近日,工業(yè)和信息化部近日對2016年發(fā)布的《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》(以下簡稱《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》(以下簡稱《辦法》)進行了修訂并正式向社會公開征求意見,對動力電池綜合利用提出了更完善、更安全、更節(jié)能環(huán)保等要求。
再生利用尚處起步階段
據(jù)中國汽車技術研究中心測算,結合汽車報廢年限、電池壽命等因素,2018年—2020年,我國累計報廢動力電池將達12萬—20萬噸,2025年達到35萬噸的規(guī)模。可以說,新能源汽車動力蓄電池大規(guī)模報廢的浪潮即將到來。
“動力蓄電池使用年限一般在5—8年,有效壽命則在4—6年,這意味著第一批投入市場的新能源車動力電池基本處于淘汰臨界點。”天能集團董事局主席張?zhí)烊胃嬖V科技日報記者,通常動力蓄電池容量衰減至80%以下時,將不能完全滿足汽車動力需求,可以梯次利用于其他領域。
工信部發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用調(diào)研報告(簡介)》顯示,當前動力蓄電池梯次利用大部分處于試驗示范階段,主要集中在備電、儲能等領域。2018年,中國鐵塔公司停止采購鉛酸電池,大力推廣鋰電池梯次利用,已在31個省市的約12萬座基站開展梯次利用電池備電應用,并在備電、儲能及對外發(fā)電應用場景加強業(yè)務拓展。國家電網(wǎng)建設了1兆瓦時梯次利用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)示范工程,用于接納可再生能源發(fā)電和調(diào)頻等。
張?zhí)烊握f,目前,退役的新能源汽車動力電池主要有兩個去向,一是梯次利用,二是再生利用,將報廢電池拆解后,將其中的重金屬提煉,再次使用。“從全生命周期來看,梯次利用的電池在最終報廢后,也需要進行再生利用。”國家對動力蓄電池的再生利用高度重視,2018年,工信、科技、環(huán)保等國家部委聯(lián)合印發(fā)了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等規(guī)定,加強動力蓄電池的回收利用管理,規(guī)范行業(yè)發(fā)展,推進資源綜合利用等。但動力蓄電池的再生循環(huán)利用還是一個新興領域,尚處在起步階段,面臨著著諸多困難和不足,《規(guī)范條件》和《辦法》的及時修訂顯得尤為關鍵和重要。
建立完善成熟的綜合利用數(shù)據(jù)庫
此次新發(fā)布的《規(guī)范條件》修訂稿和《辦法》修訂稿是在2016年相關文件的基礎上進行修改和完善的,特別體現(xiàn)了以科技和技術驅動,使動力蓄電池的溯源和利用等更完善更安全。
在廢舊電池的回收利用方面,溯源被認為是關鍵的一環(huán)。《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》提出,將建立溯源綜合管理平臺,對新能源動力鋰電池的生產(chǎn)、銷售、使用、報廢、回收、利用等全過程進行信息采集,對各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責任情況實施檢測。
張?zhí)烊握f,目前,我國電池的回收體系尚不健全,汽車生產(chǎn)企業(yè)、電池制造企業(yè)、回收企業(yè)、再生利用企業(yè)之間尚未建立有效的合作機制,權責還不夠清晰。這些制度措施,對加強報廢電池的高效利用起到了積極作用。而動力電池溯源管理的進一步完善,在《規(guī)范條件》修訂稿中得以凸顯。
比如“技術、裝備和工藝”的總體要求中,《規(guī)范條件》修訂稿新增了一條,“應滿足新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理有關要求,具備信息化溯源能力,如溯源信息系統(tǒng)及編碼識別等輔助設施設備。”在提及無法處置“綜合利用過程中產(chǎn)生的電子元器件、金屬、石墨、塑料、橡膠、隔膜、電解液等零部件和材料”,要求企業(yè)“按國家有關要求交有相關資質的企業(yè)進行集中處理”的同時,“做好跟蹤管理”;“產(chǎn)品質量和職業(yè)教育”條款中,對回收利用企業(yè)要求從此前的“建立完整的可追溯體系”升級為“建立完整的信息化生產(chǎn)過程管理體系”,這也有利于建立起更完整、成熟的廢舊動力蓄電池綜合利用數(shù)據(jù)庫。
安全是動力蓄電池發(fā)展的基礎,同樣,《規(guī)范條件》修訂稿對動力電池回收利用過程中的安全性提出了更高要求。其中,在“環(huán)境保護要求”條款里,單獨針對“氣體”增加更詳細的處理要求,“在綜合利用過程中產(chǎn)生的在常溫常壓下易燃易爆及排出有毒氣體的殘余物,必須進行預處理,使之穩(wěn)定后貯存,否則按易燃易爆危險品貯存”;在“安全生產(chǎn)、人身健康和社會責任”條款里,新增一條對運輸?shù)囊螅?ldquo;廢舊動力蓄電池運輸應符合國家相關法律法規(guī)標準要求,盡量保證其電池結構完整,運輸前應根據(jù)廢舊動力蓄電池安全特性進行分類,按照相關標準采取對應的運輸方案,具備防火、防水、防爆、絕緣、隔熱等安全保障措施,并制定應急預案。”
關鍵共性技術亟待突破
我國鋰資源量為700萬噸左右,位居全球第四。但由于鋰礦品位差、提純難度大、成本高,每年需要進口大量的鋰礦,對外依存度超過85%;“中國需求”還推動了電池級碳酸鋰價格的暴漲,從2015年初的不到5萬元/噸上漲到2017年底的18萬元/噸,漲幅接近三倍,不利于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對我國的資源安全提出嚴重挑戰(zhàn)。
張?zhí)烊握f,廢舊動力蓄電池是寶貴的“城市礦山”,金屬含量遠高于礦石,將其中的鋰、鈷、鎳等有價金屬加以回收,再生利用,能提高資源利用效率,降低對外依存度等。廢舊動力蓄電池如果處理不當,隨意丟棄,會對生態(tài)環(huán)境造成很大危害。“如正極材料中的鈷、鎳等重金屬元素,電解液中的有機物,負極中的碳材料等,都會對水體和土壤造成嚴重污染,特別是重金屬一旦滲入土壤,數(shù)十年都難以恢復。”
于是,在節(jié)能環(huán)保方面,《規(guī)范條件》修訂稿首次對鋰元素的回收率提出規(guī)范,即不低于85%,采用材料修復工藝的,材料回收率應不低于90%。為了避免工藝簡陋、技術落后的回收再生“小作坊”影響行業(yè)的整體健康發(fā)展,《規(guī)范條件》修訂稿升級了環(huán)保要求。新建、改擴建綜合利用企業(yè)應嚴格執(zhí)行環(huán)評制度,納入固定污染源排污許可分類管理名錄的建設項目,按照國家排污許可有關管理規(guī)定要求申請排污許可證;而綜合利用過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣和工業(yè)固體廢物等在線監(jiān)測裝置,從過去的“鼓勵安裝”變更為“應具備”等。
《規(guī)范條件》修訂稿強調(diào),“應選擇生產(chǎn)自動化效率高、能耗指標先進、環(huán)保達標和資源綜合利用率高的生產(chǎn)設備設施,采用節(jié)能、環(huán)保、清潔、高效、智能的新技術、新工藝。”張?zhí)烊握f,目前再生技術尚未成熟,自動化水平低,成本居高不下。“應針對廢舊動力蓄電池再生利用存在的薄弱環(huán)節(jié),組織產(chǎn)學研聯(lián)合攻關,不斷提高工藝裝備水平、金屬提煉技術、節(jié)能降耗水平,突破關鍵共性技術,有效降低生產(chǎn)成本,逐步培育成熟產(chǎn)業(yè)體系。”