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一文了解(看懂)各国动力电池回收

2018-08-22 作者:清扬 来源:中国客车网
  由于动力电池中正极材料、电解质处理不当对环境造成巨大污染。业内普遍认为,废旧动力电池回收途径、安全拆解、环保处理、保证产品质量以及再利用技术仍是行业面临的共性难题,亟须建立一个完善的回收体系、规范的标准体系,以保证动力电池回收行业的健康发展。

  相关数据表明,2020年预计全球新能源乘用车销量将达500万辆,对应动力锂电池需求250GWh。而我国2018年—2020年,累计报废动力电池将达12万—20万吨,至2025年动力电池年报废量或达35万吨。面对如此庞大的新能源市场,相应地,势必也会爆发出电池报废及回收处理的问题。

预计2020年全球新能源汽车销量达500万辆

  目前,国内正在积极探索技术经济性强、资源环境友好的多元化回收利用市场模式。那么发达国家对于电池回收有何不同?又有哪些成功经验值得我们借鉴,中国客车网对各国模式做了整理,可以通过本文作以了解。

  各国动力电池回收情况一览:

  日本模式:以企业为主导,国家立法及补助

  在日本模式中,回收体系的建设以企业为主导,利用零售商、汽车经销商或者加油站的服务网络向消费者回收废旧电池,回收路线与销售路线相反。

  自2000年起,日本政府开始倡导“蓄电池生产-销售-回收-再生处理”的回收体系,企业作为先锋参与电池回收。明确生产商为电池回收的责任主体,生厂商应对镍氢和锂电池的回收负责,并给予资源回收面向产品的设计;电池回收后运用电池生产企业处理方面,政府给予生产企业相应补助,提高回收积极性。

  目前日本在动力电池梯级利用方面建立了一套“电池生产销售-回收-再生处理”的回收利用体系,企业也实现了梯次利用的商业化运作。日产和住友合资的4REnergy、SHARP、NEC等企业在内的多家日本公司,都在进行将退役锂电池用来组建用于太阳能发电、风力发电的蓄电系统的研发和应用。

  此外,本田公司正在研究提取电池内可回收贵金属的技术,同时与其他金属厂商合作以推进资源的循环利用;三洋公司研究制定了回收电池的路线,积极开展了可充电电池的回收再利用工作。

  德国:政府立法回收,生产者承担主要责任

  德国政府立法回收,生产者承担主要责任,设立基金完善回收体系市场化建设。欧盟废弃物框架指令(2008/98/EC)和电池回收指令(2006/66/EC)是德国电池回收法规的立法依据。

  依据欧盟和德国关于电池回收法规的规定:在德国,电池生产和进口商必须向消费者介绍免费回收电池的地点,最终用户有义务将废旧电池交付给制定回收机构。回收法规要求电池产业链上的生产商、销售商、回收商和消费者均负有对应的回收责任和义务,比如电池生产商必须在政府登记,承担主要回收责任,销售商要配合电池生产商的电池回收工作,而终端消费者需要将废旧电池交回指定的回收网络。

  此外德国利用基金和押金制度,已建立便携式电池和铅酸电池的回收利用体系,且运行良好。德国的便携式回收体系是欧洲最大的便携式电池回收组织,其成员主要包括电池生产商和经销商。电池回收点覆盖超市、商场、城市和乡村,通过三种安全标记分类收集电池,以便在运输和存储过程中采取不同的安全策略,其中,绿色箱子收集普通电池,黄色箱子收集高能电池(500g以上的锂电池),红色箱子收集受损高能电池。

  美国:市场调节为主,产学研结合多方共促发展

  美国以市场调节为主,政府通过制定环境保护标准对其进行约束管理,辅助执行废旧动力电池的回收。非营利组织如美国便携式可充电电池协会(PRBA)等则向公众进行宣传教育,引导公众积极配合废旧电池回收。

  由于美国具有强大的科研能力和人才资源,其在动力电池经济效益、技术及商业可行性分析等方面都具有较大先发优势,因此美国的相关示范项目及商业运作是最完善及最成功的。

  机构方面,2010年美国国家可再生能源实验室(NREL)领衔梯次利用研究,对于锂电池梯次利用方面有较为完善的估测。例如剩余电量的模型估测、在光伏发电系统中的应用场景、经济效益等,是行业中较先进的研究成果。

  商业化进展方面,从2011年开始,通用汽车与ABB开始合作试验如何利用雪佛兰Volt沃蓝达的电池组采集电能,回馈电网并最终实现家用和商用供电。2012年11月通用汽车公司与ABB近日在美国旧金山共同展示了一项可以支持3-5个美国普通家庭2个小时的电力供应的全新尝试。除此之外,美国 EnerDel 公司、美国杜克能源等都开展梯次利用动力电池在家庭能源管理的商业化运用。

  中国:新政出台,或促进回收现状

  目前国内动力电池回收企业存在一些问题。如专业性不强、安全性差、入行门槛低、拆解不规范等问题。主要原因在于:一是技术规范不完善,回收利用体系未建立。二是出台的政策具体回收要求不明确。三是缺乏动力电池回收奖惩机制,目前政策也不是强制性管理,企业积极性不高,需制定动力电池回收激励细则,建立明确的赏罚机制。

  因此,中国在电池回收方面,还有很多值得借鉴和学习的地方。目前,为引导和推动动力电池梯级利用,国家政策层面不断出台政策。相信在借助国家政策的扶持之后,对于解决动力电池回收问题,一定会很大程度的促进。

  2018年7月25日,工信部、科技部等七部门联合印发《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》,决定在京津冀地区、山西、上海、江苏、浙江、安徽、广东等17个地区及中国铁塔开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作,并确定各试点地区相应的目标任务,有助于建立相对集中、跨区联动的回收体系。随着相关政策的陆续出台,动力电池回收体系也将加速完善,促进对行业的利好和发展。

动力电池阶梯回收模式

  对于动力电池的回收再利用,目前普遍采取的方式是:梯次利用+再生处理。对于新能源汽车上退役的动力电池,能量残余在70%以上的,经过挑选、测试等环节之后,可进一步应用在储能、分布式光伏发电、家庭用电、低速电动车等领域;之后再进一步分解,进行再生处理。

  据统计,2017年我国梯次利用和拆解报废的锂电池(含数码锂电池)共8.3万吨,其中电池拆解占比95%,梯次利用只有5%。梯次利用占比较小。而梯次利用的难点在于,由于每一家厂商电池的品种,性能、规格、承阻方式完全不同,经过重新再匹配,电池一致性问题无法得到解决。

  因为规模小、回收渠道不健全,导致原材料回收定价不稳定,一些企业投资后发现合作企业存在不规范之处。相较而言,对比上述国家的电池回收现状可以看出,除了拥有先进的动力电池回收利用技术外,这些国家还拥有相对健全的法律法规保障。

  电动汽车百人会理事长陈清泰在发表“促进动力电池产业发展的几点思考”报告时中指出:要注意动力电池发展中的一些突出问题。电池回收利用的技术和体系建设还没有到位;目前回收利用的技术还不太成熟,收购网络还不太完善;管理措施还不够健全;支持政策还不够到位;商业模式和盈利模式尚待探索。

  陈清泰指出,要严格把控资源开采及电池生产项目。要关闭那些不达标的企业,提高资源总体利用水平,强化电池产业的技术标准和监察力度,防止劣币驱逐良弊。事实上,动力电池回收,同样需要合规和达标。加快电池回收再利用的体系建设,要从战略高度来布局动力电池回收再利用体系;制定相关的技术、安全、环保标准,鼓励动力电池回收梯次利用企业的发展,研究出台动力电池回收利用的激励机制;以期真正建立规范化电池回收体系,引导、促进行业健康向上发展。

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