17.7和17.0萬輛，比上年同期分別增長125.0%和126.9%，截至到2016年11月累計銷量已達到40.2萬輛(見圖1)。隨著國家“十三五”規劃出臺，新能源汽車行業被持續看好，未來市場將進一步擴大。新能源汽車市場的繁榮，催生了規模龐大的動力電池需求，2016年上半年我國動力電池出貨量達到10.1GWh。

進一步觀察近幾年鋰電池產量數據可以發現，動力電池市場從2014年爆發，基本與新能源汽車市場同步。考慮到新能源車用電池的使用壽命問題(乘用車4～6年，商用車2～3年)，預期動力電池回收市場會在2018年爆發。

圖1 歷年數據分析

三、鋰離子電池回收標準

電池回收是一個逆向物流的過程，處于產業鏈的末端，完善系統的行業標準不僅有助于電池回收，而且有利于促進動力電池行業的健康發展(見圖2)。考慮到每一階段產品和責任的差異，在產業鏈的每個階段，國家都制定了相應的標準。

圖2 動力電池產業鏈

與電池回收相關標準如下：1廢舊電池貯存標準：應符合《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》和《危險廢物貯存污染控制標準》;2廢舊電池處理廢物排放：應符合《大氣污染物綜合排放標準》、《污水綜合排放標準》;3廢舊電池回收利用率標準：濕法冶煉，鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于98%;火法冶煉，稀土鎳、稀土的綜合回收率應不低于97%;部分標準尚在制定審批中，如《車用動力電池回收利用拆解規范》、《車用動力電池回收利用余能檢測》和國標《廢舊電池儲運規范》。但部分企業協會也會制定自己的企業標準，如《IATA2016鋰電池運輸指南》。此外關于電池生產設計階段與電池回收相關的標準尚未見報道。