經(jīng)過(guò)十余年快速發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)國(guó)。去年全年的產(chǎn)銷(xiāo)量均接近千萬(wàn)輛，市場(chǎng)占有率超過(guò)三成。
新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)高增長(zhǎng)的背后，也意味著隨著時(shí)間的推移，每年退出流通的廢舊電池將持續(xù)增多。據(jù)新能源電池回收利用專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的預(yù)測(cè)，截止到2027年，動(dòng)力電池累計(jì)退役量將達(dá)到114萬(wàn)噸。如果不能得到妥善處理，廢舊動(dòng)力電池既造成環(huán)境污染，也是對(duì)社會(huì)資源的極大浪費(fèi)。
根據(jù)我國(guó)發(fā)布的相關(guān)規(guī)定，新能源私家車(chē)在行駛60萬(wàn)公里左右或者行駛時(shí)間達(dá)到5至8年左右，建議報(bào)廢，運(yùn)營(yíng)車(chē)則按照小、中、大型汽車(chē)有相應(yīng)的年限強(qiáng)制報(bào)廢。根據(jù)行業(yè)估算，純電動(dòng)汽車(chē)平均退役時(shí)間為10.3年。
當(dāng)新能源汽車(chē)“退役潮”到來(lái)，如何處理廢舊動(dòng)力電池成為新的行業(yè)課題。
通常而言，退役動(dòng)力電池的處置方式有兩大類(lèi)，即梯次利用和拆解再生。前者是將退役的動(dòng)力電池應(yīng)用在其他領(lǐng)域，后者則將廢舊電池徹底報(bào)廢后進(jìn)行拆解、破碎、分選、材料修復(fù)或冶煉，提取里面的鋰、鈷、鎳、錳等高價(jià)值金屬元素，然后利用這些材料制造新的電池。
當(dāng)動(dòng)力電池能量衰減至70%以上，將基本難以滿(mǎn)足出行需求。建立了完整回收體系的動(dòng)力電池企業(yè)通常會(huì)以梯次利用的方式，將廢舊動(dòng)力電池應(yīng)用在光儲(chǔ)充電站、儲(chǔ)能基地等場(chǎng)景中，大幅降低配建儲(chǔ)能的高額投資成本。
目前行業(yè)動(dòng)力電池梯次利用會(huì)選擇磷酸鐵鋰電池，一方面磷酸鐵鋰本身含有的貴重金屬物不多，拆解利用效益不高；其次磷酸鐵鋰電池自燃溫度高于三元鋰電池，電池容量衰減后安全性相對(duì)更高。
動(dòng)力電池梯次利用環(huán)節(jié)一般包括電池組拆解獲得單體、篩選檢測(cè)、配對(duì)重組、系統(tǒng)集成等步驟，其中余能檢測(cè)和配對(duì)重組是梯次利用工藝流程中較為關(guān)鍵的步驟。
由于動(dòng)力電池電芯種類(lèi)繁多，剩余效能區(qū)別較大，企業(yè)需要將使用情況類(lèi)似，可以重組的電芯篩選出來(lái)，進(jìn)行后續(xù)加工。
在配對(duì)重組環(huán)節(jié)，廠家會(huì)利用電池均衡技術(shù)來(lái)解決多個(gè)電芯的一致性問(wèn)題。這需要工程技術(shù)人員考慮不同電芯的充放電電壓和充放電效率，并制定最優(yōu)的解決方案，避免電池出現(xiàn)熱失控等不良狀態(tài)。
完成梯次利用之后，動(dòng)力電池最終歸宿是拆解回收。動(dòng)力電池中含有鋰、鈷、鎳等重要金屬，而這些金屬開(kāi)采難度大、耗能和碳排放量大，且我國(guó)對(duì)外依存度較高。加強(qiáng)動(dòng)力電池廢舊回收每年可滿(mǎn)足我國(guó)新能源汽車(chē)20%鋰、25%鈷和11%鎳的資源需求，緩解我國(guó)新能源關(guān)鍵原材料對(duì)外依存度。
目前市場(chǎng)上相對(duì)高效的鋰電池回收方法是火法回收技術(shù)和濕法回收技術(shù)。對(duì)比火法回收技術(shù)，濕法回收技術(shù)具有能耗低、回收效率高、產(chǎn)品純度高等優(yōu)勢(shì)，被各家公司廣泛引用。
濕法回收過(guò)程包括濕法冶金、化學(xué)萃取及離子交換等流程。采用濕法冶煉回收，會(huì)對(duì)已失活的廢舊電池進(jìn)行粉碎與研磨，以實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化，然后物理分選粉碎后的產(chǎn)物，以達(dá)到濕法回收的要求。
根據(jù)財(cái)通證券研報(bào)，采用濕法回收技術(shù)處理每噸廢舊電池，磷酸鐵鋰總回收利潤(rùn)約為606元/噸，利潤(rùn)率約為2.29%；三元電池總回收利潤(rùn)約為8046元/噸，利潤(rùn)率約為14.91%。
中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)兼首席專(zhuān)家張永偉提出，再利用方面關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，現(xiàn)在還需要解決電池型號(hào)過(guò)多的問(wèn)題。型號(hào)太多會(huì)推高梯次利用成本。資源再生方面也遇到了問(wèn)題，不規(guī)范、落后企業(yè)擾亂市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，也會(huì)造成再一次污染，影響了資源再生的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
目前，工業(yè)和信息化部公示的符合廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件的白名單企業(yè)有156家，但天眼查顯示，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池相關(guān)回收企業(yè)注冊(cè)超過(guò)4萬(wàn)家。這就意味著目前許多動(dòng)力電池回收料正在被非正規(guī)市場(chǎng)分流。
今年兩會(huì)期間，多位兩會(huì)代表對(duì)動(dòng)力電池回收難題建言獻(xiàn)策。全國(guó)政協(xié)委員、華晨寶馬里達(dá)工廠廠長(zhǎng)張濤指出，當(dāng)前退役動(dòng)力電池回收體系準(zhǔn)入門(mén)檻低、參與者眾多，要完善制度和政策，改善正規(guī)企業(yè)的生存空間。
她同時(shí)表示，動(dòng)力電池生態(tài)設(shè)計(jì)、梯次利用、有價(jià)金屬高效提取等關(guān)鍵共性技術(shù)和裝備有待突破，退役電池評(píng)價(jià)與檢測(cè)體系需要進(jìn)一步完善。“亟須明確退役動(dòng)力電池放電、存儲(chǔ)以及梯次利用產(chǎn)品和電池殘值量等方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高回收利用技術(shù)發(fā)展水平。”
