2022年08月15日
第A15版:产业热点

动力电池如何念好“回收利用经”

  ▶ 本报记者  于大勇

  近日,工信部、国家发改委、生态环境部联合印发《工业领域碳达峰实施方案》,提出要加强再生资源循环利用,延伸再生资源精深加工产业链条,促进钢铁、铜、铝、铅、锌、镍、钴、锂、钨等高效再生循环利用。围绕电器电子、汽车等产品,推行生产者责任延伸制度。推动新能源汽车动力电池回收利用体系建设。

  业内专家表示,随着新能源汽车产销量的持续走高,动力电池将逐步进入大规模退役阶段。动力电池回收不仅具有较大的经济效益和环保效益,更对镍、钴、锂等我国稀缺资源综合循环利用具有重要意义,也有助于推动我国新能源汽车产业健康有序发展。

  利好消息不断

  在《工业领域碳达峰实施方案》印发当日,工信部节能与综合利用司召开新能源汽车动力电池综合利用工作座谈会,旨在加强动力电池回收利用体系建设,做好回收利用管理办法研究工作。参会企业介绍了退役动力电池回收、梯次及再生利用技术攻关、商业模式创新等工作,围绕完善管理制度、健全技术标准体系、加强产业链上下游协作等开展研讨。

  工信部节能与综合利用司相关负责人表示,下一步将坚持问题导向,研究制定《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法》和行业急需标准,健全动力电池回收利用体系,支持柔性拆解、高效再生利用等一批关键技术攻关和推广应用,持续实施行业规范管理,提高动力电池回收利用水平。

  据了解,今年以来,相关部门多次强调要完善废旧动力电池回收利用体系。1月份,工信部等5部门发布《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》,提出要建立梯次利用产品评价机制,督促企业加快履行溯源和回收责任;2月份,工信部等部门出台《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》,表示将针对完善废旧动力电池回收利用体系单独作出指导说明。

  全国工商联环境商会分析认为,政策层面提出加强动力电池回收利用有多重用意:一是可补给动力电池相关产品的供应,缓解锂资源短缺的情况;二是从动力电池全生命周期绿色化管理角度出发,加快回收力度已迫在眉睫;三是动力电池如处理不好也会造成较为严重的污染,将会背离新能源汽车发展初衷。

  迫在眉睫的压力

  自2009年我国开始实施“十城千辆”计划以来,新能源汽车在相关政策的大力支持下,伴随相关技术的不断成熟与完善,开始狂飙突进。与此相伴的是,我国新能源汽车保有量不断攀升。公安部发布的最新数据显示,截至今年6月底,全国新能源汽车保有量达1001万辆,占汽车总量的3.23%。其中,纯电动汽车保有量810.4万辆,占新能源汽车总量的80.93%。

  专家表示,动力电池的性能会随着充电次数的增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时,一般不适于应用在电动汽车上。按照动力电池使用寿命来看,我国正在迎来大规模动力电池“退役”高峰。

  在7月举行的2022世界动力电池大会动力电池回收利用实现绿色低碳发展分论坛上,发布的新能源汽车动力电池退役预测研究成果显示,未来5年,动力电池平均每年退役约20-30GWh/16万吨,预计到2026年累计退役超过142.2GWh/92.6万吨。

  “随着新能源汽车快速增长,锂离子电池的消耗量与日俱增。预计到2040年,仅电动汽车电池组就将产生400万吨的锂离子电池废弃物。”中科院院士成会明表示,未来几年,我国废弃锂离子电池数量将快速上涨,发展低成本、高效且环境友好的回收技术迫在眉睫。

  规范与技术进步应并重

  当前,钴、镍、碳酸锂等材料的回收价格大幅飙升,涨幅甚至超过新材料价格,这让动力电池回收利用行业变得炙手可热。

  “大量企业涌入动力电池回收利用领域。2021年,动力电池回收利用相关企业注册量快速增长至2.4万家。”中国工程院院士孙逢春表示,动力电池回收利用行业高速发展的同时,问题也相继暴露。比如,资源配置不合理,回收网点重复建设,建设及回收成本高,正规企业回收率低。另外,动力电池回收各环节涉及企业多,信息流通难以保障,退役电池持有企业与后端回收利用企业信息不对称等问题比较凸显,导致出现小企业囤货、正规企业无货源等乱象。

  “要谨防回而不收、收而不用、收而滥用。”在孙逢春看来,强化动力电池的全生命周期管理意义重大,应在前端产品设计、商业运营模式等方面,强化产品循环利用设计理念,这样有利于解决因电池单体、电池包形态各异导致后端拆解及梯次利用困难等问题。

  “应进一步构建基于电池溯源管理的动力电池回收利用体系,落实生产者责任延伸制度及各环节主体责任,促进产业链上下游信息流通,实现全环节的管控与布局。”孙逢春说。

  据了解,动力电池回收技术主要有火法回收和湿法回收。火法回收用火煅烧电池,过程简单、方法成熟,但存在高耗能、高排放问题,只适用于价值较高的金属。湿法回收用酸液或碱液对电极材料进行浸泡,虽然排放低、回收率高,但只能处理电池正极,并且会产生大量含酸含碱的废水,对环境造成污染。

  “要从资源和环境两个方面重视锂离子电池的回收问题。锂离子电池蕴含镍、钴、锰等金属资源,既是贵重金属,又是重金属,如果处理不当将造成严重污染,做好锂离子电池的回收十分重要。”成会明说。

  对此,成会明认为,应从三方面入手做好回收工作:一是回收思路直接化,即从获得单质元素转向获得化合物,从间接回收转向直接回收;二是回收流程封闭化,即尽可能利用锂离子电池内部所含的资源,如试剂循环再利用、电池中残锂、石墨的再利用等;三是回收产物的功能化,即拓展回收产物的用途,实现回收产物的高值化利用。

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