電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
隨著新能源汽車動力蓄電池報廢潮的來臨，國內的動力電池回收體系建設已經迫在眉睫。2018年工信部聯合七部委出臺的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行方法》等一系列政策新規，已經預示著“動力電池回收”即將進入規范化管理階段，而今年2月22日工信部發布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用調研報告》（以下簡稱《調研報告》），再次將報廢動力電池污染防治提升到新一輪攻堅戰的高度。
圍繞“動力蓄電池回收”，社會各界也展開了熱烈的討論。2019全國兩會在即，致公黨在題為《關于加快升級打造新能源動力電池全生命周期價值鏈的提案》中明確提議，對殘值電池梯次利用的網點建設、聚集貯存、收集、標識、包裝、運輸，以及指定移交、定點拆解等，出臺一系列管理方法和監管方式。
無獨有偶。在剛剛閉幕的2019重慶“兩會”中，重慶市政協委員、重慶郵電大學先進制造工程學院副院長鄭太雄提議關注動力電池回收與解決問題，“目前新能源車電池內部含有汞、鉛、銅、鎘、鎳等金屬以及有毒硫酸化合物，其回收與解決問題不容忽視。”
當前國內的動力電池回收網絡還很不健全，且此前發生過多起“前車之鑒”。例如，鉛酸蓄電池回收行業中存在著大量缺乏資質的個人和小作坊，造成鉛酸蓄電池被非法回收，筆直排放的廢棄酸液對環境造成了嚴重污染。“在實際運作中，動力電池回收的商業模式也并不成熟。當前動力電池回收利用處于初級階段，產業鏈廠家利潤微薄，導致整個產業鏈的發展緩慢。”中國鐵塔股份有限公司（以下簡稱“中國鐵塔”）一位地方分公司負責人坦言。“長遠來看，回收范疇也是新能源汽車產業的緊要一環，因為市場規模還沒有起來，目前這方面更多的工作應聚焦在技術儲備以及找到更有效的處理方案。”深圳市比克動力電池有限公司戰略規劃中心副總裁李丹接受經濟觀察報記者采訪時表示。
政策促使回收體系建設提速
來自《調研報告》的最新數據顯示，我國動力蓄電池累計配套量超過131GWh，產業規模位居世界第一。配套類型上，磷酸鐵鋰、三元電池分別占比約54%、40%。外形設計上，方形、圓柱形、軟包占比約78.7%、20.6%、、0.7%。
如此巨量的動力蓄電池已經來到了退役期，如果未經妥善處置和進行價值最大化利用，一方面會威脅公共安全，造成難以逆轉的環境污染，另一方面也將對珍貴的有價金屬資源形成浪費。“廢舊動力蓄電池一方面會形成鎳、鈷等重金屬污染，另一方面電解液的解決不當也將造成氟污染甚至水污染，對生態環境和人身健康構成威脅。隨著動力蓄電池累計配套量的不斷增加，電池中鋰、鎳、鈷、錳及稀土等金屬如未有效回收利用，也將筆直造成資源的極大浪費。”《調研報告》指出。
正因此，國家針對動力蓄電池回收的政策制定分明加快。先是2018年2月，工信部牽頭七部委聯合印發《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行方法》，確立了加工者責任延伸制度，建立動力蓄電池溯源信息系統，鼓勵先梯次利用后再生利用。8月，《道路機動車輛加工企業及產品公告》對梯次利用電池產品明確規定實行溯源管理，動力電池回收利用邁入落地實行階段。
與全國政策相比，各個地方制定的方案更為細致。如深圳市提出銷售新能源汽車的企業，按照 20元/千瓦時的標準專項計提動力蓄電池回收解決資金，對已按要求計提動力蓄電池回收解決資金的企業，按經審計確定金額的 50%對企業給予補貼，補貼資金專項用于動力蓄電池回收。深圳也由此成為國內第一個設立動力電池回收補貼的城市。
值得關注的是，從企業回收情況來看，當前回收的動力蓄電池中，以“研發加工過程中萌生的廢舊動力蓄電池”為主，而新能源汽車退役電池較少。同時隨著個人用戶逐漸成為新能源汽車的消費主體，退役電池的回收也將逐步轉向“個人用戶”為主。從事新能源共享汽車運營的長沙先導快線科技股份有限公司總經理唐宏偉認為，隨著國家補貼政策的細化及充電設施的逐步完善，國內新能源汽車市場的增長將逐步由公共范疇帶動轉向由私人范疇帶動，家用新能源乘用車市場將進入高速增長期。
至于退役電池歸誰解決，此前發布的《電動車動力蓄電池回收利用技術政策》中，已有明晰規定，即“誰產出誰負責，誰污染誰治理”。這也就意味著動力電池加工企業和汽車加工企業要擔負起動力電池回收的責任。此次的《調研報告》亦顯示，汽車加工企業正在通過多種形式構建回收體系。目前，北汽新能源、廣汽三菱等45家企業已設立了3204個回收服務網點，主要聚集在京津冀、長三角、珠三角及中部新能源汽車保有量較高的地區，并主要以4S店的形式存在。
“作為車廠的銷售服務網點，4S店有它的好處也有它的弊端，4S店大部分建在市區，對廢電池的存儲空間有限，基本上除了新車、展示樣車沒有太多空間來存儲這些電池。再者，4S店按照國家標準往往達不到消防等級，基本都達不到這一要求。”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達了自己的顧慮。
產業鏈各路玩家紛紛入場布局
2月11日晚間，光華科技（002741.SZ）宣布與奇瑞萬達貴州客車達成合作協議，雙方將在廢舊電池回收解決以及循環再造動力電池材料等業務上開展合作。而在此之前，光華科技還與廣西華奧、南京金龍等車企簽署了類似的合作協議。瞄準正在構建中的國內動力蓄電池回收體系這塊“新蛋糕”，包括車企、動力電池企業、第三方企業及跨界上市公司等多股勢力開始深入布局。
《調研報告》顯示，目前構建的動力蓄電池回收體系中主要存在兩種模式，一種是以加工者主導，由汽車加工企業利用銷售渠道建設退役電池回收體系，回收退役電池移交綜合利用企業解決或與其合作共同利用電池剩余價值；另一種是以第三方為主體，由梯次、再生利用企業與汽車、電池加工企業合作，共建共用回收服務網點，聚集回收合作企業新能源汽車的退役電池。
據悉，通常動力蓄電池容量衰減至80%以下時，便不能完全滿足汽車動力需求，但可梯次利用于其他范疇。不過由于當前動力蓄電池退役量較少，梯次利用大部分處于實驗示范階段，聚集在備電、儲能等范疇。“通過比克在 2012年裝載的北汽迷笛純電動新能源出租車回收項目（國內第一批投放運營的新能源汽車）數據顯示，新能源電池達到一定年限退休之后，有 60%到 80%的殘余電量 ,可實現整包串聯的第一次梯次利用。”李丹解析。
此外，針對梯次利用的范圍和場景，一位不愿具名的從業人士也向經濟觀察報記者分解，“目前看，梯次利用主要適用于磷酸鐵鋰離子電池。通信基站是動力電池梯次利用的最佳場景，電力系統儲能也為梯次利用提供了大規模的使用空間。梯次利用還有望成為低速電動車蓄電池替代的優選。”
自2018年停止采購鉛酸蓄電池的中國鐵塔，已是推廣鋰離子電池梯次利用的“領頭羊”。最新數據顯示，截至目前，中國鐵塔已在31個省市約12萬座基站開展梯次利用電池備電使用，并在備電、儲能及對外發電使用場景增強業務拓展。此外，國家電網也在嘗試建設1MWh梯次利用磷酸鐵鋰離子電池儲能系統示范工程，用于接納可再生能源發電和調頻等。而深圳比亞迪、國軒高科等企業也開發了適用于備電、風光電儲能的梯次利用電池產品，部分企業甚至開始探索“以租代售”的新商業模式。
值得一提的是，從生態設計、加工控制到信息共享，梯次利用范疇仍存在不少問題，例如綠色選材、標準化及通用性設計、易拆解結構設計以及易梯次利用設計等方面尚有不足；動力蓄電池產品一致性上仍存在差異；產業鏈上下游企業在通信協議、歷史數據等關鍵資源分享方面還沒有形成機制；梯次利用技術仍存在技術瓶頸。
令人驚喜的是，與梯次利用尚處于探索階段不同，廢舊電池再生利用行業已形成一定規模。“以湖北格林美、湖南邦普、廣東光華、浙江華友鈷業、江西豪鵬等為代表的企業已具備規模化再生利用能力。再生利用企業大多由廢棄電器電子產品解決企業和有色金屬冶煉企業發展而來，主要聚集在長三角、珠三角和中部地區具備相應工業基礎的中小城市。”《調研報告》指出。
詳盡來看，拆解方面，湖北格林美、湖南邦普等開發了自動化拆解成套工藝，北京賽德美開發了電解液和隔膜拆解回收工藝。再生利用以濕法冶金及物理修復法為主。濕法冶金方面，湖南邦普開發了“定向循環和逆向產品定位”工藝，湖北格林美開發了“液相合成和高溫合成”工藝。物理修復方面，賽德美對電池單體自動化拆解、粉碎及分選，再通過材料修復工藝得到正負極材料。不過，上述行業仍舊存在鋰金屬回收率不高、多種電池回收解決兼容性不強等問題。截至目前，再生利用相關國家及行業標準仍在加快制定。
“國內產業鏈整體回收體系仍需構建。工信部發布的第一批符合動力電池綜合利用行業規范的企業僅有5家，國內主要參與電池回收的正規廠商多為第三方回收企業。預計將來產業鏈上下游戰略聯盟與合作將更加深入。從 2019到2025年，動力電池回收合計市場空間有望超過 600億元。”來自國海證券的研報如上預測。
“目前市面上500多種動力電池系統（Pack）產品，以及1400多種不同規格的模組，給梯次利用、再生回收工作帶來了較大難度，希望國家后期能夠要求行業統一動力電池系統產品的設計加工標準，包括尺寸與容量等。與此同時，提議國家從政策、補貼等層面給消費者進行有效引導，保證有序的新能源汽車動力蓄電池回收渠道，引導消費者送正規渠道解決廢舊電池。”李丹提議。
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