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一文了解(看懂)各國(guó)動(dòng)力電池回收

2018-08-22 作者:清揚(yáng) 來(lái)源:客車網(wǎng) 原創(chuàng)
  由于動(dòng)力電池中正極材料、電解質(zhì)處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成巨大污染。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,廢舊動(dòng)力電池回收途徑、安全拆解、環(huán)保處理、保證產(chǎn)品質(zhì)量以及再利用技術(shù)仍是行業(yè)面臨的共性難題,亟須建立一個(gè)完善的回收體系、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)體系,以保證動(dòng)力電池回收行業(yè)的健康發(fā)展。

  相關(guān)數(shù)據(jù)表明,2020年預(yù)計(jì)全球新能源乘用車銷量將達(dá)500萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng)動(dòng)力鋰電池需求250GWh。而我國(guó)2018年—2020年,累計(jì)報(bào)廢動(dòng)力電池將達(dá)12萬(wàn)—20萬(wàn)噸,至2025年動(dòng)力電池年報(bào)廢量或達(dá)35萬(wàn)噸。面對(duì)如此龐大的新能源市場(chǎng),相應(yīng)地,勢(shì)必也會(huì)爆發(fā)出電池報(bào)廢及回收處理的問(wèn)題。

預(yù)計(jì)2020年全球新能源汽車銷量達(dá)500萬(wàn)輛

  目前,國(guó)內(nèi)正在積極探索技術(shù)經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、資源環(huán)境友好的多元化回收利用市場(chǎng)模式。那么發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于電池回收有何不同?又有哪些成功經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒,客車網(wǎng)對(duì)各國(guó)模式做了整理,可以通過(guò)本文作以了解。

  各國(guó)動(dòng)力電池回收情況一覽:

  日本模式:以企業(yè)為主導(dǎo),國(guó)家立法及補(bǔ)助

  在日本模式中,回收體系的建設(shè)以企業(yè)為主導(dǎo),利用零售商、汽車經(jīng)銷商或者加油站的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)向消費(fèi)者回收廢舊電池,回收路線與銷售路線相反。

  自2000年起,日本政府開(kāi)始倡導(dǎo)“蓄電池生產(chǎn)-銷售-回收-再生處理”的回收體系,企業(yè)作為先鋒參與電池回收。明確生產(chǎn)商為電池回收的責(zé)任主體,生廠商應(yīng)對(duì)鎳氫和鋰電池的回收負(fù)責(zé),并給予資源回收面向產(chǎn)品的設(shè)計(jì);電池回收后運(yùn)用電池生產(chǎn)企業(yè)處理方面,政府給予生產(chǎn)企業(yè)相應(yīng)補(bǔ)助,提高回收積極性。

  目前日本在動(dòng)力電池梯級(jí)利用方面建立了一套“電池生產(chǎn)銷售-回收-再生處理”的回收利用體系,企業(yè)也實(shí)現(xiàn)了梯次利用的商業(yè)化運(yùn)作。日產(chǎn)和住友合資的4REnergy、SHARP、NEC等企業(yè)在內(nèi)的多家日本公司,都在進(jìn)行將退役鋰電池用來(lái)組建用于太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的蓄電系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。

  此外,本田公司正在研究提取電池內(nèi)可回收貴金屬的技術(shù),同時(shí)與其他金屬?gòu)S商合作以推進(jìn)資源的循環(huán)利用;三洋公司研究制定了回收電池的路線,積極開(kāi)展了可充電電池的回收再利用工作。

  德國(guó):政府立法回收,生產(chǎn)者承擔(dān)主要責(zé)任

  德國(guó)政府立法回收,生產(chǎn)者承擔(dān)主要責(zé)任,設(shè)立基金完善回收體系市場(chǎng)化建設(shè)。歐盟廢棄物框架指令(2008/98/EC)和電池回收指令(2006/66/EC)是德國(guó)電池回收法規(guī)的立法依據(jù)。

  依據(jù)歐盟和德國(guó)關(guān)于電池回收法規(guī)的規(guī)定:在德國(guó),電池生產(chǎn)和進(jìn)口商必須向消費(fèi)者介紹免費(fèi)回收電池的地點(diǎn),最終用戶有義務(wù)將廢舊電池交付給制定回收機(jī)構(gòu)?;厥辗ㄒ?guī)要求電池產(chǎn)業(yè)鏈上的生產(chǎn)商、銷售商、回收商和消費(fèi)者均負(fù)有對(duì)應(yīng)的回收責(zé)任和義務(wù),比如電池生產(chǎn)商必須在政府登記,承擔(dān)主要回收責(zé)任,銷售商要配合電池生產(chǎn)商的電池回收工作,而終端消費(fèi)者需要將廢舊電池交回指定的回收網(wǎng)絡(luò)。

  此外德國(guó)利用基金和押金制度,已建立便攜式電池和鉛酸電池的回收利用體系,且運(yùn)行良好。德國(guó)的便攜式回收體系是歐洲最大的便攜式電池回收組織,其成員主要包括電池生產(chǎn)商和經(jīng)銷商。電池回收點(diǎn)覆蓋超市、商場(chǎng)、城市和鄉(xiāng)村,通過(guò)三種安全標(biāo)記分類收集電池,以便在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中采取不同的安全策略,其中,綠色箱子收集普通電池,黃色箱子收集高能電池(500g以上的鋰電池),紅色箱子收集受損高能電池。

  美國(guó):市場(chǎng)調(diào)節(jié)為主,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合多方共促發(fā)展

  美國(guó)以市場(chǎng)調(diào)節(jié)為主,政府通過(guò)制定環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行約束管理,輔助執(zhí)行廢舊動(dòng)力電池的回收。非營(yíng)利組織如美國(guó)便攜式可充電電池協(xié)會(huì)(PRBA)等則向公眾進(jìn)行宣傳教育,引導(dǎo)公眾積極配合廢舊電池回收。

  由于美國(guó)具有強(qiáng)大的科研能力和人才資源,其在動(dòng)力電池經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)及商業(yè)可行性分析等方面都具有較大先發(fā)優(yōu)勢(shì),因此美國(guó)的相關(guān)示范項(xiàng)目及商業(yè)運(yùn)作是最完善及最成功的。

  機(jī)構(gòu)方面,2010年美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)領(lǐng)銜梯次利用研究,對(duì)于鋰電池梯次利用方面有較為完善的估測(cè)。例如剩余電量的模型估測(cè)、在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景、經(jīng)濟(jì)效益等,是行業(yè)中較先進(jìn)的研究成果。

  商業(yè)化進(jìn)展方面,從2011年開(kāi)始,通用汽車與ABB開(kāi)始合作試驗(yàn)如何利用雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)的電池組采集電能,回饋電網(wǎng)并最終實(shí)現(xiàn)家用和商用供電。2012年11月通用汽車公司與ABB近日在美國(guó)舊金山共同展示了一項(xiàng)可以支持3-5個(gè)美國(guó)普通家庭2個(gè)小時(shí)的電力供應(yīng)的全新嘗試。除此之外,美國(guó) EnerDel 公司、美國(guó)杜克能源等都開(kāi)展梯次利用動(dòng)力電池在家庭能源管理的商業(yè)化運(yùn)用。

  中國(guó):新政出臺(tái),或促進(jìn)回收現(xiàn)狀

  目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收企業(yè)存在一些問(wèn)題。如專業(yè)性不強(qiáng)、安全性差、入行門檻低、拆解不規(guī)范等問(wèn)題。主要原因在于:一是技術(shù)規(guī)范不完善,回收利用體系未建立。二是出臺(tái)的政策具體回收要求不明確。三是缺乏動(dòng)力電池回收獎(jiǎng)懲機(jī)制,目前政策也不是強(qiáng)制性管理,企業(yè)積極性不高,需制定動(dòng)力電池回收激勵(lì)細(xì)則,建立明確的賞罰機(jī)制。

  因此,中國(guó)在電池回收方面,還有很多值得借鑒和學(xué)習(xí)的地方。目前,為引導(dǎo)和推動(dòng)動(dòng)力電池梯級(jí)利用,國(guó)家政策層面不斷出臺(tái)政策。相信在借助國(guó)家政策的扶持之后,對(duì)于解決動(dòng)力電池回收問(wèn)題,一定會(huì)很大程度的促進(jìn)。

  2018年7月25日,工信部、科技部等七部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于做好新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》,決定在京津冀地區(qū)、山西、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東等17個(gè)地區(qū)及中國(guó)鐵塔開(kāi)展新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作,并確定各試點(diǎn)地區(qū)相應(yīng)的目標(biāo)任務(wù),有助于建立相對(duì)集中、跨區(qū)聯(lián)動(dòng)的回收體系。隨著相關(guān)政策的陸續(xù)出臺(tái),動(dòng)力電池回收體系也將加速完善,促進(jìn)對(duì)行業(yè)的利好和發(fā)展。

動(dòng)力電池階梯回收模式

  對(duì)于動(dòng)力電池的回收再利用,目前普遍采取的方式是:梯次利用+再生處理。對(duì)于新能源汽車上退役的動(dòng)力電池,能量殘余在70%以上的,經(jīng)過(guò)挑選、測(cè)試等環(huán)節(jié)之后,可進(jìn)一步應(yīng)用在儲(chǔ)能、分布式光伏發(fā)電、家庭用電、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域;之后再進(jìn)一步分解,進(jìn)行再生處理。

  據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年我國(guó)梯次利用和拆解報(bào)廢的鋰電池(含數(shù)碼鋰電池)共8.3萬(wàn)噸,其中電池拆解占比95%,梯次利用只有5%。梯次利用占比較小。而梯次利用的難點(diǎn)在于,由于每一家廠商電池的品種,性能、規(guī)格、承阻方式完全不同,經(jīng)過(guò)重新再匹配,電池一致性問(wèn)題無(wú)法得到解決。

  因?yàn)橐?guī)模小、回收渠道不健全,導(dǎo)致原材料回收定價(jià)不穩(wěn)定,一些企業(yè)投資后發(fā)現(xiàn)合作企業(yè)存在不規(guī)范之處。相較而言,對(duì)比上述國(guó)家的電池回收現(xiàn)狀可以看出,除了擁有先進(jìn)的動(dòng)力電池回收利用技術(shù)外,這些國(guó)家還擁有相對(duì)健全的法律法規(guī)保障。

  電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰在發(fā)表“促進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)思考”報(bào)告時(shí)中指出:要注意動(dòng)力電池發(fā)展中的一些突出問(wèn)題。電池回收利用的技術(shù)和體系建設(shè)還沒(méi)有到位;目前回收利用的技術(shù)還不太成熟,收購(gòu)網(wǎng)絡(luò)還不太完善;管理措施還不夠健全;支持政策還不夠到位;商業(yè)模式和盈利模式尚待探索。

  陳清泰指出,要嚴(yán)格把控資源開(kāi)采及電池生產(chǎn)項(xiàng)目。要關(guān)閉那些不達(dá)標(biāo)的企業(yè),提高資源總體利用水平,強(qiáng)化電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)察力度,防止劣幣驅(qū)逐良弊。事實(shí)上,動(dòng)力電池回收,同樣需要合規(guī)和達(dá)標(biāo)。加快電池回收再利用的體系建設(shè),要從戰(zhàn)略高度來(lái)布局動(dòng)力電池回收再利用體系;制定相關(guān)的技術(shù)、安全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)動(dòng)力電池回收梯次利用企業(yè)的發(fā)展,研究出臺(tái)動(dòng)力電池回收利用的激勵(lì)機(jī)制;以期真正建立規(guī)范化電池回收體系,引導(dǎo)、促進(jìn)行業(yè)健康向上發(fā)展。

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