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鋰電回收技術工藝存短板

   2018-08-08 中國能源報40540
核心提示:8月1日,《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》(以下簡稱《規定》)正式施行。《規定》指出,將建立新能源汽車國家
8月1日,《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》(以下簡稱《規定》)正式施行。《規定》指出,將建立“新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺”,采集動力蓄電池生產、銷售、使用、回收等方面的信息,并監測各環節主體履行回收利用責任情況。動力電池規模化回收已成大勢所趨,但擔當新能源汽車“主要動力”的鋰電池行業仍存亂象,多項技術難題待解,廢舊鋰電池到底將何去何從?

回收破解安全及污染難題

中國汽車工業協會發布的數據顯示,我國2018年1-6月新能源汽車產量累計達38.1萬輛,環比增長率顯著提高,全年產量預計可達100萬輛。7月3日國務院印發的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》要求加快車船結構升級,推廣使用新能源汽車,并預計2020年新能源汽車產銷量將達到200萬輛左右。

新能源汽車的快速發展,也推動了動力電池行業前進。根據早期動力電池3-5年的使用壽命來算,2018年已有大批動力電池進入退役期。由于某些汽車拆解廠的操作人員不懂電路,違章作業,目前已發生過多起新能源汽車、動力蓄電池起火事件。“做好動力蓄電池朔源管理與回收工作,保證廢舊動力蓄電池安全處置,將能有效降低廢舊蓄電池帶來的社會風險。”北京賽德美資源再利用研究院有限公司董事總經理趙小勇表示。

此外,正負極材料、電解液等動力電池的構成材料若處置不當容易造成污染。資料顯示,鋰動力電池除了鋰之外,其電解液還含有鎳、鈷、錳等重金屬和含氟有機物。如果回收、拆解過程處理不當,可能引發重金屬污染、有機物廢氣排放等多種問題。

“鋰電池的回收與再利用符合動力電池行業可持續發展的需要,是大勢所趨,我們要順勢而為。”趙小勇對記者強調。

行業亂象叢生

不合規企業擾亂回收市場是目前廢舊電池回收利用中的一大亂象。“目前國內充斥著大量不合規企業。”中國科學院物理研究所研究員黃學杰對記者表達了他的擔憂,“這些企業對廢舊電池的處理方式簡單粗暴,不采取任何環保措施,操作人員并不具備相應的安全知識和意識,他們往往通過‘高價回收’的方式擾亂市場,最終造成‘劣幣驅逐良幣’的結果。”

記者了解到,動力電池資源化回收過程包括預處理和后續處理兩個階段。預處理是指對廢舊鋰電池進行放電和拆解分選,在后續處理環節對拆解后的各類廢料中的高價值部分進行回收,開展電池材料再造或修復。但目前預處理環節需要大量的人力手工操作,效率十分低下。

“電池放電是一個必要的環節,但難以實現自動化作業,給電池回收增加了成本,并且現有的放電技術投資較大,進行廢水處理的難度也很大。”北京礦冶科技集團有限公司冶金研究設計所所長王海北在談到電池放電分選時坦言。

此外,在現有的廢舊鋰電池回收工藝中,少有企業關注含量較少但在循環過程中對環境污染嚴重的電解質的處理。哈爾濱工業大學教授戴長松指出:“現有工藝大多數只考慮了有價金屬的回收處理,對鋰離子電池中環境影響危害最大的電解液的研究相對薄弱。”

向規模化生產轉型

“傳統廢舊鉛酸電池回收處于小、散、亂狀態,大部分流失在非正規渠道,在報廢、處理、元素回收等方面乃至整個生命周期,都基本處于不可控的狀態。動力電池回收不能重蹈覆轍,應該從國家戰略層面構建回收體系,避免失控產生污染。”深圳乾泰能源再生技術有限公司副總裁林忠軍表示,完善的回收體系是動力電池回收的關鍵,健全的體系可助推形成產業閉環,從根本上杜絕廢舊動力電池流入不具備回收資質的小作坊。而日前各種回收管理政策的密集出臺,也印證了這一點。

除了建立完善的回收體系,未來向規模化生產轉型也是動力電池回收的必經之路。中國汽車工程學會2016年發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》指出,在2020年前,要實現動力電池拆解過程由人工拆解過渡到自動化拆解,必須積極研發自動化拆解設備,使得物料綜合分選率達到85%以上,逐步向智能化發展。對此,戴長松表示,“要盡量避免手工或者家庭作坊式的回收方式,否則容易造成二次污染。”

此外,記者還了解到,雖然目前我國對電解液的回收尚處在理論研究階段,但其經濟價值和廣闊前景卻不容忽視。“電解液是除正極材料和殼體之外最有價值的組成部分,占總成本的9.24%,從經濟利益角度考慮,電解液值得回收。”談及電解液回收的問題,戴長松強調,要扎扎實實創新,為民族工業做貢獻。

新聞背景

新能源汽車動力電池回收管理平臺正式啟動


本報訊 7月31日,新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺在北京啟動運行。這是我國實施新能源汽車動力電池溯源管理的關鍵一步。

目前,我國新能源汽車累計產量已超過210萬輛。我國也是世界最大的新能源汽車動力蓄電池生產和消費國,僅2017年裝配動力蓄電池就超過37GWh,總裝配量已超過100GWh。

隨著新能源汽車產銷量的增加,動力蓄電池的回收利用問題逐步凸顯。據估算,到2020年后動力蓄電池將逐步進入規模化退役期。退役電池如處置不當,隨意丟棄,一方面會給社會帶來環境影響和安全隱患,另一方面也會造成資源浪費。根據研究機構EVTank 預測,未來5年國內廢舊動力電池梯次利用市場產值將達到80億元,回收拆解市場產值將達到51億元。

“實施全生命周期溯源管理,是推動動力蓄電池回收利用的重要措施。”工業和信息化部副部長辛國斌在新能源汽車動力電池回收管理平臺啟動儀式上說,平臺將通過信息采集與管理等功能,實現動力蓄電池來源可查、去向可追、節點可控、責任可究,從而有效監管電池各環節責任主體的回收利用責任落實。

辛國斌還表示,平臺的啟動運行是實施溯源管理走出的關鍵一步,對有效推動新能源汽車動力蓄電池回收利用具有重要意義。同時,動力蓄電池回收利用作為發展新能源汽車的重要部分,事關重大,必須統籌謀劃、扎實推進。

為細化管理要求,有效保障國家溯源管理平臺的順利運行,工信部還發布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定》(以下簡稱《規定》)并從8月1日起施行。

《規定》要求電池生產和梯次利用企業對電池產品進行編碼標識,汽車生產、報廢汽車回收拆解及綜合利用企業應在溯源管理平臺申請賬號。各企業應在溯源管理平臺上傳溯源信息,汽車生產企業應報送回收服務網點信息,并在企業網站向社會公布。

此前,我國已確定北京、天津、河北、山西、上海等省區市和中國鐵塔股份有限公司作為試點,全面啟動廢舊動力蓄電池市場化回收利用。今年1月,中國鐵塔公司與重慶長安、比亞迪、銀隆新能源等16家企業,舉行了新能源汽車動力蓄電池回收利用戰略合作簽約儀式。

業內人士表示,隨著政策的不斷推進,動力電池的回收工作日益受到各方重視。可以預見的是,隨著新政的落地,未來還會有更多業內外企業開始布局動力電池回收業務。 
 
標簽: 鋰電
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